《实验二--组合逻辑电路的设计与测试.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验二--组合逻辑电路的设计与测试.docx（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、实验二组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。2、加深对基本门电路使用的理解。二、实验原理1、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顼+ B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。2、分析组合逻辑电路的一般步骤是：1）由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；2）化简和变换各逻辑表达式；3）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。3、设计组合逻辑电路的一般步骤与上面相反，是：1）根据任务的要求，列出真值表；2）用卡
2、诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；3）根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件构成电路；4）最后，用实验来验证设计的正确性。4、组合逻辑电路的设计举例1）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0001111030J：11：111ID表2-2表决电路的卡诺图然后，由卡诺图得出逻辑表达式，
3、并演化成“与非”的形式:Z = ABC + BCD + CDA + ABD=ABC - BCD - ACD - ABC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。三、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1、完成组合逻辑电路的设计中的两个例子。2、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
4、输入与非门 来实现。3、用与非门74LS00和异或门74LS86设计一可逆的4位码变换器。要求：1）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；2）写出设计步骤，列出码变换关系真值表并画出逻辑电路图；3）安装电路并测试逻辑电路的功能。五、实验预习要求1、复习各种基本门电路的使用方法。2、实验前，画好实验用的电路图和表格。3、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
5、和引脚排列图附录一：常用杲成电路逻辑苻号时股表电路名称国标符号惯用符号国外符号与 门口：=o或 门普非 门.-J; r_g_ ,3A与非门A=L-或非门+ Hbs-=r与或非门zlT异成门D-o-同或门43-集电根开路 与非门=态输出T反与非门. 一 3 3附争二：分来成电踣引 脚排列 图1. 555定时辞和TTL玫字外埃电踣E rn F1 国Vcc . C TH CO) 55sa.orgGND JL QVT 再LI E a IdVcc 4。 4A 4Y 3BFH 同 回 7i 向 )g 1LlI ill 11 LfJ Lil Lil LilIA IB IY 2A 2B 2Y GND74LSM
6、四2辎入与卷门5A 3YIJLfH wRi同同_in同Ri m ,% 2C 1TK 2C0 混 SOUTlTk 556双淀时刀1C 1TH ICO 瓦；0UT lift GNDLd kl UJ EJ Ld Ld LJ1丫 1A IB 2Y 2A 2B GND 74LSO2 N2国入戚if门Vre 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y皿回网叫回iyi jijU Hl LI LI Ld Ld LJ1A. IB 1Y 2A 213 2Y GND74LSOJ四2轮入马非仃(OQ瞄 6A 6Y 5A SY A 4YFl回皿网皿.风可 )莎西帅 jSrjSuSvrU UTE W 111 izJIA 1Y 2
7、 2Y 3A JY GND74M；六反411器74LS0S舛2您入与门）-CF aI LJdgJVx SC E 3C 3B 3A 3YFl R1 同 Ril 同 Fl国1 j 111 BJ LU LJ Id tilIA IB 2A 2B 2C 2Y GNDMLSiO三3输入与作门V* 2D 2C iST 2B同回垣nyi)2A 2Yki E；mi74LS2Q授4输入与非门74LS25双4的入位驱门园 同 问 同 同|7?|同 FlVcc Y L & -昭区史也遂2做CNDUldhJ IdUJEIHUJ74LS123双可感触发不拄方触发涔74LS22I取n态触发2S栉火h就M右小咫邪=酣I9EH
8、 眼3附L1孙4妣海期脾衅础郎%#驾膘 却秋十 LrLEnrnir 回 mrEjTEfEDIFirnRiFirnFiEE qmd ai ii *ai rai cai 牛些【 .以粉祖表【新卜还如$仪 眼：位：华:*一：。隼Y些% 田间回可回回回削R1国园H1旧F R1 Eano is aaaa?aP蜀舞旗卧底【取$侦st此(W 也 *ca*aaVrOKD k CA IS X1 M1 fil T BO场钠暮岑翌第8 Sh HH (一回jh顶lei Firn m fi rn Fi rn m ,. firibi 国间 rnn niond rv 业 is： fra 打；S ” a 如处 p 费郊歌明府
9、i鉴91 o$isnnw w * :? _奖,Q M l,n a a l(i wa 二 1 i W % 出宴”a 回旧回同面回回回回回回曲1加如KWv-OI Xtinw机胃回fi e回曰m 、Q的4A F 也竺七 !V 七S?史也3待 81勺就(A 4 A. 4 :% * A % 凹间回回枝TKr回回fi 仔i m 园 rn e rnND 人乙 VZ 堕Z AL VI N31蠹也勤？5?8邸S3IS1W ( 人 y : 燮人,VF翔 日凹也也|回回同皿同同反I on同国U kJ 回11 Hi Id LI LdR1向 Fl同 同同向|7% q q. q e cp M| 虬T4LSI94 4位双佝
10、暮位毒存傍冷内I D。 D. D D, D环 GNDLd LI Ld 111 Ld kJ lilLJ74LSI92 卜诺 1074LS193 4ZiU时少岫计数雄同 Rl回 同 冏同同 同同IFl&； BQ M 7D 7Q 知 6D 5D 5Q CP74LS273八D履寿株瓦 1Q ID 边 2Q 冷 3D 4D，GNDU LillilLilil 也 LdUJE 回同同叩网网回回FlVw 4S 4R 4Q 38, ,豆 3R 3Q74LS279 WR-SWK派】瓦屁 IQ 彼赤祯GNDLjkJkjhlLlLIliJLJVb 典 4A 4丫 3Y 3B 3A同向回呵皿呵呵LTNtJHUJUJU1
11、A IB IY 2Y 2A 2B GND74LS3S6四2输入界或门If 1& U lb iG . 20 2t 2b 2b n n n n n n n n_n 口 口口 口k Id c lb 2e 2d 2g 2c 2hWWfi示窝2、CMOS*成电烤同同同如同回rn ) C4WI t?轴入成非nSA IB |Y 2 丫 2A 2B J11111111 kl E kJ LU问问问同同71 EVM 2Q 2Q 2CP 2Rd 2D 2SD)CC4013上升沿DU发圈KP IRp ID 糜 % bJ E LU 111 Ll Id Ld同向ri rni同rn rnV* 4B 4A 4Y 3丫 3&
12、3A) CC40II四2输入崎葬门1A IB 1Y 2Y 2A 20 J1 ill kJ Id Ld 叵I Id同同回 旧 问 问 回问vw OR CP INH CO Q. Q. Q CCO17十进狷计数器/分ft!泠C Qi Q Q) Q Q Qv VaLd Uj LJ hl Id Id liHlTrn rn 问 m 同：rn mVg X 3B JA 3 1Y IC) CC402J三3独入书非门IA 13 2A 2B 2C 2Y JbJ UJld Ld E 如 111函 EFinrnrnrnrnV cv st s r? cv %鄂爵畛器总武朗!6零中|l七虹QA 7A A A 3A fA m
13、A国凹回凹囱回恂回mra m m;rnFiFi=A r0 汨 M3 ad3 0 力电荆卷料润阵季回鄙辑J知灿Rfn ai P? jigLd画回回也向制娜坏?二聃票而品拆 园 rn _n 同 rn rn 口 口 % g钮十 p 如心坦口一心臭 q二电暨 g % id 妁 回回回沱il回 叵Irra fi m flh m mAt M uw 凌 w J J UMg E 三 CiWJD q 胡 &1 户 E M % lU E! lit lj 11 lj Ll口 Hm fi m mn% AEAE VE At郛琳MX wmachvt 心 V#A5 V5 A9 WWALK曰凹叫回R10国国向园同E%均的 E
14、b b胳咕1TB(,b 一牌祜札啪册聚-弟杭C七口也业耕号 0 您%LsJ妙凹印句凶回回添4引翦l昭市迎iGPDQ卫回_田.回（JinUILELVY 匕乂 12H R由回lid回回回回回园田问旧rn田回口%小以气气“I勺I k 廓虻浙格爵领 WL LM0kJ3 (2*1 I W 电咔 1%凹回凹回回切回啊Hl Fl Fl Fl Fl Fl E主九伊 谜 食 Al ni VI LJ箱若顷D5为(Vf nf A Ar 仆而 %Qj也主LJ巴| 口|四m 卬1 171 E 171 阿仔1nA Di 口皿 8】0/11 _苦疯ESJM迎乱gz (OWE IflX 蜘 g 3 31%氏| LU Etil
15、回 呵EfE m e fir m rn n rn5环吧 fY =V Y 叫 ，jS!沽娈U 咛 45DJQO(! * n % hx ,*皿囱叫回国凹!1回斧甘喳潸【就# 聃8.IJHELEL0_ELEUIUIL1 W音言；飞厂f居J I W 十Tf1 EW IL打 83 厂 田回LT血-血四回也闩 n Fi_m_nLrnjTLn咛l忸汰 x f m * 成辟胡粮制-SJTO-JELBIZUTlLiird曰回回%lCI 11 d3E fcW4TW iSfrKK?tf ME 。就日X W 房面回LJ回:回朔回实验注意事项1、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
16、打开各个模块的控制开关。电源关掉的顺序刚好与此相反。2、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。3、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。4、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。5、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。6、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。并口 2逻辑电平显示并口 1
