湖南工大数电实验二组合逻辑电路的设计与测试.docVIP

实验二 组合逻辑电路的设计与测试 实验目的 掌握组合逻辑电路的设计与测试方法 实验原理 1、使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。设计组合电路的一般步骤如图6—1所示。 根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最后，用实验来验证设计的正确性。 图6—1 组合逻辑电路设计流程图 2、组合逻辑电路设计举例 用“与非”门设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。 设计步骤：根据题意列出真值表如表6—l所示，再填入卡诺图表6—2中。 表6—l真值表 表6—2 卡诺图 由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式 Z=ABC+BCD+ACD+ABD = 根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图6—2所示 图6—2 表决电路逻辑图 用实验验证逻辑功能 在实验装置适当位置选定三个14P插座，按照集成块定位标记插好集成块CC4012。 按图6—2接线，输入端A、B、C、D接至逻辑开关输出插口，输出端Z接逻辑电平显示输入插口，按真值表（自拟）要求，逐次改变输入变量，测量相应的输出值，验证逻辑功能，与表6一1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。 三、实验设备与器件 l、+5V直流电源 2、逻辑电平开关 3、逻辑电平显示器 4、直流数字电压表 5、74LS00（CC4011×2） 74LS20（CC4012×3） 74LS86（CC4030） 74LS08（CC4081） 74LS54×2（CC4085） 74LS02（CC4001） 四、实验内容 1、验证各芯片的逻辑功能 2、设计用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路。 要求按本文所述的设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。 3、设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门组成。 4、设计一位全加器，要求用与或非门、异或门实现。 5、设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路；根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”，要求用与门、或门及或非门实现。 五、实验预习要求 1、根据实验任务要求设计组合电路。、并根据所给的标准器件画出逻辑图。 2、如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好？ 3、“与或非”门中，当某一组与端不用时，应作如何处理？ 六、实验报告 1、列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。 2、对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果。 3、组合电路设计体会。 注：四路2—3—3—2，输入与或非门74LS54 逻辑表达式 Y＝ 湖南工大-数电实验二 组合逻辑电路的设计与测试 第 ６ 页 共 7 页