实验二组合逻辑电路.doc

实验二组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）

一、 实验目的

1. 掌握组合逻辑电路的功能测试。
2. 验证半加器和全加器的逻辑功能。
3. 学会二进制数的运算规律。

二、 实验仪器及材料

（1）TPE-D3数字电路实验箱。
（2）器件：
74LS00 二输入端四与非门3片
74LS86 二输入端四异或门1片
74LS54 四组输入与或非门1片
三、预习要求

1．预习组合逻辑电路的分析方法。
2．预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。
3. 预习二进制数的运算。
+四、实验内容
1． 组合逻辑电路功能测试。

图2.1 Y1= ; Y2=
(1) 用2片74lS00组成图2.1所示逻辑电路。为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。
(2) 图中A、B、C接电平开关，Y1，Y2接发光管电平显示。
(3) 按表2.1要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1，Y2逻辑表达式。
(4) 将运算结果与实验比较。
表2.1
输入
输出
A
B
C
Y1
Y2
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
0

2．测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加器的逻
辑功能。
根据半加器的逻辑表达式可知．半加器Y是A、B的
异或，而进位Z是A、B相与，故半加器可用一个集
成异或门和二个与非门组成如图2.2。
（1）．在学习机上用异或门和与门接成以上电路。A、B 图2.2
接电平开关S，Y、Z接电平显示。
（2）．按表2.2要求改变A、B状态，填表。
表2.2
输入端
A
0
1
0
1
B
0
0
1
1
输出端
Y

Z

3．测试全加器的逻辑功能。
（1）．写出图2.3电路的逻辑表达式。
（2）．根据逻辑表达式列真值表。
（3）．根据真值表画逻辑函数SiCi的卡诺图。
（4）．添写表2.3各点状态。

图2.3

表2.3
Ai
Bi
Ci-1
Y
Z
X1
X2
X3
Si
Ci
0
0
0

0
1
0

1
0
0

1
1
0

0
0
1

0
1
1

1
0
1

1
1
1

(5) ．按原理图选择与非门并接线进行测试，将测试结果记入表2.4，并与上表进行比较
看逻辑功能是否一致。
4．用异或门、与或非门、及非门设计构成一位全加器并测试逻辑功能。
全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。
（1）．画出用异或门、与或非门和与非门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。
（2）．找出异或门、与或非门和与非门器件按自己画出的逻辑电路图接线。（注意：接线时如果与或非门中的与门有一个或几个引脚不被使用，则需将它们接高电平；如果整个与门不被使用，则需将此与门的至少一个输入引脚接地。）
（3）．当输入端Ai、Bi及Ci-1为下列情况时．用万用表测量Si和Ci的电位并将其转为逻辑状态添表2.5。
表2.4
Ai
Bi
Ci-1
Ci
Si
0
0
0

0
1
0

1
0
0

1
1
0

0
0
1

0
1
1

1
0
1

1
1
1

表2.5

输入端
Ai
0
0
0
0
1
1
1
1
Bi
0
0
1
1
0
0
1
1
Ci-1
0
1
0
1
0
1
0
1
输出端
Si

Ci

1.整理实验数据、得到与图表对应的逻辑表达式，化简为与或非及异或形式，即可画出用异或门、与或非门和与非门实现全加器的逻辑电路图。
2.总结组合逻辑电路的分析方法。