組合邏輯電路的設(shè)計實(shí)驗(yàn)報告

?；局R數(shù)字電路根據(jù)邏輯功能的不同特點(diǎn)，可以分成兩大類，一類叫組合邏輯電路（簡稱組合電路），另一類叫做時序邏輯電路（簡稱時序電路）。組合邏輯電路在邏輯功能上的特點(diǎn)是任意時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入，與電路原來的狀態(tài)無關(guān)。而時序邏輯電路在邏輯功能上的特點(diǎn)是任意時刻的輸出不僅取決于當(dāng)時的輸入信號，而且還取決于電路原來的狀態(tài)，或者說，還與以前的輸入有關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)組合邏輯電路的設(shè)計與測試方法。【設(shè)計任務(wù)】用四-二輸入與非門設(shè)計一個 4人無棄權(quán)表決電路（多數(shù)贊成則提案通過）。要求：采用四-二輸入與非門 74LS00實(shí)現(xiàn)；使用的集成電路芯片種類盡可能的少?！緦?shí)驗(yàn)用儀器、儀表】數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱、萬用表、 74LS00?！驹O(shè)計過程】設(shè)輸入為A、B、C、D，輸出為L，根據(jù)要求列出真值表如下真值表ABCDL00000000100010000110010000101001100精選資料，歡迎下載。011111000010010101001011111000110111110111111根據(jù)真值表畫卡若圖如下LCDCAB00011110000000A001001B11 0 1 1 110 0 0 1 0D由卡若圖得邏輯表達(dá)式精選資料，歡迎下載。L ABCABDABCAABDAB(ACBD)(ABCD)(AC

BCD ACDBACDCBCDDCD(ACBD)BD)ABCD ACBDABCD ACBD用四二輸入與非門實(shí)現(xiàn)A &&B && &L LC &&D &實(shí)驗(yàn)邏輯電路圖精選資料，歡迎下載。D CB A5V5VY實(shí)驗(yàn)線路圖精選資料，歡迎下載。【實(shí)驗(yàn)步驟】打開數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱，按下總電源開關(guān)按鈕。觀察實(shí)驗(yàn)箱，看本實(shí)驗(yàn)所用的芯片、電壓接口、接地接口的位置。檢查芯片是否正常。芯片內(nèi)的每個與非門都必須一個個地測試，以保證芯片能正常工作。檢查所需導(dǎo)線是否正常。將單根導(dǎo)線一端接發(fā)光二極管，另一端接高電平。若發(fā)光二極管亮，說明導(dǎo)線是正常的；若發(fā)光二極管不亮?xí)r，說明導(dǎo)線不導(dǎo)通。不導(dǎo)通的導(dǎo)線不應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。按實(shí)驗(yàn)線路圖所示線路接線。接好線后，按真值表的輸入依次輸入A、B、C、D四個信號，“1”代表輸入高電平，“0”代表輸入低電平。輸出端接發(fā)光二極管，若輸出端發(fā)光二極管亮則說明輸出高電平，對應(yīng)記錄輸出結(jié)果為“1”；發(fā)光二極管不亮則說明輸出低電平，對應(yīng)記錄輸出結(jié)果為“0”。本實(shí)驗(yàn)有四個輸入端則對應(yīng)的組合情況有16種，將每種情況測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中。測量結(jié)果見下表：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格輸入端輸出端ABCDL00000000100010000110010000101001100011111000010010精選資料，歡迎下載。101001011111000110111110111111【分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果】實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)表格得出的真值表與設(shè)計過程中的真值表完全一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論設(shè)計及其要求一致。說明實(shí)驗(yàn)成功的用74LS00設(shè)計出了一個4人無棄權(quán)表決電路并實(shí)現(xiàn)其功能：多數(shù)贊成則提案通過。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：只有A、B、C、D中三個或三個以上輸入高電平“1”時，發(fā)光二極管才發(fā)光，即輸出“1”。說明本設(shè)計符合理論設(shè)計要求?！緦?shí)驗(yàn)總結(jié)】做實(shí)驗(yàn)設(shè)計時，應(yīng)該按步驟設(shè)計：列真值表→根據(jù)真值畫卡若圖列出邏輯函數(shù)表達(dá)式并化簡→根據(jù)化簡了的邏輯表達(dá)式畫出邏輯電路圖→選擇適當(dāng)?shù)碾娐沸酒侠聿季€設(shè)計實(shí)驗(yàn)線路。實(shí)驗(yàn)設(shè)計選擇電路芯片時，應(yīng)該先了解芯片的構(gòu)造，原理，主要用途。熟悉芯片各引腳對應(yīng)的輸入或輸出內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)要求使用用74LS00芯片，74LS00芯片是由4個二輸入與非門構(gòu)成的。通過設(shè)計了解到74LS00芯片是4個二輸入的與非門的集成，以后的實(shí)驗(yàn)若要用到與非門即可利用74LS00芯片實(shí)現(xiàn)。做實(shí)驗(yàn)時需要用到很多的連接導(dǎo)線，在連接導(dǎo)線時一定要小心、耐心，根據(jù)邏輯表達(dá)式可以直接接線，但是容易接錯。最快捷的接法是將芯片引腳對應(yīng)邏輯電路圖的輸入輸出端分別編號，接線時就可以直接按編號接。我在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時的實(shí)現(xiàn)方案中沒有將邏輯表達(dá)式化到最簡，形式非常復(fù)雜，最后導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)邏輯圖也是非常復(fù)雜。化簡過程如下：精選資料，歡迎下載。L ABD ABC BCD ACDABD ABC BCD ACDA BD A BC B CD A CDABD ABC BCD ACDABD ABC BCD ACDABD ABC BCD ACD最后需要用到15個與非門，要4個74LS00芯片來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱只提供2塊74LS00芯片，做實(shí)驗(yàn)時上述方案根本無法實(shí)現(xiàn)。后來在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)下，我改進(jìn)了設(shè)計方案，即本實(shí)驗(yàn)報告的設(shè)計方案，改進(jìn)后的方案只用8個與非門，2塊74LS00芯片即可實(shí)現(xiàn)。所以邏輯表達(dá)式的化簡對于邏輯電路的設(shè)計非常重要。設(shè)計邏輯表達(dá)式盡量化簡到最簡，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案盡量最簡。若設(shè)計的電子產(chǎn)品用于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)則最簡的設(shè)計方案使用的材料最少，生產(chǎn)成本也就