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实验二 利用MSI设计组合逻辑电路 姓名： 学号： 班级：15自动化2班 日期：2016/10/14目录 一、 实验内容 3 二、 设计过程、仿真及实验步骤 4 ①设计过程 4 ②电路图及PROTEUS仿真测试 6 ③实验步骤 9 三、 实验数据及结果分析 11 ①实验数据 11 ②结果分析及心得 14 实验内容 将74LS197连接成八进制作为电路的输入信号源，利用74LS138实现数据分配器的功能，使其能将D通过ABC指定的一根输出线反相后输出。 用八选一数据选择器151设计一个函数发生器使其实现如下表的功能，并进行动态测试。将74LS197连接成十六进制作为电路的信号输入源，用示波器观察并记录CP、、、A、B、Y的波形。 Y 0 0 A·B 0 1 A+B 1 0 AB 1 1 设计一个半加半减器，输入为S、A、B，其中S为功能选择口。当S=0时，输出A+B及进位；当S=1时，输出A-B及借位。 实验仪器： 数字电路实验箱、数字万用表、示波器。 虚拟器件：74LS00、74LS197、74LS138、74LS151。 设计过程、仿真及实验步骤 ①设计过程： 将74LS138附加控制端G1作为数据输入端，即数据D可从G1输入，同时令，作为地址输入端，即可将G1送来的数据只能通过所指定的一根输出线反相后输出。将地址信号A、B、C分别接入、、，并按前述连接好G1、和即可完成要求的电路。 先列出、、A、B和Y的真值表，如下： A B Y 选出的数据输入端 0 0 0 0 0 D0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 D1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 D2 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 D3 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 D4 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 D5 1 0 1 1 0 D5 1 1 0 0 1 D6 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 D7 1 1 1 1 0 将、、A分别接入74LS151中的、、。当、、A分别取不同值时，观察真值表中B和Y的关系，可以得出结论：D0=0、D1=B、D2=B、D3=1、D4=B、D5=、D6=1、D7=0。将接低电平，D0~D7按照上述结论连接好之后给、、A、B接入输入信号源即完成了要求的电路。 计划用74LS138完成题目要求内容。列出A、B、S与输出X和进/借位的真值表如下： A B S X 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 由真值表可列式得： X===； 同理，==。 为方便观察，我将输入信号源中的作为S的信号并接入74LS138中的，作为A的信号并接入，接入作为B的信号并接入。之后将74LS138中的、接低电平、G1接高电平来确保74LS138正常工作，并且按照上述计算结果将Y2、Y3、Y4、Y5接入74LS20中的与非门，该与非门的输出即为X。将Y3、Y4接入与非门，该与非门输出即为。如此便完成了要求的逻辑电路。 ②电路图及PROTEUS仿真测试： 实验内容1： 实验内容2： 实验内容3： ③实验步骤： 实验内容1：按照设计连接好逻辑电路后，将74LS138中的、、连接逻辑开关，拨动开关模拟地址信号A、B、C的值并进行静态检测，确认电路正常工作后，用74LS197构成八进制计数器作为输入信号源（即、接HIGH，CP1连接连续脉冲，此时Q3、Q2、Q1就为八进制计数器的输出）。计数器正常工作后，将Q3、Q2、Q1分别连接至74LS138中的、、，此时74LS138输出端口的Y0~Y7即为实验内容所要求观察的~。将CP1、、、及Y0~Y7接入示波器的通道接口，进行数据观察，并记录其波形。此波形即为要观察的CP、A、B、C及~的波形。 实验内容2：按照设计连接好逻辑电路后，用逻辑开关作为输入信号源并手动设定、、A、B的值并进行静态检测。确认电路工作正常后，用74LS197构成十六进制计数器作为输入信号源（、接HIGH，CP0接连续脉冲，Q0连接CP1，此时Q3、Q2、Q1、Q0即为十六进制计数器的输出）。计数器正常工作后，将Q3、Q2、Q1、Q0分别作为、、A、B的值并将其按设计过程接入74LS151各端口。此时Q3即为实验内容2中的、Q2为、Q1为A、Q0为B、74LS151输出端口Z为实验内容中的Y。将它们接入示