实验二 组合逻辑路.ppt

实验二、组合逻辑电路的设计及测试 一、实验目的 掌握组合逻辑电路的设计与测试方法 二、组合逻辑电路的设计流程 三、实验设备与器件 1、电子技术实验箱 2、数字万用表 3、主要参考器件 74LS00×2、74LS20×3、74LS86、74LS08、74LS51×2、74LS32、74LS02 、74LS04 四、实验内容 实验内容： 1、设计用与非门,以及用异或门、与门组成的半加器（74LS00、74LS86、74LS08） 2、设计一个一位全加器，要求用异或门、与门及或门组成（74LS86、74LS08、74LS32） 3、设计一位全加器，要求用与或非门实现（74LS51） 4、设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路，根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”，要求用与门、与非门及或非门实现（74LS08、74LS00、74LS20、74LS02） 五、实验报告要求 1、选择设计方案要，画出总电路原理框图，叙述设计思路。 2、单元电路设计及基本原理分析。 3、提供参数计算过程和选择器件依据。 4、记录调试过程，对调试过程中遇到的故障进行分析。 5、记录测试结果并做简要说明。 6、设计过程的体会与创新点、建议。 7、元件清单。 数字电路实验常见故障分析及排除 产生故障的原因 1、电路设计错误； 2、集成器件使用不当或功能不正常； 3、布线错误； 4、实验箱等仪器或插座板不正常 5、导线接触不良 常见故障的分析和解决方法 1、正确细心使用集成块 使用前应使其引脚间距适当；插入插座时应使器件的正方向一致 ，拔出时，必须用专用拔钳工具（U形夹），夹住集成块两头，垂直往上拔起，或用小起子对撬，以免受力不均，使引脚弯曲或断裂。 2、正确合理地布线 在数字实验中，由错误布线引起的故障，常占很大比例。布线错误不仅会引起电路故障，有时甚至会损坏器件。 布线原则：应便于检查，排除故障和更换器件 布线顺序：通常是先接地线和电源线，再接输入线、输出线及控制线。 3、认真仔细地复查 接好全部联线后，对照标有器件引脚号的逻辑图仔细地复查一遍。检查集成块正方向是否插对，是否有漏线和错线，是否有两个以上的输出端错误地连在一起。 具体检查方法 1、用万用表的“欧姆”档，测量实验电路的电源与地线端之间的电阻值，排除电源与地线的开路与短路现象后再上电。 2、检查各集成块是否加上电源和输入信号。可靠的检查方法是用万用表直接测量各集成块的Vcc和地两引脚之间的电压，检查输入信号、时钟脉冲等是否加到实验电路上，观察输出端有无反应等。这种方法也就是进行静态（或单步工作）测量，使电路处于某一输入状态下，检查电路的输出是否符合要求，并用真值表检查电路是否全部功能正常。 然后，让电路固定在某一故障状态，用万用表（或逻辑笔）测试各输入、输出端的直流电平，参考比较表中的数值范围（指TTL器件），从而判断插座板、集成块引脚或连线等原因造成的故障。 表1 TTL电路在不同情况下引脚电压范围 3、改变输入状态，判断故障。如果输出保持高电平不变，则集成块可能没有接地或接触不良。若输出信号保持与输入信号同样规律变化，则集成块可能没有接电源。 4、采用替换法检查故障。对于有多个输入端或多个门的器件，实际使用中如有多余的，在查故障时，可调换其另一个输入端或另一个门试用。必要时可更换器件，以排除器件功能不正常所引起的故障。 5、采用动态进行逐级跟踪检查故障。动态检查是在输入端加一个有规律的信号，按信号流程依次检查各级波形，直到找出故障点为止。 6、断开反馈线检查。对于含有反馈线的闭合电路，应设法断开反馈线，然后，对该电路进行上述内容的检查，或进行状态预置后再检查故障。 7、对于大型综合实验，需按方块图有关电路分块调试后再联调。因这种实验使用集成器件较多，可按功能划分为若干独立的子单元，再逐一布线调试。最后将各子单元连起来统调，这样成功的把握性更大。 * *