(广西科技大学数字电子技术实验指导书111221.docVIP

实验一 组合逻辑电路实验分析与设计 一、实验目的 1．掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。 2．能用指定芯片完成组合逻辑电路的设计。 3．用实验验证所设计的逻辑电路的逻辑功能。 4．熟悉各种集成门电路及正确使用集成门电路。 二、设计要求 1．根据电路图列出输入、输出真值表。 2．利用卡诺图化简，写出最简的逻辑函数表达式。 3．利用指定门电路（如74HC00等）实现逻辑功能。 三、实验原理 1．组合电路是最常见的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合成具有其它功能的门电路。 2．组合电路的分析是根据所给的逻辑电路，写出其输入与输出之间的数学表达式或真值表，从而确定该电路的逻辑功能。 3．组合电路设计过程是在理想情况下进行的，即假设一切器件均没有延迟效应，但实际上并非如此，信号通过任何导线或器件都需要一定的响应时间，由于制造工艺上的原因，各器件延迟时间的离散性很大，这就有可能在一个组合电路中，在输入信号发生变化时，有可能产生错误的输出。这种输出出现瞬时错误的现象称为组合电路的冒险现象（简称险象）。 四、实验内容 1.分析、测试用与非门74HC00组成的半加器的逻辑功能 图1-1由与非门组成的半加器电路 (1) 写出图1-1的逻辑表达式 (2) 根据表达式列出真值表，并画出卡诺图判断能否简化 A B Z1 Z2 Z3 S C 0 0 0 1 1 0 1 1 (3) 根据图1-1，A、B两输入接至逻辑开关的输出插口。S、C分别接至逻辑电平显示输入插口。按下表的要求进行逻辑状态的测试，并将结果填入表中，同时与上面真值表进行比较，两者是否一致。 A B S C 0 0 0 1 1 0 1 1 2. 分析、测试用异或门74HC86和与非门74HC00组成的半加器逻辑电路。 图1-2半加器电路 根据半加器的逻辑表达式可知，半加器和S是A、B的异或，而进位C是A、B的相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成，如图1-2所示。测试方法同1.（3）项，将测试结果填入自拟表格中，并验证逻辑功能。 五、实验预习要求 1．学习组合逻辑电路的分析方法。 2．学习用与非门和异或门等构成半加器的工作原理。 3．学习用指定逻辑门电路构成组合逻辑电路的方法。 六、实验报告 1、整理实验数据、图表，并对实验结果进行分析讨论。 2、总结组合电路的分析与测试方法。 实验二 集成译码器及其应用 一、实验目的 1.掌握二进制译码器和7段显示译码器的逻辑功能。 2.了解各种译码器之间的差异，能正确选择译码器。 3.熟悉掌握集成译码器的应用方法。 4.掌握集成译码器的扩展方法。 二、实验原理 集成译码器是一种具有特定逻辑功能的组合逻辑器件，本实验以3线-8线二进制译码器74LS138为主，通过实验进一步掌握集成译码器。 1．74LS138管脚及功能 图2-1 双排直立式集成3-8译码器74LS138各引脚功能及原理图中惯用画法如图2-1所示。由功能表可知： 三个使能端（=0）任何一个无效时，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（=1）均有效时，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： 。 2．用74LS138和门电路实现组合电路 给定逻辑函数L可写成最小项之和的标准式，对标准式两次取非即为最小项非的与非，即 。 逻辑变量作为译码器地址变量，即可用74LS138和与非门实现逻辑函数L。 3．用译码器实现数据分配 将需要传输的数据作为译码器的使能信号，地址变量作为数据输出通道的选择信号，译码器就能实现有选择的输出数据。 三、实验内容 1．74LS138功能测试 将74LS138输出Y7～Y0接LED0/1指示器，地址A2A1A0输入接0/1开关变量，使能端接固定电平（VCC或地）。 EN1EN2AEN2B≠100时，任意扳动0/1开关，观察LED显示状态，记录之。 EN1EN2AEN2B=100时，按二进制顺序扳动0/1开关，观察LED显示状态，并与功能表对照，记录之。 2．按图