实验2基本组合逻辑电路.docVIP

实验二 基本组合逻辑电路 实验目的 掌握组合逻辑电路的设计和测试方法。 掌握利用MAX+plusII工具进行数字电路设计的基本方法。 学习数字电路实验中故障查找和排除的方法。 二、实验原理 组合逻辑电路是由门电路组合起来的电路，它可实现较复杂的逻辑功能，其基本特征是：输出端的逻辑状态仅取决于当时的输入状态，而与电路原来的状态无关。 研究组合逻辑电路有两类问题： 已知逻辑图分析逻辑功能，其步骤为： 已知逻辑图→写逻辑表达式→进行逻辑化简或变换→列真值表→判断逻辑功能。 已知逻辑图→测试输入、输出逻辑关系→列真值表→判断逻辑功能。 ② 已知逻辑要求、画逻辑图，其步骤为： 已知逻辑要求→列真值表→写逻辑表达式→进行函数化简或变换→画逻辑电路 三、实验内容 逻辑电路的逻辑关系 ① 用7400集成电路，按图2—1在实验箱上接线和在计算机上仿真，将输入、输出的逻辑关系分别填入表2—1中。 表2—1 逻辑电路的逻辑关系 A B Y Z 接线 仿真 接线 仿真 0 0 0 1 1 0 1 1 图2—1 逻辑电路原理图 ② 写出上面电路的逻辑表达式。 设计一个“一致电路”。 要求：电路有三个输入端，一个输出端，当三个输入变量A、B、C状态不一致时，输出F为“0”；当三个变量状态一致时，输出F为“1”。 设计一个一位二进制数全加器。 电路有三个输入端，分别为被加数A、加数B、低位向高位的进位C，有两个输出端，S为和、本位向高位的进位为C1。 设计一个四位二进制数为密码的数字密码锁的控制，当开锁控制为高电平时，如果A1、B1、C1、D1输入的密码与事先设置的密码A0、B0、C0、D0一样时，开锁灯亮；密码错误时，警报灯亮。见图2－2数字锁功能框图，提示：异或门的非为同或门。 图2-2 数字密码锁控制 以上三个电路用MAX+plusII软件仿真和在实验箱上接线，验证设计是否正确，在实验箱上接线时只可以使用已提供的集成块。 四、实验仪器与器件 1．电子实验箱 2．万用表 3．四2输入与非门7400×1 双4输入与非门7420×1 双4输入与门7421×1 四2输入或门7432×1 四2输入异或门7486×1 双与或非门7451×1 五、预习要求 1．预习组合逻辑电路的分析和设计方法。 2．熟悉半加器、全加器的工作原理。 3．熟悉所提供的集成块的逻辑功能。能灵活运用到“全加器”、“一致电路”和“数字密码锁”中。 4．熟悉MAX-plusII软件中数字电路的图形符号和名称。 六、实验报告要求 写出实验目的、内容、基本原理。 写出设计过程，包括：逻辑公式的列出、转换（典型原理图到实际原理图的转换过程），根据实际选择的集成块画出原理图，并在原理图上标上接线时集成块引脚号。 实验结果分别用波形图和真值表表示。 总结利用MAX+plusII分析和设计数字电路的优点 实验中遇到什么问题，如何解决。