組合邏輯電路的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、中國(guó)石油大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育電工電子學(xué)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告所屬教學(xué)站：青島直屬學(xué)習(xí)中心姓 名：杜廣志學(xué) 號(hào)：年級(jí)專業(yè)層次：網(wǎng)絡(luò)16秋專升本學(xué) 期：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2021-11-05實(shí)驗(yàn)名稱：組合邏輯電路的設(shè)計(jì)小組合作： 是 否小組成員：杜廣志1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用門電路實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料：儀器：實(shí)驗(yàn)箱元件：74LS00 74LS103、實(shí)驗(yàn)原理：1概述 組合邏輯電路又稱組合電路，組合電路的輸出只決定于當(dāng)時(shí)的外部輸入情況，與電路過去狀態(tài)無關(guān)。因此，組合電路的特點(diǎn)是無“記憶性。在組成上組合電路的特點(diǎn)是由各種門電路連接而成，而且連接中沒有反應(yīng)線存在。所以各種功能的門電路就是簡(jiǎn)單的組合

2、邏輯電路。 組合邏輯電路的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)往往不止一個(gè)，其功能描述方法通常有函數(shù)表達(dá)式、真值表、卡諾圖和邏輯圖等幾種。 組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法，是立足于小規(guī)模集成電路分析和設(shè)計(jì)的根本方法之一。 2組合邏輯電路的分析方法 分析的任務(wù)是：對(duì)給定的電路求解其邏輯功能，即求出該電路的輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系，通常是用邏輯式或真值表來描述，有時(shí)也加上必須的文字說明。 分析的步驟： 1逐級(jí)寫出邏輯表達(dá)式，最后得到輸出邏輯變量與輸入邏輯變量之間的邏輯函數(shù)式。 2化簡(jiǎn)。 3列出真值表。 4文字說明 上述四個(gè)步驟不是一成不變的。除第一步外，其它三步根據(jù)實(shí)際情況的要求而采用。 3組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 設(shè)

3、計(jì)的任務(wù)是：由給定的功能要求，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的邏輯電路。 設(shè)計(jì)的步驟； 1通過對(duì)給定問題的分析，獲得真值表。 在分析中要特別注意實(shí)際問題如何抽象為幾個(gè)輸入變量和幾個(gè)輸出變量之間的邏輯關(guān)系問題，其輸出變量之間是否存在約束關(guān)系，從而獲得真值表或簡(jiǎn)化真值表。 2通過化簡(jiǎn)得出最簡(jiǎn)與或式。 3必要時(shí)進(jìn)行邏輯式的變更，最后畫出邏輯圖。 在步驟1中，通過對(duì)實(shí)際問題的分析，往往可以直接獲得具有一定簡(jiǎn)化程序的邏輯函數(shù)表達(dá)式，后面的步驟不變。4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及數(shù)據(jù)：1、用與非門74LS00實(shí)現(xiàn)以下邏輯：化簡(jiǎn)：  FABC       

4、0;  F=列真值表： 輸入 輸出 ABCFABC F=0000100101010010110110001101011100111110對(duì)于FABC  F=我們可以通過一個(gè)電路來實(shí)現(xiàn)，其原理圖如下 實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果如下表： 輸入 輸出 ABCF1F2000滅 亮 001滅 亮 010滅 亮 011滅 亮 100滅 亮 101滅 亮 110滅 亮 111亮 滅 從試驗(yàn)記錄看出，試驗(yàn)結(jié)果滿足F1ABC；F2=。 對(duì)于F3AB，我們可劃出表達(dá)式F3AB。電路如下： 實(shí)驗(yàn)記錄： 輸入 輸出 ABF300滅 01亮 10亮 11亮 所以試驗(yàn)結(jié)果滿足F3AB。2. 用門電路實(shí)現(xiàn)三變量表決電

5、路。當(dāng)三個(gè)輸入A、B、C中有兩個(gè)或三個(gè)輸入為高電平時(shí)，輸出F為高電平，否那么為低電平。根據(jù)題目要求列寫真值表如下： A BCF00000010010001111000101111011111再根據(jù)所列寫的真值表，寫出邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn)。 所以FACABBC 最后將所設(shè)計(jì)的電路在試驗(yàn)箱上調(diào)試所得結(jié)果與上面的真值表完全相符合，所該電路切實(shí)可行。3. 數(shù)據(jù)范圍指示器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)。設(shè)A、B、C、D是4位二進(jìn)制碼A為高位，可用來表示16個(gè)十進(jìn)制數(shù)。設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，使之能區(qū)分以下三種情況： 0X4;5X9;10X15; 用74LS00、74LS10實(shí)現(xiàn)。 設(shè)三個(gè)輸出變量F1、F2、F3分別與上面所給的

6、范圍相對(duì)應(yīng)，既是當(dāng)0X4時(shí)F11、F20、F30；當(dāng)5X9時(shí)F10、F21、F30；當(dāng)10X15時(shí)F10、F20、F31。 寫出表達(dá)式：F1=(+)F2ABDBCF3ABAC由于F2的表達(dá)式比擬復(fù)雜，而F1、F3的表達(dá)式相對(duì)簡(jiǎn)單，再從它們的邏輯關(guān)系我們可以看出：當(dāng)F21時(shí)，F(xiàn)1、F3都為0，所以可以用F1、F3來實(shí)現(xiàn)F2，既是F2.=。所以我們可以通過一個(gè)電路來同時(shí)實(shí)現(xiàn)F1、F2、F3。其原理圖如下：實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下表： 輸入 輸出 ABCDF1F2F30000亮 滅 滅 0001亮 滅 滅 0010亮 滅 滅 0011亮 滅 滅 0100亮 滅 滅 0101滅 亮 滅 0110滅 亮 滅 0

7、111滅 亮 滅 1000滅 亮 滅 1001滅 亮 滅 1010滅 滅 亮 1011滅 滅 亮 1100滅 滅 亮 1101滅 滅 亮 1110滅 滅 亮 1111滅 滅 亮 由實(shí)驗(yàn)記錄可知：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與要求完全相符合，所設(shè)計(jì)的電路切實(shí)可行。5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程：用與非門74LS00實(shí)現(xiàn)邏輯功能：  FABC          F=第一步：列真值表 輸入 輸出 ABCFABC F=0000100101010010110110001101011100111110第二步：畫原理圖。對(duì)于FABC  F=我們可以通過一個(gè)電路來實(shí)現(xiàn)，其原理圖如下 第三步：選擇實(shí)驗(yàn)芯片：74LS00四二輸入與非門 第四步：連接實(shí)驗(yàn)電路 第五步：測(cè)試對(duì)應(yīng)真值表的內(nèi)容A、B、C為0 表示 將“上下電平控制端打到低電平0上；A、B、C為1 表示 將“上下電平控制端 打到上下電平1上。輸出看F端  1 表示二極管燈亮，0 表示二極管燈滅。6問題討論：1.