学生实验报告
注:本实验为设计性实验,没有预先设计好实验方案和实验电路的一律不准来做实验。实验前要先检查预习报告。注意划下线部分。
实验三 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设计与测试方法
二、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5-1所示。
图5-1 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5-1所示,再填入卡诺图表5-2中。
表5-1
表5-2
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5-2所示。
图5-2 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5-2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5-1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
1、 +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
3、 CC4011×2(74LS00)共有4个与非门、 CC4012×3(74LS20)4脚与非门、 CC4030(74LS86)共有4个异或门、 CC4081(74LS08)共有4个与门、 74LS54×2(CC4085)与或非门(下图)、 CC4001 (74LS02) 共有4个或非门。
四、实验内容
1、设计一个一位全加器,要求用异或门、与门、或门组成。
2、设计一位全加器,要求用与或非门实现。
从1和2中任选一个来做。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。
五、实验预习要求
1、根据实验任务要求设计组合电路,选择好所需要的门电路,并根据所给的标准器件画出逻辑(可参照课本的“全加器”部分的表达式)。
图。
2、画好实验要填写的表格。
3、如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好?
4、“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
引脚排列 逻辑图
逻辑表达式
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