实验4 组合逻辑电路设计课程.doc

实验三 组合逻辑电路研究(设计性实验) 一?实验目的 1.掌握用SSI器件实现组合逻辑电路的方法? 2.熟悉各种MSI组合逻辑器件的工作原理和引脚功能? 3.掌握用MSI组合逻辑器件实现组合逻辑电路的方法? 4.进一步熟悉测试环境的构建和组合逻辑电路的测试方法? 二?实验所用仪器设备 1.Multisim2001中的虚拟仪器 2.Quartus II中的功能仿真工具 3.GW48-EDA实验开发系统 三?实验说明 1. 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行 (1)逻辑抽象:将文字描述的逻辑命题转换成真值表? (2)选择器件类型:根据命题的要求和器件的功能决定采用哪种器件? (3)根据真值表和所选用的逻辑器件写出相应的逻辑表达式:当采用SSI集成门电路设计时,为了使电路最简,应将逻辑表达式化简,并变换成与门电路相对应的最简式;当采用MSI组合逻辑器件设计时,则不用化简,只需将由最小项构成的函数式变换成MSI器件所需要的函数形式? (4)根据化简或变换后的逻辑表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电路图? 2. 常见的SSI和MSI的型号 (1)SSI:四2输入异或门74LS86,四2输入与非门74LS00,六非门74LS04,二4输入与非门74LS20,四2输入或非门74LS02,四2输入与门74LS08等? (2)常见的MSI:二2-4译码器74LS139,3-8译码74LS138,4-16译码器74LS154,8-3线优先编码器74LS148,七段字符译码器74LS248,四位全加器74LS283,四2选1数据选择器74LS157,双4选1数据选择器74LS153,8选1数据选择器74LS151,16选1数据选择器74LS150等? 四?实验内容 (一)基本命题 1.用8-3线优先编码器74LS148?七段字符译码器74LS48和数码管组成编码?译码?显示电路;编码器8个数据输入端接至8个编码开关,自拟实验步骤,记录实验结果,说明电路具备的功能? 2.用MSI器件74LS283实现四位全加显示电路,用带译码数码管显示其全加和,并将结果填入表3.1中并说明其运算规律? 表3.1 A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 C0 C4 S4 S3 S2 S1 数码显示结果 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 3.设计一个多输出的逻辑网络,它的输入是8421BCD码,它的输出定义为: (1)F1:检测到输入数字能被3整除? (2)F2:检测到输入数字大于或等于4? (3)F3:检测到输入数字小于7? 自选逻辑器件,列出设计步骤,画出逻辑电路图,记录测试结果? (二) 扩展命题 (以宿舍为单位,每人选1题) 1. 用异或门74LS86和四位全加器74LS283实现有符号三位全减器,用译码? 显示电路显示其差,并将结果填入表3.2中?参考P134图3-39 表3.2 A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 数码显示结果 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 …… …… …… 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 参考电路图 2. 人类有4种血型O?A?B?AB,输血时,输血者和受血者的血型必须符合一定的规律,否则将出现生命危险,试用4选1数据选择器和最少的与非门设计一个血型符合判断器?输血者和受血者的血型符合的规律如下: 3. 利用两个4位二进制全加器和与非门,设计一个1位NBCD码的全加器,输出结果如下表所示,画出设计电路图,检测电路运算功能? 4*. 设计一个四人(A,B,C,D)无弃权表决器电路(多数赞成则提案通过F)?本设计要求用16选1数据选择器实现? 5*. 设计一个对两个2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? 6*. 使用一个3线—8线译码器74LS138和与非门74LS20设计一个1位二进制全减器,画出逻辑电路图,检测并记录电路功能?要求用3个开关分别表示被减数An?减数Bn和低位向本位借位Cn;用2个指示灯表示差Dn和本位向高位借位Cn+1? * 从4. 5. 6