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1、课程名称：数字电路实验第 4 次实验 实验名称：组合逻辑电路 实验时间：2012年 4 月 10 日 实验地点：组号 学号：姓名：指导教师：评定成绩：实验四 组合逻辑电路的设计 一、实验目的：1掌握各种逻辑门的应用。2掌握组合逻辑电路的一般设计步骤。3熟悉几种常用的组合逻辑电路。二、实验仪器：序号 仪器或器件名称 型号或规格 数量 1 逻辑实验箱 1 2 万用表 1 3 74LS00 与非 1 4 74LS04 取反 1 5 74LS10 三输入与非 1 6 74LS20 四输入与非 1 7 74LS86 异或 1 三、实验原理：组合逻辑电路的设计过程包括：（1）根据要求把一个实际问题转化为逻
2、辑问题。（2）确定输入变量及输出函数，列出真值表。（3）进行逻辑化简，得到最简逻辑函数表达式。（4）画出逻辑图，选择器件构成电路。（5）检测电路是否正确。以上几个方面中，第一步最关键，如果题意理解错误，则设计出来的电路就不能符合要求；同时，逻辑函数的化简也是一个重要的环节，通过化简，可以用较少的逻辑门实现相同的逻辑功能，这样一来，就降低成本、节约器件及增加电路可靠性，随着集成电路的发展，化简的意义已经演变成为怎样使电路最佳，所以，设计中必须考虑电路的稳定性，即有无竞争冒险现象，竞争冒险会影响电路的正常工作，如果设计的电路有竞争冒险现象，则需要采用合适的方法予以消除。常见的中规模组合电路器件很多
3、，本实验主要用小规模门电路来模拟，并验证之。四、实验内容：1设计一个比较器。试比较两个两位二进制整数，其中 A=A1A0，B=B1B0，（1）当 AB时，F1=1；（2）当 A=B时，F2=1；（3）当 AB时，F3=1；解：真值表：B1B0 A1A0 00 01 11 10 00 0 1 1 1 01 0 0 1 1 11 0 0 0 0 10 0 0 1 0 表达式：F1=(A1B1)(A0B0B1)(A1A0B0)F3=(A1B1)(A1A0B0)(A0B1B0)F2=F1F3 电路图：2设计一个密码锁。设该锁有规定的 4位二进制代码 A3A2A1A0输入端和一个开锁钥匙信号E的输入端，
4、当 E=1（有钥匙插入）且符合设定的密码（设 A3A2A1A0=1010）时，允许开锁信号输出 Y1=1（开锁），报警信号输出 Y2=0；当有钥匙插入但是密码不对时，Y1=0，Y2=1（报警）；当无钥匙插入时，无论密码对否，Y1=Y2=0。解：表达式：Y1=(A0A1A2A3)E)E Y2=(A0A1A2A3)E 电路图：3设计一个能对 4 路数据进行任意选择的数据选择器。设 4路数据分别为 A1=1，A2=数据开关，A3=逻辑开关，A4=0。解：表达式：F=(A1P Q)(A2PQ)(A3PQ)(A4PQ)电路图：五、实验思考：1冒险会不会影响组合电路的正常工作？答：会的。冒险的发生有可能使得电路产生错误的输出，可能因为电压过高击穿器件。2最简的组合电路是否就是最佳的组合电路？答：错误。最简单的组合电路往往不能避免逻辑冒险，因此有时需要添加多余项加以修正。