实验报告姓名：学号：班级：专业第周日期学年第学期实验题目：组合逻辑电路的设计与测试（仿真与实测）指导教师：一。实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析、设计方法；2.学习用Multisim软件实现半加器和全加器的实验方法，验证全加器逻辑功能；3.掌握用Multisim软件实现组合逻辑电路的实验方法：4．掌握组合逻辑电路的分析、设计以及测试方法。二，实验仪器及器件1.个人计算机及仿真软件Multisim10及以上版本。2.虚拟元件及实际元器件：与非门7400N、异或门7486N。3.虚拟及实际仪器：万用表、指示灯、电源等。三实验原理组合逻辑电路是最常见的逻辑电路之一，在组合逻辑电路中，任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的的状态无关，也就是电路过去的工作状态不影响输出状态这是组合逻辑电路在逻辑功能上的特点。组合逻辑电路分析，就是对已给定的组合逻辑电路，通过分析，找出电路的逻辑功能。组合逻辑电路分析步骤：由给定的组合逻辑电路，写出表示输出与输入关系的逻辑函数式：(1)用公式及卡诺图法对函数式进行化简或变换，得到最简表达式；(2)根据最简式列出真值表；(3)确认逻辑关系。组合逻辑电路设计，就是根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简逻辑
实 验 报 告 姓名： 学号： 班级： 专业 学年 第 学期 第 周 日期 实验题目：组合逻辑电路的设计与测试（仿真与实测） 指导教师： 一．实验目的 1. 掌握组合逻辑电路的分析、设计方法； 2. 学习用 Multisim 软件实现半加器和全加器的实验方法，验证全加器逻辑功能； 3. 掌握用 Multisim 软件实现组合逻辑电路的实验方法； 4. 掌握组合逻辑电路的分析、设计以及测试方法。 二．实验仪器及器件 1. 个人计算机及仿真软件 Multisim 10 及以上版本。 2. 虚拟元件及实际元器件：与非门 7400N、异或门 7486N。 3. 虚拟及实际仪器：万用表、指示灯、电源等。 三．实验原理 组合逻辑电路是最常见的逻辑电路之一，在组合逻辑电路中，任意时刻的输出仅仅取决 于该时刻的输入，与电路原来的的状态无关，也就是电路过去的工作状态不影响输出状态， 这是组合逻辑电路在逻辑功能上的特点。 组合逻辑电路分析，就是对已给定的组合逻辑电路，通过分析，找出电路的逻辑功能。 组合逻辑电路分析步骤： 由给定的组合逻辑电路，写出表示输出与输入关系的逻辑函数式； （1） 用公式及卡诺图法对函数式进行化简或变换，得到最简表达式； （2） 根据最简式列出真值表； （3） 确认逻辑关系。 组合逻辑电路设计，就是根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简逻辑
电路。所谓最简是指电路所用器件的数量最少，器件的种类最少，而且器件之间的连线也最少。组合逻辑电路的设计步骤：(1)根据给定实际问题的因果关系列出逻辑真值表：(2)由真值表写出逻辑函数式：(3)对函数式进行化简或变换，得到最简逻辑函数式：(4)根据最简逻辑函数式，画出逻辑电路图，用给定器件实现该图功能，并测试逻辑功能。掌握了上述分析、设计方法，即可对一般逻辑电路进行分析、设计，从而可以正确的使用被分析逻辑电路及设计出满足逻辑功能和技术指标要求的电路。四：实验内容及步骤1.组合逻辑电路的逻辑功能分析：（1）图2-1是半加器逻辑电路。画出半加器仿真电路图，如图2-1所示。SSUA61U2A108图2-1半加器仿真电路图根据表2-1，按键A和B切换A、B的输入数据，根据指示灯的亮灭并将测试结果填入表内。表2-1真值表输入仿真输出cABS00010111
电路。所谓最简是指电路所用器件的数量最少，器件的种类最少，而且器件之间的连线也最 少。 组合逻辑电路的设计步骤： （1） 根据给定实际问题的因果关系列出逻辑真值表； （2） 由真值表写出逻辑函数式； （3） 对函数式进行化简或变换，得到最简逻辑函数式； （4） 根据最简逻辑函数式，画出逻辑电路图，用给定器件实现该图功能，并测试逻辑功 能。 掌握了上述分析、设计方法，即可对一般逻辑电路进行分析、设计，从而可以正确的使 用被分析逻辑电路及设计出满足逻辑功能和技术指标要求的电路。 四．实验内容及步骤 1. 组合逻辑电路的逻辑功能分析： （1）图 2-1 是半加器逻辑电路。画出半加器仿真电路图，如图 2-1 所示。 图 2-1 半加器仿真电路图 根据表 2-1，按键 A 和 B 切换 A、B 的输入数据，根据指示灯的亮灭并将测试结果填入 表内。 表 2-1 真值表 输入 仿真输出 A B S C 0 0 0 1 1 0 1 1
（2）按照图2-2画出全加器仿真电路图。X1X23VCC5V2.5VU1B7486NKey=lU2BU1AVCC27408N7486NKey=B2.5VU3AU2A37432N7408NKey-C图2-2全加器仿真电路图根据表2-2，按键A、B、C键切换A、B、Ci-1的输入数据，根据指示灯的亮灭并将测试结果填入表内。表2-2全加器真值表输入仿真输出实测输出ABCi-1SCiSCi0000000110-0100001110010001111001-1-1-（3）用逻辑分析仪观察全加器波形a）先关闭仿真开关，在图2-2中删除集成门电路以外的其他元件。点选仿真仪器“字发生器”（WordGenerator）按钮，调出字信号发生器图标"XWG1"，再点击仿真\仪器\"逻辑分析
（2）按照图 2-2 画出全加器仿真电路图。 图 2-2 全加器仿真电路图 根据表 2-2，按键 A、B、C 键切换 A、B、Ci-1 的输入数据，根据指示灯的亮灭并将测 试结果填入表内。 表 2-2 全加器真值表 （3）用逻辑分析仪观察全加器波形 a) 先关闭仿真开关，在图 2-2 中删除集成门电路以外的其他元件。点选仿真\仪器\“字发生 器”（Word Generator）按钮，调出字信号发生器图标“XWG1”，再点击仿真\仪器\“逻辑分析 输入 仿真输出 实测输出 A B Ci-1 S Ci S Ci 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1
仪”（LogicAnalyzer）按钮，调出逻辑分析仪图标"XLA1"，如图2-3所示，将它门连接成图2-4所示的电路。仿真（S）转换（A）工具（I）报表（R）选项（Q）窗口(W)禁助（H)违行F5多边日暂停C6电·口停止万用表（M）快盟教信号发生器(E)交互伤真设置5功率计MO数字仿真设置（D)..示波器(Q)分析(A)二波待仅(B）后处理器(P).照辆车计仿真错误日志/检查限露学发生器（G）Load Simuation Settings..遇继分析仪（）Save Simultion Settings..透罐转换仪（(C)自动热障设置(E)二失高愿分析仪(D)VHDL仿真(V)安捷伦万用表动态探针属性壁探针航倒探轩方同PresetMeasurementProbes清除仪器教据LabVIEW?Use ToleranicesOE电流探针图2-3仪器菜单栏XLAU1AU1B7486N7486NU2BU3ACOT7408N7432NU2A7408N图2-4接入逻辑分析仪后全加器仿真电路b）双击字信号发生器图标XWG1"，将打开它的面板如图2-5所示。字发生脂-XWG1X控制显示ATAA十六通制000000)00000002十进制n0n0n0n二进制nn1004100000000060000000700000008纯军0000090000000A准备鞋发098686800688000800830900000090图2-5字发生器面板它是一台能产生32位（路）同步逻辑信号的仪表。按下面板"控制”（Controls）栏的"循环（Cycle）按钮，表示字信号发生器在设置好的初始值和终止值之间周而复始地输出信号：选择“显示”（Display）栏下的"Hex"表示信号以十六进制显示；“触发”（Trigger）栏用于选
仪”（Logic Analyzer）按钮，调出逻辑分析仪图标“XLA1”，如图 2-3 所示，将它门连接成图 2-4 所示的电路。 图 2-3 仪器菜单栏 图 2-4 接入逻辑分析仪后全加器仿真电路 b）双击字信号发生器图标“XWG1”，将打开它的面板如图 2-5 所示。 图 2-5 字发生器面板 它是一台能产生 32 位（路）同步逻辑信号的仪表。按下面板“控制”（Controls）栏的“循 环”（Cycle）按钮，表示字信号发生器在设置好的初始值和终止值之间周而复始地输出信号； 选择“显示”（Display）栏下的“Hex”表示信号以十六进制显示；“触发”（Trigger）栏用于选
择触发器的方式：“频率”（Frequency）栏用于设置信号的频率，将它设置为1kHz。c）按下“控制”（Controls）栏的设置（Set...）按钮，将弹出对话框如图2-6所示。设置预置模式显示类型确认十六进制不改变BAC十进制线：中区大小[<=0x2000]C加计数0008三城计款右移初胎模式C左移3图2-6设置对话框选择"显示类型"（DisplayType）栏下的16进制Hex”，再在设置缓冲区大小"BufferSize”输入“000B"即十六进制的"11”，然后点击对话框右上角“接受”（Accept）按钮回到面板。d）点击面板右边8位字信号编辑区进行逐行编辑，从上至下载栏中输入十六进制的00000000~0000000A共11条8位字信号，编辑好的11条8位字信号如图2-7所示，最后关闭面板。e）双击逻辑分析仪图标"XLA1"，将出现逻辑分析仪面板如图2-7所示。每便错分析仪XLA1时间（5）2:000m6.0008.000m4.000m0:001代泉：S8wS批业时山一时0/1800设置.om.图2-7逻辑分析仪面板点击面板左下角相反”（Reverse）按钮使屏幕变白，将面板上“时钟”（Clock）框下“时钟s/Div"栏输入1，再点击时钟”（Clock）框下的"设置”（Set.，）按钮，将弹出对话框如图2-8所示，将时钟频率设置为1kHz，与字发生器一致
择触发器的方式；“频率”（Frequency）栏用于设置信号的频率，将它设置为 1kHz。 c）按下“控制”（Controls）栏的“设置”（Set.）按钮，将弹出对话框如图 2-6 所示。 图 2-6 设置对话框 选择“显示类型”（Display Type）栏下的 16 进制“Hex”，再在设置缓冲区大小“Buffer Size” 输入“000B”即十六进制的“11”，然后点击对话框右上角“接受”（Accept）按钮回到面板。 d）点击面板右边 8 位字信号编辑区进行逐行编辑，从上至下载栏中输入十六进制的 00000000~0000000A 共 11 条 8 位字信号，编辑好的 11 条 8 位字信号如图 2-7 所示，最后 关闭面板。 e）双击逻辑分析仪图标“XLA1”，将出现逻辑分析仪面板如图 2-7 所示。 图 2-7 逻辑分析仪面板 点击面板左下角“相反”（Reverse）按钮使屏幕变白，将面板上“时钟”（Clock）框下“时 钟 s/Div”栏输入 1，再点击“时钟”（Clock）框下的“设置”（Set.）按钮，将弹出对话框如 图 2-8 所示，将时钟频率设置为 1kHz，与字发生器一致