组合逻辑电路实验报告

学号： 日期：地点：东三306 B-1

课程名称：数字电子技术基础实验 指导老师：樊伟敏 成绩：__________________ 实验名称：组合逻辑电路实验 实验类型：设计类 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

一．实验目的

1.加深理解全加器和奇偶位判断电路等典型组合逻辑电路的工作原理。 2.熟悉74LS00、74LS11、74LS55等基本门电路的功能及其引脚。 3.掌握组合集成电路元件的功能检查方法。

4.掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。

二、主要仪器设备

74LS00（与非门） 74LS55（与或非门） 74LS11（与门） 导线 电源 数电综合实验箱

三、实验内容和原理及结果

(一)

一位全加器

实验原理：全加器实现一位二进制数的加法，输入有被加数、加数和来自相邻低位的进位；输出有全加

和与向高位的进位。

实验内容：用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计一个一位全加器电路，并进行功能测试。 设计过程：首先列出真值表，画卡诺图，然后写出全加器的逻辑函数，函数如下：

异或门可通过Ai BiABAB,即一个与非门Si = Ai BiCi-1 ；Ci = Ai Bi +(AiBi)Ci-1；（74LS00），一个与或非门（74LS55）来实现。

Ci = Ai Bi +(AiBi)Ci-1Ai Bi +(AiBi)Ci-1，通过一个与或非门Ai Bi +(AiBi)Ci-1， 再取非，即一个非门（用与非门）实现。 仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图 1 所示。

图1

实验数据记录以及实验结果

全加器实验测试结果满足全加器的功能，真值表： A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 1 1 0 0 C 0 1 1 0 0 1 1 0 S 0 1 0 1 0 1 0 1 Ci 0 0 1 0 1 1 1 0 (二)

奇偶位判断器

实验原理：数码奇偶位判断电路是用来判别一组代码中含 1 的位数是奇数还是偶数的一种组合电路。 实验内容：用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计四位数奇偶位判断电路，并进行功能测试。 设计过程：首先列出真值表，画卡诺图，然后写出电路的逻辑函数，即 Z=A⊕B⊕C⊕D ，当代码中含1

的位数为奇时，输出为1，二极管发光。然后根据所提供的元件（两个 74LS00与非门、三个 74LS55与或非门），对该逻辑函数进行转化，使得能在现有元件的基础上实现该逻辑函数。Z=((A⊕B)⊕(C⊕D)),可用设计三个异或门来实现，即两个 74LS00与非门（实际用到了6个独立的与非门）、三个 74LS55与或非门来实现。

仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图 2 所示。

实验数据记录以及实验结果

A 0 0 0 0 B 0 0 0 0 C 0 0 1 1 D 0 1 1 0 图2

L 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 (三)

数据选择器

实验原理：设计一个2选1数据选择器。2个数据输入端和1个输出端Y和1个选择输入端A。设A取值分别0、1时，分别选择数据D1、D0输出。

实验内容：用 74LS00与非门设计数据选择器，并进行功能测试。 设计过程：输出的逻辑表达式为

YAD0AD1AD0•AD1，使用4个与非门即一块74LS00芯片即可。 仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图3所示。

实验数据记录以及实验结果 A 0 0 0 0 1 1 1 D1 0 0 1 1 1 1 0 D0 0 1 1 0 0 1 1 图3

Y 0 0 1 1 0 1 1 1

0 0 0 (四)

密码锁

实验原理：设计一个密码锁。密码锁上有三个按钮A、B、C。要求当三个按钮同时按下， 或 A、B 两

个同时按下且C不按下，或A、B 中任一个单独按下且C不按下时，锁就能打开（L＝1）；而当按键不符合上述组合状态时，将使报警灯亮（E＝1）。 输出逻辑表达式LABBCACABBCAC，E=!L使用四片与非门和一个与门来实现。 实验内容：用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计代码转换电路电路，并进行功能测试。

仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图4 所示。

图4

实验数据记录以及实验结果 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 1 1 0 0 C 0 1 1 0 0 1 1 0 L 0 0 0 1 1 1 0 1 E 1 1 1 0 0 0 1 0 以下为只仿真但没操作的实验 第七题：四舍五入电路，用于判别8421码表示的十进制数是否大于等于5。设输入变量为ABCD，输出函

数为L，当ABCD表示的十进制数大于等于5时，输出L为1，否则L为0。

输出逻辑表达式为LABACD，实验原理图

第四题：设计一个报警电路。某一机械装置有四个传感器A、B、C、D，如果传感器A的输出为1，且B、

C、D三个中至少有两个输出也为1，整个装置处于正常工作状态，否则装置工作异常，报警灯L亮，即输出L＝1

输出逻辑表达式为LABDABCACDABDABCACD，即使用二片与或非门来实现。原理图：

第六题: 设计一个判别电路:有两组代码

A2A1A0和

B2B1B0，判别两码组是否相等。如果相等则输出1信号；

否则，输出0信号。

A2与B2进行同或比较，同样对A1、B1和A0、B0进行同或，最后把结果求余。 Y=(A2B2)(A1B1)(A0B0),其中表示同或，实验原理图：

第十题：设计一个组合逻辑电路，要求有三个输入A2A1A0,二个输出Y1Y0表示一个二进制数，其值等于

输入“1”的数目。例如A2A1A0=110时，Y1Y0=10。

Y1=A0A1+A1A2+A2A0A0A1•A1A2•A2A0;

Y0=A0A1A2,代表同或，可通过两片与或非门实现。

实验原理图：

第十三题 路灯控制电路 设计一个路灯控制电路，要求实现的功能是：当总电源开关闭合时，安装在

三个不同地方的三个开关都能独立地将灯打开或熄灭；当总电源开关断开时，路灯不亮。

Y((BC)D(BC)D)A((BC)D(BC)D)A,即通过2个与或非门，3个

与非门得到(BC)D(BC)D，在通过3个与非门得到最终结果Y。

四、实验总结与收获

第一次做数电实验，总体感觉工作量很大。

1 前期用multisin仿真，关键是准确、简洁的写出输出的逻辑表达式，用最少的门电路实现功能，多做几个典型例题后，其他题的化简就不用一步步从真值表入手，容易凭经验写出。

2 接线十分繁杂，可能连了好多，一个环节出了问题，便陷入困境，得重新来过，所以不要紧张，要小心确保导线与实验电路板接触良好，不要在一个插孔上连三个以上电线。发生错误时要从后往前找问题，仔细分析，可能是芯片管脚没插对位置，也可能是接触不良。 3第一次做时间上也没把握好，会抽空去实验室做未操作的例题。