实验：组合逻辑电路的分析与设计

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。

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。

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”。 设计步骤： 根据题意列出真值表如表所示， 再填入卡诺图表中。

由卡诺图得出逻辑表达式， 并演化成“ 与非” 的形式： 根据逻辑表达式画出用“ 与非门” 构成的逻辑电路如图所示： 现在Logsim中仿真验证电路的逻辑性： 然后再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，验证逻辑功能与真值表进行比较， 验证所设计的逻辑电路是否符合要求。

7段数码显示管（LED）是由7个单独LED二极管组合而成（忽略小数点），经常用来显示0-9 这些数字。 它可以用 4个输入项A-B-C-D和7个输出项a~g的逻辑关系真值表来表达。

验证：当投三票通过票时，LED灯显示数字为3

有一个组合逻辑电路，如下图所示。请根据电路中写出 Y和Z的逻辑表达式，并进行化简。重新验证之前的答案在理论上是否正确，并重新设计一个新的简化电路 化简过程如下： 简化电路如下：

使用Logsim的提供的“分析组合逻辑电路”的智能功能，重新完成 4路表决器实验 步骤如下：

了解一般电路的设计方法，熟练掌握利用卡诺图化简方法，设计出基本的四路表决器；了解CD4511芯片的内部逻辑，与LED灯结合来显示数字，在四路选择器的基础上利用CD4511芯片来实现将投票通过数显示在LED灯屏幕上；利用基本定理对逻辑代数进行化简；熟悉logisim中自带的组合逻辑电路来直接生成电路。