实验二 组合逻辑电路的设计及测试.docxVIP

实验二 组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。加深对基本门电路使用的理解。二、实验原理组合电路是最常用的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合完成具有其他功能的门电路。例如，根据与门的逻辑表达式Z= AB = 得知，可以用两个非门和一个或非门组合成一个与门，还可以组合成更复杂的逻辑关系。分析组合逻辑电路的一般步骤是：由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；化简和变换各逻辑表达式；列出真值表；4) 根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。设计组合逻辑电路的一般步骤与上面相反，是：根据任务的要求，列出真值表；用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件构成电路；最后，用实验来验证设计的正确性。组合逻辑电路的设计举例用“与非门”设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个“1”时，输出端才为“1”。设计步骤：根据题意，列出真值表如表2-1所示，再添入卡诺图表2-2中。D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111表2-1 表决电路的真值表表2-2 表决电路的卡诺图然后，由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式：最后，画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2-1所示：图2-1 表决电路原理图输入端接至逻辑开关（拨位开关）输出插口，输出端接逻辑电平显示端口，自拟真值表，逐次改变输入变量，验证逻辑功能。实验设备与器材1.数字逻辑电路实验箱。 2.数字逻辑电路实验箱扩展板。3.数字万用表。 4.芯片74LS00、74LS02、74LS04、74LS10、74LS20。四、实验内容实验步骤完成组合逻辑电路的设计中的两个例子。设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过)，要求用四2输入与非门来实现。用与非门74LS00和异或门74LS86设计一可逆的4位码变换器。要求：当控制信号C=1时，它将8421码转换成为格雷码；当控制信号C=0时，它将格雷码转换成为8421码；写出设计步骤，列出码变换关系真值表并画出逻辑电路图；安装电路并测试逻辑电路的功能。五、实验预习要求复习各种基本门电路的使用方法。实验前，画好实验用的电路图和表格。自己参考有关资料画出实验内容2、3、4中的原理图，找出实验将要使用的芯片，以备实验时用。六、实验报告要求1、将实验结果填入自制的表格中，验证设计是否正确。2、总结组合逻辑电路的分析与设计方法。附录部分集成电路逻辑符号和引脚排列图实验注意事项电源的打开顺序是：先开交流开关（实验箱中的船形开关），再开直流开关，最后打开各个模块的控制开关。电源关掉的顺序刚好与此相反。切忌在实验中带电连接线路，正确的方法是断电后再连线，进行实验。验箱主电路板上所有的芯片出厂时已全部经过严格检验，因此在做实验时切忌随意插拔芯片。实验箱中的叠插连接线的使用方法为：连线插入时要垂直，切忌用力，拔出时用手捏住连线靠近插孔的一端，然后左右旋转几下，连线自然会从插孔中松开、弹出，切忌用力向上拉线，这样很容易造成连线和插孔的损坏。实验中应该严格按照老师的要求和实验指导书来操作，不要随意乱动开关，芯片及其它元器件，以免造成实验箱的损坏。元件库中的二极管和数码管一定要注意极性。如果在实验中由于操作不当或其它原因而出现异常情况，如数码管显示不稳，闪烁，芯片发烫等，首先立即断电，然后报告老师，切忌无视现象，继续实验，以免造成严重后果。