实验二用小规模集成电路设计组合逻辑电路.docVIP

数字电子技术实验报告 实验名称：用小规模集成电路设计组合逻辑电路 实验目的 掌握组合逻辑电路的特点； 掌握小规模集成电路设计组合电路的方法； 掌握电路故障检测方法。 实验设备及器件： 数字电路实验箱 74LS00、74LS11、74LS20、74LS86等芯片。 实验原理 数字电路的两大电路是组合电路和时序逻辑电路，其中组合逻辑电路的特点是任何时刻的输入仅仅决定于同一时刻输入信号的取值组合。 用小规模集成电路设计组合电路的步骤为： 分析设计要求，设置输入和输出变量； 列真值表； 写出逻辑表达式，并化简； 画逻辑电路图。 实验内容 设计题目 有一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外线光感三种类型的火灾探测器，为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上类型的探测器发出火灾监测信号时，报警系统才产生报警控制信号。设计一个产生报警控制信号的电路并在实验箱上验证。 设计题目 某足球评委会由一位教练和三位球迷组成，对裁判的判球进行表决。当满足以下条件时表示同意：有三个或三个人以上同意，或者有两个人同意，但其中一个人是教练。试用2片与非门设计出表决电路并在实验箱上进行验证。 设计一个半加器，该逻辑电路能对两个一位二进制进行相加，并产生“和”及“进位”，在实验箱上进行验证。 实验步骤 设计题目一 设烟感、温感和紫外线光感分别为A、B、C三中输入，报警时输出高电平“1”，其报警信号为Y。其truth table如下： 输入信号 输出信号 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 其logic function如下： Y=BC+AC+AB或Y=((AB)’(AC)’(BC)’)’=(AB)’(AC)’+BC 利用一个与非门（74LS00）和一个非门（74LS02）或利用一个与门（74LS11）与一个或门（74LS02） 其电路连接图如下，经实验验证可以用于产生报警控制信号。 设计题目三 其truth table如下： 输入 输出 A B S CO 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 其logic function如下： S=A’B+B’A=AB CO=AB 观察得：需利用一个异或门一个与门。 其电路连接图如下，经实验验证可以作为半加器使用。 实验结论与心得： 在化简求其logic function时利用Karanugh map比较的简单，并且在实际电路中，电路越简单其成本越低； 同一种逻辑输出可以利用不同的门来实现； 利用非门，可以提高电路的负载能力抗干扰能力； 与门、或门、非门可以在特定的情况下转化； 在与门的不接入端必须接入高电平。