机械电子工程：实验一(组合逻辑电路)资料.ppt

实验目的 掌握组合逻辑电路的设计方法及调试技巧 掌握标准与非门实现逻辑电路的变换技巧 熟悉数字集成电路使用规则 了解门电路接口相关知识 实验原理 组合逻辑电路的特点是任一时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入 信号，而与信号作用前电路原来所处的状态无关。 实验内容 验证74LS00逻辑功能 用标准与非门实现基本逻辑变换 用74LS00搭建A、B大小比较电路 扩展内容：设计、搭建表决器电路 每块面包板下都埋有若干金属槽，用来导通相应的插孔。 注意事项 * * 实验一 组 合 逻 辑 电 路 的设 计 翟晟 一. 组合逻辑电路的设计： 1.了解、分析设计要求。 2.用真值表表示设计要求。 3.根据真值表写出逻辑表达式。 4.化简，写出“最简”表达式（器件数量少、器件种类少、连线少）。 二. 消除竞争冒险的方法： 1.接入滤波电容。 2.引入选通脉冲或抑制脉冲。 3.修改逻辑设计，增加冗余项。 实验相关器件及仪器的使用 四块窄条 四块宽条 通常用来布置电 源线、地线。 通常用来布置电 路中的元件及元件间 的连接导线。 错! 错! +5V供电电源 TTL信号 正方波： 占空比1:2不可调，幅度0~5V不可调，频率1~20MHz可调。 垂直控制旋钮 V/格cm 水平控制旋钮 T/格cm 波形水平位移旋钮 波形垂直位移旋钮 通道选择按键 多功能按键 触发 控制 缺口向左 跨在沟槽上 +5V 地线 一．74LS00的逻辑功能验证 1 1 4 0 1 3 1 0 2 0 0 1 Y B A 输 出 输 入 组 别 测试电路自拟（画在实验报告纸上） 表一 与非逻辑功能测试记录表 二．用标准与非门实现基本逻辑变换 表二 与、或、非逻辑功能测试记录表 测试电路（包括与逻辑、或逻辑、非逻辑）自拟 （画在实验报告纸上） 1 0 非逻辑 1 1 0 1 1 0 0 0 或逻辑 1 1 0 1 1 0 0 0 与逻辑 Y B A 输 出 输 入 类 别 三．A与B大小比较电路 设计一个能比较一位二进制数A与B大小的比较电路，用L1、L2、L3分别表示三种状态，即A＞B时 L1为高电平，L2、L3为低电平；A＜B时L2为高电平，L1、L3为低电平；A＝B时L3为高电平，L1、L2为低电平。 三．A与B大小比较电路 1．真值表 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 L3(A=B) L2(AB) L1(AB) B A 2．逻辑表达式 L3=AB+AB=AB+AB=AB AB L3 A B L1 L2 74LS00 L1=AB=AB L2=AB=AB R 300~500 LED 三．A与B大小比较电路 L3 A B L1 L2 74LS00 1 2 3 4 5 5 1 2 6 9 10 8 3 4 6 9 10 8 12 13 11 13 11 12 U2 U2 U2 U2 U1 U1 U1 故障检查原则： 1. 首先检查电源电压及线路是否正常。 2. 其次按照信号流程逐级检查高、低电平电压值。 +5V GND 1 0 1.集成电路器件的接插和布线方法 ……实验教材第86页…… 2.TTL电路的使用规则 ……实验教材第86、87页…… 3.关于TTL集成电路 与 CMOS数字集成电路 74LS00：TTL集成电路 74HC00：CMOS集成电路 TTL电路的电源电压只允许在5V±10%范围内波动； TTL电平标准 输入 L：0.8V H：2.0V 输出 L：0.4V H：2.4V 74LS00：TTL集成电路 74HC00：CMOS集成电路 TTL电路的电源电压只允许在5V±10%范围内波动； COMS电路的电源电压范围比较广，一般在3~15V±10%范围内。 TTL电平标准 输入 L：0.8V H：2.0V 输出 L：0.4V H：2.4V CMOS电平标准 输入 L：0.3×VCC H：0.7×VCC 输出 L：0.1×VCC H：0.9×VCC TTL电平