实验六 组合逻辑电路设计.doc

实验六 组合逻辑电路设计 一、实验目的： 1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。 2、掌握SSI集成门电路的应用。 3、掌握MSI集成电路译码器与数据选择器的应用。 二、预习要求： 复习课本中相关内容。 1、根据题意列出输入、输出真值表。 2、利用卡诺图化简，写出最简或最合适的逻辑函数表达式。 3、利用指定门电路实现逻辑功能。 4、画出已设计完成的逻辑电路及实验用的接线图。 三、实验内容： 1、设计三变量表决电路： 要求：画出逻辑电路图，设计相应表格。自拟实验方案，测试电路的逻辑功能是否与设计功能一致。 （1）用与非门74LS00实现。 （2）用译码器（74LS138、74LS20）实现。 （3）用数据选择器（74LS151及74LS153）实现。 2、用异或门74LS86和与非门74LS00实现全加器电路： 要求：画出逻辑电路图，设计相应表格。自拟实验方案，测试电路的逻辑功能是否与设计功能一致。 四、实验仪器及元器件 数字实验箱、万用表、74LS00、74LS20，74LS86、74LS138、74LS151、74LS153、74LS32等。 五、实验报告： 画出各部分逻辑电路图、真值表、及列出逻辑表达式，整理实验结果并进行分析，说明组合电路的特点和分析、设计方法。 六、实验用门电路介绍： 1、74LS00、74LS20及74LS32管脚及功能 本实验所使用的74LS20（双四输入与非门）、74LS00（四二输入与非门）和74LS32（四2输入或门）是一种低功耗肖特基集成TTL门电路，其及引线功能及排列图如下： Y = A+B 2、74LS138管脚及功能 双排直立式集成3线-8线译码器74LS138各引脚排列及功能如图所示。 由功能表可知：三个使能端G1G2AG2B ( 100时，八个译码输出都是无效电平，即输出全为高电平“1”；三个使能端G1G2AG2B =100时，译码器八个输出中仅与地址输入对应的一个输出端为有效低电平“0”，其余输出无效电平“1”；在使能条件下，每个输出都是地址变量的最小项，考虑到输出低电平有效，输出函数可写成最小项的反，即： 3、74LS151管脚及功能 本实验使用的集成数据选择器74LS151为8选1数据选择器，数据选择端3个地址输入A2A1A0用于选择8个数据输入通道D7～D0中对应下标的一个数据输入通道，并实现将该通道输入数据传送到输出端Y（或互补输出端）。74LS151还有一个低电平有效的使能端G，以便实现扩展应用。74LS151引脚功能如图和附表所示。 使能条件下（G = 0），74LS151的输出可以表示为， 其中mi为地址变量A2、A1、A0的最小项。只要确定输入数据就能实现相应的逻辑函数，成为逻辑函数发生器。 4、74LS153管脚及功能 74LS153是双4选1数据选择器，是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。两数据选择器共用数选输入A1A0，无互补输出端。芯片管脚如下图分布，功能如表所示。 输 入 输 出 A1 A0 Y 1 × × 0 0 0 0 D0 0 0 1 D1 0 1 0 D2 0 1 1 D3 、为两个独立的使能端；A1、A0为公用的地址输入端；1D0～1D3和2D0～2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；1Y、2Y为两个输出端。 1）当使能端（）＝1时，数据选择器被禁止，无输出，Y＝0。 2）当使能端（）＝0时，数据选择器正常工作，根据地址码A1A0的状态，将相应的数据D0～D3送到输出端Y。 如：A1A0＝00 则选择DO数据到输出端，即Y ＝ D0。 A1A0＝01 则选择D1数据到输出端，即Y＝D1，其余类推。 可用74LS153、反相器74LS04和或门74LS32构成8选1的选择器，如下图所示。 5、74LS86管脚及功能 74LS86是四2输入异或门。 实验七 集成触发器 一、实验目的 1、掌握基本RS、JK、D等常用触发器的逻辑功能及其测试方法； 2、研究时钟脉冲的触发作用。 二、预习要求 1、预习教材相关内容，了解触发器功能及时钟边沿。 2、确定实验线路连接，画出接线图，拟定实验必要的表格。 三、实验内容 基本R-S触发器功能 与非门（74LS00）按图连接成基本RS触发器，置位端S和复位端R接0/1开关，输出端Q和Q接LED。改变输入端R、S的状态，测试并将测试结果填入下表中。与RS