實(shí)驗(yàn)二-組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)二 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法及功能測(cè)試方法。2、熟悉組合電路的特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)原理1、使用中、小規(guī)模集成電路來設(shè)計(jì)組合電路是最常見的邏輯電路。設(shè)計(jì)組合電路的一般步驟如圖21所示。圖21 組合邏輯電路設(shè)計(jì)流程圖 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求建立輸入、輸出變量，并列出真值表。然后用邏輯代數(shù)或卡諾圖化簡法求出簡化的邏輯表達(dá)式。并按實(shí)際選用邏輯門的類型修改邏輯表達(dá)式。 根據(jù)簡化后的邏輯表達(dá)式，畫出邏輯圖，用標(biāo)準(zhǔn)器件構(gòu)成邏輯電路。最后，用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。 2、組合邏輯電路設(shè)計(jì)舉例 用“與非”門設(shè)計(jì)一個(gè)表決電路。當(dāng)四個(gè)輸入端中有三個(gè)或四個(gè)

2、為“1”時(shí)，輸出端才為“1”。設(shè)計(jì)步驟：根據(jù)題意列出真值表如表21所示，再填入卡諾圖表22中。表21D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111 表22 DABC00011110000000010010110111100010 由卡諾圖得出邏輯表達(dá)式，并演化成“與非”的形式 ZABCBCDACDABD根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出用“與非門”構(gòu)成的邏輯電路如圖22所示。圖22 表決電路邏輯圖用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該邏輯功能在實(shí)驗(yàn)裝置適當(dāng)位置選定三個(gè)14P插座，按照集成塊定位標(biāo)記插好集成塊CC4

3、012。按圖22接線，輸入端A、B、C、D接至邏輯開關(guān)輸出插口，輸出端Z接邏輯電平顯示輸入插口，按真值表（自擬）要求，逐次改變輸入變量，測(cè)量相應(yīng)的輸出值，驗(yàn)證邏輯功能，與表21進(jìn)行比較，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的邏輯電路是否符合要求。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1、 5V直流電源 2、 邏輯電平開關(guān) 3、 邏輯電平顯示器 4、 直流數(shù)字電壓表5、 CC4011×2（74LS00） CC4012×3（74LS20） CC4030（74LS86）CC4081（74LS08） 74LS54×2(CC4085) CC4001 (74LS02) 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、設(shè)計(jì)用與非門及用異或門、與門組成

4、的半加器電路。 （1）真值表如下表A B S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 10 1 1 0 1 (2) 簡化邏輯表達(dá)式為（3）邏輯電路圖如下2、設(shè)計(jì)一個(gè)一位全加器，要求用異或門、與門、或門組成。用四2輸入異或門（74LS86）和四2輸入與非門（74LS00）設(shè)計(jì)一個(gè)一位全加器。（1）列出真值表如下表。其中Ai、Bi、Ci分別為一個(gè)加數(shù)、另一個(gè)加數(shù)、低位向本位的進(jìn)位；Si、Ci+1分別為本位和、本位向高位的進(jìn)位。Ai Bi CiSi Ci+1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 01 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 10 1 1 1 00 1 1

5、1 1 1 1（2）由全加器真值表寫出函數(shù)表達(dá)式。 （3）將上面兩邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為能用四2輸入異或門（74LS86）和四2輸入與非門（74LS00）實(shí)現(xiàn)的表達(dá)式。 （4）畫出邏輯電路圖如下圖，并在圖中標(biāo)明芯片引腳號(hào)。按圖選擇需要的集成塊及門電路連線，將Ai、Bi、Ci接邏輯開關(guān)，輸出Si、Ci+1接發(fā)光二極管。改變輸入信號(hào)的狀態(tài)驗(yàn)證真值表。3、按圖22接線，輸入端A、B、C、D接至邏輯開關(guān)輸出插口，輸出端Z接邏輯電平顯示輸入插口，按真值表要求，逐次改變輸入變量，測(cè)量相應(yīng)的輸出值，驗(yàn)證邏輯功能，與表21進(jìn)行比較，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的邏輯電路是否符合要求。五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1應(yīng)正確選擇集成電路的型號(hào)，不要將集成芯片的電源端接反，要學(xué)會(huì)看芯片各個(gè)引腳的功能表。2、學(xué)會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求建立輸入輸