数字逻辑实验2016详解.ppt

* 数字逻辑设计实验 实验教师： 江维 * 数字逻辑设计实验概述 1、实验项目 实验一 基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验； 实验二 数值比较器和计数器实验 2、实验报告 （1）每人交两个实验报告，装订成一本，亲笔签名； （2）按标准实验报告格式撰写实验报告； （3）签到计入实验成绩。 （4）上传到实验报告管理系统。 * 附：实验报告结构（包含的内容及顺序） 1、实验目的 2、实验内容（只针对你所选的实验题目进行说明） 3、实验设备和器材（实验中实际使用的仪器型号和编号以及元器件使用情况。） 4、实验原理（重点突出与该次实验相关的知识点，除了有关理论知识的介绍，还包括实验对应的逻辑电路图（或测试电路）、状态图，真值表以及文字说明等，对于设计实验，还应有整个设计过程和关键的设计技巧说明。） 5、实验步骤 6、实验记录（以时序图、测量结果统计表等形式配合文字对实验结果进行阐述） 7、总结分析（一般应对重要的实验现象、结论加以讨论，以便进一步加深理解，此外，对实验中的异常现象，可作一些简要说明，实验中有何收获，可谈一些心得体会。） * 3、实验操作规范 （1）先连线，再上电，先断电，再拆线； （2）电源和地要正确连接，切勿将两者接反了； （3）做完实验后，要将导线拆下并整齐放置于实验箱内。 * 实验一 基本门电路的功能和特性及其组合逻辑电路实验 1、实验目的 掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性； 掌握各种门电路的逻辑符号； 了解集成电路的外引线排列及其使用方法； 学习组合逻辑电路的设计及测试方法； 学习全加器或全减器的设计方法。 * 2、实验内容 （1）部分TTL门电路逻辑功能验证 测试其真值表及其简单组合电路的真值表。 （2）组合逻辑电路设计之全加器或全减器 用74LS86（异或）和74LS00（与非）搭出全加器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号，观察输出结果和进位/借位电平，记录下来。 * 3、实验设备 （1）数字逻辑试验箱 （2）导线若干 （3）集成器件 74LS00（与非） 74LS04（非） 74LS86（异或） * 74LS00（与非） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 74LS00 1A 1B 1Y 2A 2B 4A 3Y 3B 3A 4Y Vcc GND 4B 2Y * 74LS00 * 74LS04（非） （可通过与非门，实现非门？） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 74LS04 1A 1Y 2A 2Y 3A 5Y 5A 4Y 4A 6Y Vcc GND 6A 3Y * 74LS86（异或） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 74LS86 1A 1B 1Y 2A 2B 3B 4Y 4A 4B 3Y Vcc GND 3A 2Y * 74LS86 * 4、实验步骤 （1）在实验箱上插入相应的逻辑门电路，并把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接发光二极管，接好电源正负极，即可进行逻辑门特性验证实验，将门的逻辑特性制成表格。 * （2）用74LS00连接电路如下图所示，并把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接发光二极管，在MNXY各种输入组合下，观测输出F，并记录下来，写出F=f(M,N,X,Y)的逻辑表达式。 M X Y N F A B * （3）用74LS86和74LS00搭出全加器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号，观察输出结果和进位/借位电平，记录下来。 * 5、实验原理 （1）组合逻辑电路分析方法 逻辑电路图 函数表达式 化简 功能描述 真值表 * A.逻辑抽象 B.逻辑赋值 定义逻辑状态的含义，即以“0”、“1”分别表示输入和输出的不同状态。 C.根据因果关系列出真值表 分析事件因果关系，确定输入变量和输出变量。 E.画出逻辑电路图 D.化简或变换后，得到逻辑函数表达式 （2）组合逻辑电路设计方法 * （3）全加器或全减器设计 全加器设计 Ci CO Ai Bi Ci-1 Si ∑ CI 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 Ai Bi Ci-1 Si Ci * Ai BiCi-1 00 01 11 10 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 Si * Ai BiCi-1 00 01 11 10 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 Ci *