组合逻辑电路的仿真设计Multisim

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

第五章 组合逻辑电路

内容提要

【熟悉】组合逻辑电路的特点(功能、结构) 【掌握】组合逻辑电路的一般分析方法和设计方法 【熟悉】常见的五种组合逻辑电路

【掌握】中规模集成组合逻辑电路的应用(扩展与实现组合逻辑函数) 【了解】组合逻辑电路中的竞争和险象

一．一．网上导学 二．二．本章小结 三．三．典型例题 四．四．习题答案 网上导学

一. 一. 组合逻辑电路的特点:p123

功能：输出仅取决于该时刻的输入而与电路原状态无关(无记忆功能)； 结构(无记忆元件,无反馈环路). 二. 二. 组合逻辑电路的一般分析方法(组合逻辑电路图→求解逻辑功能):

组合逻辑电路图→列出逻辑函数表达式(迭代法,由输入逐级向后推) →求标准表达式或简化的表达式(转换或化简) →列出相应的真值表→判断电路功能。例5.2.1(异或门) P124

分析图5.3.3逻辑电路

1. 1. 迭代法求输出逻辑表达式,如图：

图中,C=A?B,D=AB,用迭代法求出电路输出逻辑表达式

F=C?D?A?B?AB?(A?B)?AB?(A?B)(A?B)?AB?AB 2.列出真值表(表5.2.1, P125)

分析真值表可知该电路是一个异或门

实验六 组合电路的应用

一、实验目的

1、熟悉Multisim9软件的使用方法。 2、掌握组合逻辑电路的分析与设计。

3、掌握组合逻辑电路的性能测试与仿真分析。 二、虚礼实验仪器及器材

字信号发生器 三、实验内容 1、编码器的仿真分析

编码器的功能是将输入的每一个高、低电平信号转化成对应的二进制代码。本处以集成

逻辑分析仪

数码管

逻辑转换仪

优先编码器74LS148为例，说明其基本应用和仿真分析方法。

（1）创建电路

选择优先编码器74LS148、反相器、LED数码管以及字信号发生器（Word generator），创建编码器仿真电路。由于编码器74LS148的输出为反码，在其输出端加反相器变成原码输出，输出代码用LED数码管显示；因为编码器的输入信号较多，本处采用字信号发生器产生输入信号。

（2）在字信号发生器中编辑字信号

在字信号编辑区编辑8个字信号（让编码器依次对D0,D1,D2,…,D7进行编码），字信号的数量通过Controls选择区域中的Set按钮设置，单击Set按钮，在出现的Setting对话框中，将Buffer Size设置为0008，并单击Accept按钮，则字信号的数量为8。

''''

（3）仿真分析

单击运行

数字逻辑电路与系统

上机实验报告

实验一 组合逻辑电路的设计与仿真

学校： 哈尔滨工业大学 院系： 电信学院通信工程系 班级： 学号： 姓名：

哈尔滨工业大学

实验一 组合逻辑电路的设计与仿真

2.1 实验要求

本实验练习在Maxplus II环境下组合逻辑电路的设计与仿真，共包括5个子实验，要求如下：

节序 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 实验内容 三人表决电路实验 译码器实验 数据选择器实验 ‘101’序列检测电路实验 ‘1’的个数计算电路实验 要求 必做 必做 必做 必做 选做

1

2.2三人表决电路实验 2.2.1 实验目的

1. 熟悉MAXPLUS II原理图设计、波形仿真流程 2. 练习用门电路实现给定的组合逻辑函数

2.2.2 实验预习要求

1. 预习教材《第四章 组合逻辑电路》 2. 了解本次实验的目的、电路设计要求

2.2.3 实验原理

设计

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。

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

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

数字逻辑 组合逻辑电路设计.ppt

例：设计三变

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。

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

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

实验三 组合逻辑电路的设计

一、实验目的

（1）掌握采用小规模集成器件设计的方法。

（2）学会用真值表设计组合逻辑电路，用实验验证其逻辑功能。

（3）通过实验观察组合逻辑电路中的竞争-冒险现象，并研究消除竞争-冒险的方法。

二、实验器材

（1）实验仪器：数字电路实验箱、脉冲示波器、万用表；

（2）实验器件：74LS00、74LS08、74LS10、74LS20、74LS32、74LS86；

三、实验原理

数字系统中常用的各种数字部件，就其结构和工作原理而言可分为两大类，即组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路的输出状态只与输入变量的状态有关。而时序逻辑电路的输出状态不仅与输入变量的状态有关，而且还与系统原先的状态有关。用基本的逻辑门电路可以设计出组合逻辑电路。 1. 组合逻辑电路的设计步骤

（1）分析设计要求中的因果关系，确定输入变量与输出变量的逻辑关系。

通常把引起事件的原因作为输入变量，把事件的结果作为输出变量。 （2）定义逻辑状态。

以逻辑0、1分别表示输入变量和输出变量各自的两种不同状态。且0和1的具体含义完全是人为规定的。

（3）根据对电路逻辑功能的要求，列出真值表。

如果设计的要求是以波形的形式给出，只需将波形中的逻辑关系直接

组合逻辑电路的设计与应用

组合逻辑电路的设计与应用

广西大学化学化工学院 韦顺帅 1104200146

摘要：组合逻辑电路在实践中被广泛应用，研究其实现方法具有重要的现实意义和实用价值。本文给出了组合逻辑电路设计的一般步骤，并举例说明，方便读者的理解。

Abstract：Combinational logic circuit is widely used in practice.it is value to studying it because of

Its important practical significance and practical value. This paper gives the general steps of combinational logic circuit design, and illustrate that make it easier for readers to understand.

关键词： 组合逻辑电路 真值表 设计

Keywords:Combinational logic circuit Truth table design

引言

处理数字信号的电路