组合逻辑关系化简与电路实现

一、实验目的及原理

1、实验目的

掌握组合逻辑电路的分析与设计。掌握真值表、逻辑函数表达式、卡诺图化简基本概念和方法。

2、实验原理

使用中、 小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。 设计组合电路的一般步骤如下图所示：

根据设计任务的要求建立输入、 输出变量， 并列出真值表。 然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。 并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。 根据简化后的逻辑表达式， 画出逻辑图， 用标准器件构成逻辑电路。 最后， 用实验来验证设计的正确性.

二、实验内容

1、组合逻辑电路——四路表决器

用“ 与非” 门设计一个表决电路：当四个输入端A、B、C、D中有三个或四个为“ 1” 时，输出端才为“ 1”。

（一）列真值表

D	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1
A	0	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0	0	1	1	1	1
B	0	0	1	1	0	0	1	1	0	0	1	1	0	0	1	1
C	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
Z	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1	0	1	1	1

（二）根据逻辑表达式画出用“ 与非门” 构成的逻辑电路

（三）在Logsim中仿真验证电路的逻辑性

仿真实验结果如下：

（四）在实验板上用硬件实现并验证

在实验装置适当位置选定三个14P 插座，按照集成块定位标记插好集成块 74LS20。按（二）中电路图接线，输入端 A、 B、 C、 D 接至逻辑开关输出插口，输出端 Z 接逻辑电平显示输入插口，按真值表要求，逐次改变输入变量，测量相应的输出值，验证逻辑功能，与（一）中真值表进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。

实物图：

2、LED显示电路

（一）原理

（二）实践