MSI组合逻辑电路设计

实验五 MSI组合逻辑电路设计

一、实验目的

1、熟悉编码器、译码器、数字显示器等集成电路的性能及使用方法。 2、学会用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。

二、仪器设备与器件

（1）数电实验箱；（2）74148、7404、CD4511(或74LS48)、74151、7420、BS201共阴七段数码管各1片。

三、实验概述 （1）编码

编码是指赋予选定的一系列二进制代码以固定的含义。74LS148（8-3编码器）为8-3线优先编码器，8个输入端为D0-D7,8种状态，与之对应的输出为A0、A1、A2，共三位二进制数。 （2）译码

译码是编码的逆过程，即将某二进制翻译成电路的某种状态。在数字电路中译码器是一种应用广泛的多输入、多输出的组合逻辑电路。它是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相

应的一路有信号输出。 通常译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。前者又分为变量译码器和代码变换译码器。 （3）数码显示译码器 LED

数码管是目前最常用的数字显示器，下图为共阴管和共阳管的电路及两种不同出现形式的引出脚功能图。 共阴数码管连接

电路 共阳数码管连接电路

9.4、组合逻辑电路的分析与设计习题

1、在一旅游胜地，有两辆缆车可供游客上下山，请设计一个控制缆车正常运行的逻辑电路。要求：缆车A和B在同一时刻只能允许一上一下的行驶，并且必须同时把缆车的门关好后才能行使。设输入为A、B、C，输出为Y。（设缆车上行为“1”，门关上为“1”，允许行驶为“1”） (1) 列真值表；

（2）写出逻辑函数式；

（3）用基本门画出实现上述逻辑功能的逻辑电路图。 解：（1）列真值表： （3）逻辑电路图：

A 0 0 0 0 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 C 0 1 0 1 0 1 0 Y 0 0 0 1 0 1 0 0 ______AB1000&00>=100FC1000&0ABC0=000&01 1 1 （2）逻辑函数式：

______0FF?ABC?ABC?C(AB?AB)?C(A?B)

2、某同学参加三类课程考试，规定如下：文化课程（A）及格得2分，不及格得0分；专业理论课程（B）及格得3分，不及格得0分；专业技能课程（C）及格得5分，不及格得0分。若总分大于6分则可顺利过关（Y），试根据上述内容完成： （1）列出真值表；

（2）写出逻辑函数表达式，并化简成最简

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

5.2

组合逻辑电路设计

5.2.1 组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路设计主要是将客户的具 体设计要求用逻辑的函数加以描述，再用 具体的电路加以实现的过程。

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

组合逻辑电路设计步骤步骤：(1)将文字描述的逻辑命题变换为真值表。 这一步非常重要，要仔细分析设计要求， 作出输入、输出变量的逻辑规定，根据给 出的条件，列出满足逻辑要求的真值表。 (2)写出逻辑函数并进行化简，化简的形 式则是根据所选用的逻辑门来决定； (3)根据化简结果和所选定的门电路，画 出逻辑电路图。 (4)最后一步进行实物安装调试，这是最终 验证设计是否正确的手段。

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求

AB C

电路

F

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求设A、B、C分别代表参 加表决的变量； F为表决结果。

AB C

电路

F

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例：设计三变

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5.2

组合逻辑电路设计

5.2.1 组合逻辑电路的设计 组合逻辑电路设计主要是将客户的具 体设计要求用逻辑的函数加以描述，再用 具体的电路加以实现的过程。

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组合逻辑电路设计步骤步骤：(1)将文字描述的逻辑命题变换为真值表。 这一步非常重要，要仔细分析设计要求， 作出输入、输出变量的逻辑规定，根据给 出的条件，列出满足逻辑要求的真值表。 (2)写出逻辑函数并进行化简，化简的形 式则是根据所选用的逻辑门来决定； (3)根据化简结果和所选定的门电路，画 出逻辑电路图。 (4)最后一步进行实物安装调试，这是最终 验证设计是否正确的手段。

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求

AB C

电路

F

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例：设计三变量表决器，其中A具有否决权。

分析设计要求设A、B、C分别代表参 加表决的变量； F为表决结果。

AB C

电路

F

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例：设计三变

数字逻辑与电路实验

学号：123012010080 姓名：黄武松 Email：1053756676@qq.com 2年 月 日 实验四 组合逻辑电路研究（设计性实验）

一、实验目的

1．掌握用SSI器件实现组合逻辑电路的方法。

2．熟悉各种MSI组合逻辑器件的工作原理和引脚功能。 3．掌握用MSI组合逻辑器件实现组合逻辑电路的方法。 4．进一步熟悉测试环境的构建和组合逻辑电路的测试方法。

二、实验所用仪器设备

1．Multisim10中的虚拟仪器 2．Quartus II中的功能仿真工具 3．GW48-EDA实验开发系统

三、实验说明

1. 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行

（1）逻辑抽象：将文字描述的逻辑命题转换成真值表。

（2）选择器件类型：根据命题的要求和器件的功能决定采用哪种器件。 （3）根据真值表和所选用的逻辑器件写出相应的逻辑表达式：当采用SSI集成门电路设计时，为了使电路最简，应将逻辑表达式化简，并变换成与门电路相对应的最简式；当采用MSI组合逻辑器件设计时，则不用化简，只需将由最小项构成的函数式变换成MSI器件所需要的函数形式。 （4）根据化简或变换后的逻辑表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电

数字逻辑与电路实验

学号：123012010080 姓名：黄武松 Email：1053756676@qq.com 2年 月 日 实验四 组合逻辑电路研究（设计性实验）

一、实验目的

1．掌握用SSI器件实现组合逻辑电路的方法。

2．熟悉各种MSI组合逻辑器件的工作原理和引脚功能。 3．掌握用MSI组合逻辑器件实现组合逻辑电路的方法。 4．进一步熟悉测试环境的构建和组合逻辑电路的测试方法。

二、实验所用仪器设备

1．Multisim10中的虚拟仪器 2．Quartus II中的功能仿真工具 3．GW48-EDA实验开发系统

三、实验说明

1. 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行

（1）逻辑抽象：将文字描述的逻辑命题转换成真值表。

（2）选择器件类型：根据命题的要求和器件的功能决定采用哪种器件。 （3）根据真值表和所选用的逻辑器件写出相应的逻辑表达式：当采用SSI集成门电路设计时，为了使电路最简，应将逻辑表达式化简，并变换成与门电路相对应的最简式；当采用MSI组合逻辑器件设计时，则不用化简，只需将由最小项构成的函数式变换成MSI器件所需要的函数形式。 （4）根据化简或变换后的逻辑表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电

实验二 组合逻辑电路设计与实现

实验二 组合逻辑电路设计与实现一、实验目的(1)掌握译码器和数据分配器的工作原理和应用。 掌握译码器和数据分配器的工作原理和应用。 (2)掌握数据选择器的工作原理和应用。 掌握数据选择器的工作原理和应用。 (3)掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。

二、实验仪器及器件(1)实验设备：数字电子技术实验箱1台。 实验设备：数字电子技术实验箱1 (2)实验器件：TTL芯片74LS00、74LS138、74LS153各1片。 实验器件：TTL芯片74LS00、74LS138、74LS153各 芯片74LS00

实验二 组合逻辑电路设计与实现

实验二 组合逻辑电路设计与实现三. 实验原理1、二进制译码器 如：2-4线译码器74LS139、 线译码器74LS139、 74LS139 线译码器74LS138 3-8线译码器74LS138 和 16线译码器74LS154。 线译码器74LS154 4-16线译码器74LS154。 个输入变量， 若有 n 个输入变量， 个输出端。 则有 2n 个输出端。 每一个输出函数对应于 个输入变量的最小项 最小项。 2n 个输入变量的最小项。1 2 16 Vcc

实验六 组合逻辑电路设计

一、实验目的：

1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。 2、掌握SSI集成门电路的应用。

3、掌握MSI集成电路译码器与数据选择器的应用。

二、预习要求：

复习课本中相关内容。

1、根据题意列出输入、输出真值表。

2、利用卡诺图化简，写出最简或最合适的逻辑函数表达式。

3、利用指定门电路实现逻辑功能。

4、画出已设计完成的逻辑电路及实验用的接线图。

三、实验内容：

1、设计三变量表决电路：

要求：画出逻辑电路图，设计相应表格。自拟实验方案，测试电路

的逻辑功能是否与设计功能一致。

（1）用与非门74LS00实现。

（2）用译码器（74LS138、74LS20）实现。 （3）用数据选择器（74LS151及74LS153）实现。 2、用异或门74LS86和与非门74LS00实现全加器电路：

要求：画出逻辑电路图，设计相应表格。自拟实验方案，测试电路

的逻辑功能是否与设计功能一致。

四、实验仪器及元器件

数字实验箱、万用表、74LS00、74LS20，74LS86、74LS138、74LS151、74LS153、74LS32等。

五、实验报告：

画出各部分逻辑电路图、真值表、

MATLAB课程设计报告说明书

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目:

基于MATLAB的组合逻辑电路设计与仿真

初始条件：

MATLAB 软件 微机

要求完成的主要任务:

深入研究和掌握数字电路中组合电路的理论知识。利用MATLAB的强大的图形处理功能，符号运算功能和数值计算功能，实现组合逻辑电路的设计和仿真。 一、 以编码器和译码器为例仿真下列波形

1. 编码器输入输出波形（8线3线）； 2. 译码器输入输出波形（3线8线）；

3. 数据选择器输入输出波形（四选一数据选择器） 二、 以译码器的级联为例实现系统的封装并仿真下列波形 译码器的输入输出波形（4线16线）

三、 以七段数码管为例子完成数码管的图形输出显示

时间安排：

学习MATLAB语言的概况 第1天 学习MATLAB语言的基本知识 第2、3天 学习MATLAB语言的应用环境，调试命令

MATLAB课程设计报告说明书

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目:

基于MATLAB的组合逻辑电路设计与仿真

初始条件：

MATLAB 软件 微机

要求完成的主要任务:

深入研究和掌握数字电路中组合电路的理论知识。利用MATLAB的强大的图形处理功能，符号运算功能和数值计算功能，实现组合逻辑电路的设计和仿真。 一、 以编码器和译码器为例仿真下列波形

1. 编码器输入输出波形（8线3线）； 2. 译码器输入输出波形（3线8线）；

3. 数据选择器输入输出波形（四选一数据选择器） 二、 以译码器的级联为例实现系统的封装并仿真下列波形 译码器的输入输出波形（4线16线）

三、 以七段数码管为例子完成数码管的图形输出显示

时间安排：

学习MATLAB语言的概况 第1天 学习MATLAB语言的基本知识 第2、3天 学习MATLAB语言的应用环境，调试命令