实验二组合逻辑电路设计及测试.doc

实验二 组合逻辑电路的设计与测试 一、实验目的 掌握组合逻辑电路的设计与测试方法 二、实验原理 使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。设计 组合电路的一般步骤如图1－1所示。 图1－1 组合逻辑电路设计流程图 根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。 根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最后，用实验来验证设计的正确性。 2、 组合逻辑电路设计举例 用“与非”门设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。 设计步骤：根据题意列出真值表如表1－1所示，再填入卡诺图表1－2中。 表1－1 D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Z 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 表1－2 DA BC 00 01 11 10 00 01 1 11 1 1 1 10 1 由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式 Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD＝ 根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图1－2所示。 图1－2 表决电路逻辑图 用实验验证逻辑功能,在实验装置适当位置选定三个14P插座，按照集成块定位标记插好集成块CC4012。 按图1－2接线，输入端A、B、C、D接至逻辑开关输出插口，输出端Z接逻辑电平显示输入插口，按真值表（自拟）要求，逐次改变输入变量，测量相应的输出值，验证逻辑功能，与表1－1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。 三、实验设备与器件 1． ＋5V直流电源 2. 逻辑电平开关 3.逻辑电平显示器 4. 直流数字电压表 5. 74LS00×2 74LS20×3 74LS86 74LS08 74LS54×2 74LS02 四、实验内容 1.设计用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路。 要求按本文所述的设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。 2.设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门组成。 3.设计一位全加器，要求用与或非门实现。 注：半全加器及全加器逻辑设计见教材P70 五、实验预习要求 1.根据实验任务要求设计组合电路，并根据所给的标准器件画出逻辑图。 2.如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好？ 3.“与或非”门中，当某一组与端不用时，应作如何处理？ 六、实验报告 1.列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。 2.对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果。 3.组合电路设计体会。 注：四路2－3－3－2输入与或非门74LS54 引脚排列 逻辑图 逻辑表达式 数字逻辑实验指导书 实验二 组合逻辑电路设计及测试