實驗二組合邏輯電路的設(shè)計與測試

1、實驗二 組合邏輯電路的設(shè)計與測試一、實驗?zāi)康?、 掌握組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法。2、 加深對基本門電路使用的理解。二、實驗原理1、 組合電路是最常用的邏輯電路，可以用一些常用的門電路來組合完成具有其他功能的門電路。例如，根據(jù)與門的邏輯表達式Z= AB = 得知，可以用兩個非門和一個或非門組合成一個與門，還可以組合成更復雜的邏輯關(guān)系。2、 分析組合邏輯電路的一般步驟是：1) 由邏輯圖寫出各輸出端的邏輯表達式；2) 化簡和變換各邏輯表達式；3) 列出真值表；4) 根據(jù)真值表和邏輯表達式對邏輯電路進行分析，最后確定其功能。3、 設(shè)計組合邏輯電路的一般步驟與上面相反，是：1) 根據(jù)任務(wù)的要求，列出

2、真值表；2) 用卡諾圖或代數(shù)化簡法求出最簡的邏輯表達式；3) 根據(jù)表達式，畫出邏輯電路圖，用標準器件構(gòu)成電路；4) 最后，用實驗來驗證設(shè)計的正確性。4、 組合邏輯電路的設(shè)計舉例1) 用“與非門”設(shè)計一個表決電路。當四個輸入端中有三個或四個“1”時，輸出端才為“1”。設(shè)計步驟：根據(jù)題意，列出真值表如表2-1所示，再添入卡諾圖表2-2中。D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111表2-1 表決電路的真值表表2-2 表決電路的卡諾圖然后，由卡諾圖得出邏輯表達式，并演化成“與

3、非”的形式： 最后，畫出用“與非門”構(gòu)成的邏輯電路如圖2-1所示：圖2-1 表決電路原理圖輸入端接至邏輯開關(guān)（撥位開關(guān)）輸出插口，輸出端接邏輯電平顯示端口，自擬真值表，逐次改變輸入變量，驗證邏輯功能。三、 實驗設(shè)備與器材1.數(shù)字邏輯電路實驗箱。 2.數(shù)字邏輯電路實驗箱擴展板。3.數(shù)字萬用表。 4.芯片74LS00、74LS02、74LS04、74LS10、74LS20。四、實驗內(nèi)容實驗步驟1、 完成組合邏輯電路的設(shè)計中的兩個例子。2、 設(shè)計一個四人無棄權(quán)表決電路(多數(shù)贊成則提議通過)，要求用四2輸入與非門來實現(xiàn)。3、 用與非門74LS00和異或門74LS86設(shè)計一可逆的4位碼變換器。要求：1)

4、 當控制信號C=1時，它將8421碼轉(zhuǎn)換成為格雷碼；當控制信號C=0時，它將格雷碼轉(zhuǎn)換成為8421碼；2) 寫出設(shè)計步驟，列出碼變換關(guān)系真值表并畫出邏輯電路圖；3) 安裝電路并測試邏輯電路的功能。五、實驗預習要求1、 復習各種基本門電路的使用方法。2、 實驗前，畫好實驗用的電路圖和表格。3、 自己參考有關(guān)資料畫出實驗內(nèi)容2、3、4中的原理圖，找出實驗將要使用的芯片，以備實驗時用。六、實驗報告要求1、將實驗結(jié)果填入自制的表格中，驗證設(shè)計是否正確。2、總結(jié)組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法。附錄 部分集成電路邏輯符號和引腳排列圖實驗注意事項1、 電源的打開順序是：先開交流開關(guān)（實驗箱中的船形開關(guān)），再開直流開關(guān)，最后打開各個模塊的控制開關(guān)。電源關(guān)掉的順序剛好與此相反。2、 切忌在實驗中帶電連接線路，正確的方法是斷電后再連線，進行實驗。3、 驗箱主電路板上所有的芯片出廠時已全部經(jīng)過嚴格檢驗，因此在做實驗時切忌隨意插拔芯片。4、 實驗箱中的疊插連接線的使用方法為：連線插入時要垂直，切忌用力，拔出時用手捏住連線靠近插孔的一端，然后左右旋轉(zhuǎn)幾下，連線自然會從插孔中松開、彈出，切忌用力向上拉線，這樣很容易造成連線和插孔的損壞。5、 實驗中應(yīng)該嚴格按照老師的要求和實驗指導書來操作，不要隨意亂動開關(guān)，芯片及其它元器件，以免造成實驗箱的損壞。元件庫中的二極管和數(shù)碼管一定要注意極性。6、