数字逻辑与数字系统实验报告

1、 数字逻辑与数字系统实 验 报 告专 业：计算机科学与技术班 级：计科 202学 号：姓 名：孟孜文电 话：完成日期：2021.10.15开课时间：2021-2022 第一学期目 录1 根据布尔表达式绘制电路根据布尔表达式绘制电路.41.1 设计要求.41.2 方案设计.41.3 实验步骤.41.4 测试与分析.51.5 本次实验心得体会.52 根据真值表绘制电路根据真值表绘制电路.62.1 设计要求.62.2 方案设计.62.3 实验步骤.72.4 测试与分析.72.5 本次实验心得体会.73 根据简化真值表绘制电路根据简化真值表绘制电路.83.1 设计要求.83.2 方案设计.83.3 实

2、验步骤.83.4 测试与分析.83.5 本次实验心得体会.94 根据波形图绘制电路根据波形图绘制电路.104.1 设计要求.104.2 方案设计.104.3 实验步骤.104.4 测试与分析.104.5 本次实验心得体会.115 根据卡诺图绘制电路根据卡诺图绘制电路.125.1 设计要求.125.2 方案设计.135.3 实验步骤.135.4 测试与分析.135.5 本次实验心得体会.136 总结与心得总结与心得.156.1 实验总结.156.2 实验心得.151根据布尔表达式绘制电路1.1设计要求在 Logisim 中根据给定的布尔代数表达式（F = AB + BC + CA）绘制逻辑电路。

3、场景举例：三人投票表决，两个及以上的人同意即通过，否则不通过。1.2方案设计在布尔表达式中，有 A、B、C 三个输入端，A 与 B 进行与运算，B 与 C 进行与运算，C 与 A 进行与运算，然后将三个结果进行或运算，最终得到 F。1.3实验步骤（1）首先建立三个与门，将 A、B 作为第一个与门的输入端，A、C 作为第二个与门的输入端，C、B 作为第三个与门的输入端。（2）建立一个或门，将输入引脚数改为 3 个，将三个与门的输出端分别与或门的输入端相连。（3）将或门的输出端与 F 相连。完成实验。1.4测试与分析1.5本次实验心得体会通过本次实验，我已掌握了如下两点：（1） 与、或、非逻辑门的

4、使用；（2） Logisim 的基本操作。2根据真值表绘制电路2.1设计要求根据如下给定的真值表绘制逻辑电路，其中 A、B、C 是输入变量，F 是输出变量。ABCF00010010010001101000101011001111案例场景举例：三个人投票表决，当所有人意见一致时通过表决，否则不通过。2.2方案设计F 有 A、B、C 三个输入端，当 A、B、C 相等时，即 A=B=C=0 或者 A=B=C=1时，F=1；其他情况 F=0。2.3实验步骤（1）打开工程中的分析组合逻辑电路，点开真值表；（2）根据给出图片的真值表对此真值表进行 F 值的更改；（3）生成电路，完成实验。2.4 测试与分析

5、2.5本次实验心得体会通过本次实验，我已掌握了如下三点：（1） 逻辑代数中真值表的概念；（2） 根据真值表写出逻辑函数的正则积之和表达式（标准与或表达式）或者正则和之积（标准或与表达式）；（3） Logisim 中如何用真值表生成电路。3根据简化真值表绘制电路3.1设计要求根据如下简化真值表，写出 Gt 的表达式并绘制电路。X1X0Y1Y0Gt1d0d11110101001案例场景举例：比较两个两位的二进制整数 X，Y 的大小，写出当 XY 的逻辑表达式并绘制逻辑电路。3.2方案设计Gt 的输入端有 X1、X0、Y1、Y0，当 X1=1 并且 Y1=0 时，Gt=1，当X1=1，X0=1，Y1

6、=1，Y0=0 时，Gt=1，当 X1=0，X0=1，Y1=0，Y0=0 时，Gt=1，其他情况时 Gt=0.3.3实验步骤（1）打开工程中的分析组合逻辑电路，点开表达式；（2）将事先算好的表达式Gt=写入其中；（3）生成电路，完成实验。3.4 测试与分析3.5本次实验心得体会通过本次实验，我已掌握了如下五点：（1）简化真值表的概念；（2）根据简化真值表写出逻辑函数的与或表达式；（3）普通代数变量与逻辑变量的差异；（4）关系表达式与逻辑表达式的区别；（5）Logisim 中怎样使用表达式一键生成电路。4根据波形图绘制电路4.1设计要求根据如下波形图设计并绘制逻辑电路，其中 A、B、C 为输入信

7、号，F 为输出信号。图 4.1 实验 4 的波形图4.2方案设计F 有 A、B、C 三个输入端，在波形图中，低凹的代表低电位即 0，高凸的代表高电位 1，根据波形图写出真值表，采用真值表法一键生成电路。4.3实验步骤（1）打开工程中的分析组合逻辑电路，点开真值表；（2）根据波形图写出真值表；（3）利用真值表一键生成电路，完成实验。4.4 测试与分析4.5本次实验心得体会通过本次实验，我已掌握了如下两点：（1）波形图的概念；（2）根据波形图整理出真值表，然后写出表达式并绘制电路。5根据卡诺图绘制电路5.1设计要求根据如下卡诺图化简逻辑函数并绘制逻辑电路。案例场景举例：人类有四种基本血型：A、B、

8、AB 和 O 型。O 型血可以输给任意血型的人，却只能接受 O 型； AB 型可以接受任意血型，但只能输给 AB 型；A 型能输给 A 型或 AB 型，可接受 A 型或 O 型； B 型能输给 B 型或 AB 型，可接受 B 型或O 型。设定： 输入 AB 表示输送血型，CD 表示接受血型；输出为 F。 AB 的取值是：00 表示 O 型、01 表示 A 型、10 表示 B 型、11 表示 AB 型； CD 的取值为：00 表示 AB 型、01 表示 B 型、10 表示 A 型、11 表示 O 型； F=1 表示可以输血。5.2方案设计首先分析卡诺图，在卡诺图中对卡诺图进行画圈，根据卡诺图尽可

9、能化简到最简形式，得出其表达式 F=，然后使用表达式一键生成电路。要注意在卡诺图的化简时，例如此题 44 的可以以一横排，一竖排，田字型，四个角画圈，尽可能的减少表达式的变量数。5.3实验步骤（1）先分析卡诺图，对 1 进行画圈，尽可能多化多去掉一个变量；（2）得到其化简公式 F=；（3）利用表达式一键生成电路，完成实验。5.4 测试与分析5.5本次实验心得体会通过本次实验，我已掌握了如下两点：（1）卡诺图的概念；（2）根据卡诺图化简逻辑函数，写出函数的最简与或表达式或者最简或与表达式。6总结与心得6.1实验总结本次实验主要完成了如下几点工作：学会了 logisim 的基本使用，巩固了逻辑门和

10、真值表的相关知识，弄明白了什么是输入输出端，怎么去连接电路，学会了怎么用真值表跟表达式一键生成电路，学会了怎么看波形图，巩固了怎样利用卡诺图进行化简。6.2实验心得第一次实验课刚开始是挺兴奋的，主要是因为第一次接触，感觉很新鲜。上课时可以跟着老师一步步去解决遇到的问题，边做实验边去温习巩固学过的知识。第一次实验的内容还是很简单的看，不过令我有点意外的是第二个实验自己画没有交上，利用了老师讲的方法一键生成后才交上，后来又自己画了一次发现把一个与门画成了或门，导致实验测评过不了。通过这个小意外我认为我今后还是要更加细心，并且及时复习巩固自己学过的知识，不要过一段时间就忘记了。其次应该要及时完成实验报告，今天的事情今天解决，不能拖拖拉拉，导致最后越积越多。一、原创性声明 本人郑重声明本报告内容，是由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出。除文中已注明引用