2、组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)[沐风教学]

1、实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 实验二实验二 组合逻辑电路组合逻辑电路 1.掌握组合逻辑电路的功能测试；掌握组合逻辑电路的功能测试； 2.验证半加器、全加器的逻辑功能；验证半加器、全加器的逻辑功能； 3.学会二进制的运算规律。学会二进制的运算规律。 一、实验目的一、实验目的 1优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 二、实验仪器二、实验仪器 1 1、数字电路实验箱一台、数字电路实验箱一台 2 2、器件、器件 74LS00 二输入端四与非门二输入端四与非门 3片片 74LS8

2、6 二输入端四异或门二输入端四异或门 1片片 74LS54 四组输入与或非门四组输入与或非门 1片片 2优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 三、必须掌握的知识点三、必须掌握的知识点 3优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 数字逻辑电路分为两大类：数字逻辑电路分为两大类： 1、组合组合逻辑电路；逻辑电路； 2、时序时序逻辑电路。逻辑电路。 组合组合逻辑电路特点：电路当前得输出仅取决于逻辑电路特点：电路当前得输出仅取决于当前当前的的 输入信号，输出信号随输入信号的变化而

3、改变，输入信号，输出信号随输入信号的变化而改变，与电与电 路原来的状态无关，路原来的状态无关，这种电路无记忆功能。这就是组这种电路无记忆功能。这就是组 合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点。合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点。 三、必须掌握的知识点三、必须掌握的知识点 4优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 从给定组合逻辑电路图找出输出和输入之间的从给定组合逻辑电路图找出输出和输入之间的 逻辑关系逻辑关系,分析其逻辑功能。分析其逻辑功能。 （1）根据给定逻辑电路图）根据给定逻辑电路图,从电路的输入到输出从电路的输入到输出 逐级写出输出变

4、量对应输入变量的逻辑表达式。逐级写出输出变量对应输入变量的逻辑表达式。 （2）由写出的逻辑逻辑表达式）由写出的逻辑逻辑表达式,列出真值表。列出真值表。 （3）从逻辑表达式或真值表）从逻辑表达式或真值表.分析出组合逻辑电路的分析出组合逻辑电路的 逻辑功能。逻辑功能。 三、必须掌握的知识点三、必须掌握的知识点 5优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 三、必须掌握的知识点三、必须掌握的知识点 将文字描述的逻辑命题，转换为真值表：将文字描述的逻辑命题，转换为真值表：a a、分析事件的、分析事件的 因果关系因果关系，确定输入和输出变量。一般

5、总是把引起事件的，确定输入和输出变量。一般总是把引起事件的 原因定为输入变量原因定为输入变量，把引起事件的，把引起事件的结果定为输出变量结果定为输出变量；b b、 定义逻辑状态的含义，即给定义逻辑状态的含义，即给0 0，1 1逻辑状态赋值，确定逻辑状态赋值，确定0 0，1 1 分别代表输入、输出变量的两种不同状态；分别代表输入、输出变量的两种不同状态；c c、根据因果、根据因果 关系列出真值表。关系列出真值表。 由真值表写出逻辑表达式，并进行化简。化简形式应根据由真值表写出逻辑表达式，并进行化简。化简形式应根据 所选门电路而定所选门电路而定 ； 画出逻辑电路图。画出逻辑电路图。 6优讲课堂 实

6、验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 三、必须掌握的知识点三、必须掌握的知识点 两个二进制数之间的算术运算无论是加、减、乘、除，两个二进制数之间的算术运算无论是加、减、乘、除， 在计算机中都是化做若干步加法运算进行的。因此，加在计算机中都是化做若干步加法运算进行的。因此，加 法器是构成算术运算器的基本单元。法器是构成算术运算器的基本单元。 半加器：半加器：不考虑低位来的进位不考虑低位来的进位加法叫半加；能完成半加加法叫半加；能完成半加 功能的电路叫半加器。功能的电路叫半加器。 全加器：全加器：考虑低位来的进位加法称为全加考虑低位来的进位加法称

7、为全加。能完成全加。能完成全加 功能的电路叫全加器。功能的电路叫全加器。 7优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 半加器半加器 A 加数加数 B 被加数被加数 CO 进位输出进位输出 S半加和半加和 进位输进位输 入入 i C 加数加数 A 全加和全加和 全加器全加器 进位输进位输 出出 被加数被加数 S o C B 8优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） （1 1） 1 1位半加器（位半加器（Half Adder） 不考虑低位进位，将两个不考虑低位进位，将两个1 1

8、位二进制数位二进制数A、B相加的器件。相加的器件。 半加器的真值表半加器的真值表 逻辑表达式逻辑表达式 1 0 0 0 C 011 110 101 000 SBA 半加器的真值表 A B =1 & C=AB BAS BABAS+ 如用与非门实现最少要几个门? C = AB 逻辑图 9优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） （2 2） 全加器（全加器（Full Adder） 11 10 10 01 10 01 01 00 全加器真值表 全加器能进行加数、被加数和低位来的进位信号相加，并根全加器能进行加数、被加数和低位来的进位信号相加，

9、并根 据求和结果给出该位的进位信号。据求和结果给出该位的进位信号。 0 1 0 1 1 0 1 0 Si Ai Ci-1 Bi 0 0 1 0 0 1 1 1 Ci Ai Ci-1 Bi 111 011 101 001 110 010 100 000 CSCBA 10优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） i iiii CBA ABCCBACBACBAS + i iio )( CBAAB BCACBAABC + + S A B Ci Co BA i CBA AB i )(CBA 1 CO CO A B S CO Ci C O C I

10、 于是可得全加器的逻辑表达式为 11优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 加法器的应用加法器的应用 11 10 10 01 10 01 01 00 全加器真值表 111 011 101 001 110 010 100 000 CSCBA ABC有奇数个有奇数个1时时S为为1； ABC有偶数个有偶数个1和全为和全为0时时 S为为0。 -用全加器组成三位二进制代码用全加器组成三位二进制代码 奇偶校验器奇偶校验器 12优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 选择选择74007

11、400两片连接如下电路；两片连接如下电路；A A、B B、C C接电平开关，接电平开关，Y1Y1、Y2Y2接电接电 平显示发光管，改变平显示发光管，改变A A、B B、C C的状态填表，的状态填表，并写出并写出Y1Y1、Y2Y2的逻辑的逻辑 表达式；表达式；将运算结果与实验结果比较。将运算结果与实验结果比较。 四、实验内容四、实验内容 13优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） LED显示显示 逻辑电平逻辑电平 四、实验内容四、实验内容 14优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻

12、辑运算） 在实验箱上用异或门和与非门组成如下电路，输入接电在实验箱上用异或门和与非门组成如下电路，输入接电 平开关，输出端平开关，输出端Y Y、Z Z接电平显示发光二极管；改变输入接电平显示发光二极管；改变输入 状态，记录输出结果。状态，记录输出结果。 四、实验内容四、实验内容 15优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 写出以下电路的逻辑表达式；写出以下电路的逻辑表达式；根据表达式列出真值表；根根据表达式列出真值表；根 据真值表画逻辑函数的卡诺图；连接电路，根据不同的输入状据真值表画逻辑函数的卡诺图；连接电路，根据不同的输入状 态

13、，记录输出结果。态，记录输出结果。 16优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 写出用异或门、与或非门、非门组成全加器的逻辑表达式；写出用异或门、与或非门、非门组成全加器的逻辑表达式； 连接电路，注意连接电路，注意与或非门不用的输入端接地与或非门不用的输入端接地； 根据不同的输入状态，记录输出结果。根据不同的输入状态，记录输出结果。 =1=1 & & 1 & S CO A B C 1 4 2 5 3 2 6 12 2 1 13 31 6 。 。 74LS86 74LS54 74LS00 注意：注意：74LS54 3或或4或或5接地，

14、接地， 9或或10或或11接地接地 17优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 五、实验报告五、实验报告 1、整理实验数据、图表并对实验结果、整理实验数据、图表并对实验结果 进行分析讨论。进行分析讨论。 2、总结组合逻辑电路的分析方法。、总结组合逻辑电路的分析方法。 关于悬空的问题关于悬空的问题 无论是无论是TTL还是还是CMOS 多余或暂时不用的输入端不能悬空，可按以（多余或暂时不用的输入端不能悬空，可按以（1）与其它输）与其它输 入端并联使用。（入端并联使用。（2）将不用的输入端按照电路功能要求接）将不用的输入端按照电路功能要求接 电源或接地。比如将与门、与非门的多余输入端接电源，电源或接地。比如将与门、与非门的多余输入端接电源， 将或门、或非门的多余输入端接地。将或门、或非门的多余输入端接地。 18优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 下次预习内容 实验三实验三 触发器（一）触发器（一）RS，D，JK 19优讲课堂 实验二实验二 组合逻辑