组合逻辑电路时序电路试验.doc

成都信息工程学院 电子基础教学实验中心实验报告 数字电路与逻辑设计A 课程实验报告 实验地点： 实 验 名 称 组合及时序逻辑电路 指 导 教 师 时 间 月 日 姓 名 班 级 学 号 座位号 同组者姓名 评 分 一、实验目的 1．熟悉与非门、异或门逻辑功能及应用。 2熟悉原码、反码、补码的编码原理及应用。 3掌握超前进位加法器、优先编码器。 4掌握超前进位加法器74LS283逻辑功能和工程应用电路的分析与设计方法。 5掌握七段显示译码器74LS48逻辑功能和工程应用电路的分析与设计方法。 6．掌握74LS160逻辑功能和工程应用电路的分析与设计方法。 1．数字电路实验板 2．直流稳压电源 三、实验原理及预习要求 1．异或逻辑运算 设输出变量为Y，输入变量为A、B，逻辑表达式为 完成以下异或逻辑真值表1： 表1 异或真值表 A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 2．由74LS86四异或门构成的四位原码反码发生器 四个异或门的一个输入端分别接，另一个输入端连接在一起作为公共控制端，当时，电路输出为输入的码反之，当电路输出为输入的码。 图四位原码反码发生器电路 3 加减运算电路如图所示。 图可控的并行二进制加法器／减法器 图中控制信号连接到四个异或门的一个输入端， 当 的时候，以反变量形式输入到并行加法器，进位输入端,这样加法器完成，为的 码，运算结果为 。 当 的时候，以原变量形式输入到并行加法器，进位输入端，运算结果为。 该电路可以对4位有符号或无符号二进制数作加减运算。 4七段显示译码器 在数字测量仪表或其它数字设备中，常常将测量或运算结果用数字、文字或符号显示出来。因此，显示译码器和显示器是数字设备不可缺少的组成部分。 (a) 数码显示器； (b)共阳极接法； （c）共阴极接法 图 七段数码显示器及内部接法 七段显示译码器74LS48的真值表 表2 七段显示译码器74LS48的真值表 5．优先编码器74LS147 74LSl47的真值表 表3 优先编码器74LSl47的真值表 输入输出。 输入端， 6. 任意进制计数器的设计 （1）采用反馈清零法用74LS160构成模七 的计数器： 由于，74LS160的清零端是 清零，所以计数器记到状态S 给清零端 一个清零信号，反馈状态码为 ，的函数是 。 完成如下电路连接： 图 （2）采用反馈置数法用74LS160构成S2 ～S 8 的计数器： 由于，74LS160的置数端是 置数，所以计数器记到状态S 给置数端 一个置数信号，反馈状态码为 ，初态为S2= ， 的函数是 。 完成如下电路连接： 图 实验项目内容及要求 （一）水箱水位监测显示电路设计 一个水箱高10米，为了监测水箱水位的变化情况，试设计一个水箱中水面高度监测显示电路。显示分辨率以整数米（m）为单位。 根据题意，可在水箱内每隔1m安装一个检测探头，其中最低的一个检测探头安装在距水箱底1m处，最高的一个检测探头安装在距水箱底9m处，当水面低于检测探头时对应的逻辑电平为1（高电平），当水面高于检测探头时对应的逻辑电平为0（低电平），水面高度用一个七段显示数码管来显示 可选用：10线-4线优先编码器74LSl47、四个非门、七段显示译码器74LS48和数码管来实现。 图 在实验板上连接显示电路，用板载电位器替代水箱水位监测探头。调节电位器，观察柱状LED的点亮位置及数码管的对应显示数值，验证电路功能 表4 列表记录水箱水位监测显示电路实验结果 （二）加减法运算电路设计 1. 将其中原反码发生电路，测试结果填入下表： 表5 列表记录原反码发生电路实验结果 2. 设计电路如图2所示， 和两个4位二进制数的输入端，分别由逻辑开关控制，相加的和数输出端和进位输出端分别接LED发光二极管显示 表6 列表记录加减法运算电路实验结果 0 0010 1001 0 0011 0110 0 0101 1011 0 1010 0111 0 1101 1100 1 1010 -1001 1 0011 -0111 1 1101 -1011 1 1011 -0110 1 1001 -1100 数据分析： （三）任意进制计数器设计 1、用两片74LSl6