武大计算机学院数字逻辑实验报告2.doc

武汉大学计算机学院教学实验报告课程名称数字逻辑实验课成 绩教师签名实验名称组合逻辑电路的分析与设计实验序号02实验日期姓 名 学 号专 业年级-班1、 实验目的及实验内容（本次实验所涉及并要求掌握的知识；实验内容；必要的原理分析）小题分：实验目的：掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。实验内容：1、 组合逻辑电路的分析2、 组合逻辑电路的设计实验原理：1、 组合逻辑电路分析是对一个指定电路，找出其输入与输出间的逻辑关系。 2、组合逻辑电路设计是将设计任务转化为逻辑问题，即将文字描述的设计要求抽象为一种逻辑关系，抽象出描述问题的逻辑表达式。2、 实验环境及实验步骤（本次实验所使用的器件、仪器设备等的情况；具体的实验步骤）小题分：实验器材：TD-DS实验箱、74LS86、74LS00、74LS04、74LS20实验步骤：1、组合逻辑电路的分析 1）根据给定的电路图写出它的输出函数的表达式 2)化简输出函数表达式 3）列输出函数真值表 4）按图连接实验电路，改变输入端的状态，记录输出值，并与分析结果对照5）根据真值表中逻辑变量和函数的取值规律来分析电路的逻辑功能 2、组合逻辑电路的设计 1）建立给定问题的逻辑描述 2）求出逻辑函数的最简表达式 3）选择逻辑门类型并进行逻辑函数变换 4）画出逻辑电路图 5)在实验仪器上搭出电路验证设计的结果3、 实验过程分析（详细记录实验过程中发生的故障和问题，进行故障分析，说明故障排除的过程及方法。根据具体实验，记录、整理相应的数据表格、绘制曲线、波形等）小题分：实验结果：1、组合逻辑电路的分析1）表达式为W=A X=AB Y=BC Z=CD2）真值表ABCDWXYZ000000000001000100100011001100100100011001010111011001010111010010001100100111011010111110111110110010101101101111101001111110003)根据真值表知：该逻辑电路的逻辑功能是将四位二进制码转换为对应的典型格雷码。2、组合逻辑电路的设计1)试设计一个A、B、C、D四个表决电路，当表决某提案时，多数人同意，提案通过。设对于ABCD，“1”表示同意，“0”表示不同意，设F为表决结果，“1”为通过，“0”为未通过。根据题意，得如下真值表ABCDF00000001000100001100100001010011000111010001000110010100111110010101111101111111由真值表可得输出函数表达式F(A,B,C,D)=m（7,14,11,13,15）F=ABC+BCD+ACD+ABD根据逻辑表达式可得逻辑电路图2）设计一个减法器，该电路在M控制下进行加、减运算，当M=0时，实现全加器功能；当M=1时，实现全减器功能。设A为被加数（被减数），B为加数（减数），C为来自低位的进位输入（借位输入），F为本位和（本位差），G为向高位的进位。根据题意，得如下真值表：MABCFG000000000110001010001101010010010101011001011111100000100111101011101101110010110100111000111111由真值表可得输出函数表达式M=0:F(A,B,C)=m（1,2,4,7） G(A,B,C)= m(3,5,6,7)M=1:F(A,B,C)=m（1,2,4,7） G(A,B,C)= m(1,2,3,7)化简整理得：M=0：F=ABC G=AB+AC+BCM=1：F=ABC G=AB+AC+BC根