组合电路实验：实现全加器与逻辑器件应用

"实验2 组合电路实验 毛彦杰 1912200811" 在本实验中，我们主要探讨了组合逻辑电路的设计和实现，这是数字电子技术的基础部分。组合电路是那些输出仅仅依赖于当前输入状态的电路，不具有记忆功能。本实验的目标包括： 1. 掌握使用基本门电路（如与门、或门、非门、异或门等）构建组合逻辑电路的方法。 2. 学会如何利用专门的组合器件，如集成电路74系列，来实现特定的逻辑功能。 3. 学习组合器件的级联扩展，这涉及到多个电路单元的连接，以实现更复杂的逻辑操作。 实验中涉及的设备包括数字电路实验箱、数字万用表以及一系列74系列的集成电路，如74HC00（四路2输入与非门）、74HC02（四路2输入或非门）、74HC04（六路反向器）、74HC10（三路3输入与非门）、74HC86（四路2输入异或门）、74HC20（2路4输入与非门）、74HC139（2-4译码器）和74HC153（双四选一数据选择器）等。这些器件可以用于构建各种逻辑门，进而实现各种组合逻辑函数。 实验的第一部分是通过基本逻辑门实现1位二进制数的全加器。全加器是计算两个二进制位加上传入的进位信号的电路，其输出包括求和位（S）和进位位（Cout）。实验步骤包括列出真值表，化简逻辑表达式，绘制电路原理图，使用logisim软件模拟验证，以及在面包板上实际搭建电路并测试。全加器的逻辑表达式为S=A⊕B⊕C和Cout=A·B+A·Cin+B·Cin。 第二部分则利用2-4译码器74HC139和4选1多路选择器74HC153，配合少量额外的逻辑门来实现全加器。同样需要绘制电路原理图，进行实物搭建和真值表填写。 通过这个实验，学生不仅能够深入理解基本逻辑门的功能，还能掌握如何将这些基础元件组合起来实现更复杂的逻辑运算，同时了解了如何使用集成电路进行逻辑设计。这对于理解和应用数字电路原理至关重要，也是进行数字系统设计的基础。