SSI组合逻辑电路设计.ppt

小规模(SSI)组合逻辑电路设计,一 、实验目的：,掌握用SSI实现简单组合逻辑电路的方法。 掌握简单数字电路的安装与调试技术。 了解用标准与非门实现逻辑电路的变换方法及技巧。,二、实验器材：,集成电路 74LS00 二片； 74LS10 二片； 74LS86 一片。 数字电路实验箱 万用表 连接线若干,三、实验原理：,集成电路的分类： 集成逻辑门按其集成度分有： 小规模集成电路SSI，集成度1000门电路,数字系统常用的部件： 组合逻辑电路 时序逻辑电路 二者的区别： 组合逻辑电路不含存储电路，无记忆功能。 时序逻辑电路是具有存储、记忆功能的电路。,组合逻辑电路的特点： 电路任一时刻的输出信号与该时刻的输入信号有关，而与信号作用前的电路原状态无关。,组合逻辑电路,输入,输出,A0,A1,A2,Y0,Y1,Y2,2、组合逻辑电路的设计方法：,分析题意，确定逻辑命题中的输入逻辑变量和输出逻辑变量 根据输入逻辑变量列出真值表 分析真值表，得出输入、输出的关系 写出输出函数的逻辑表达式，并化简 根据最简逻辑表达式画出逻辑电路图,组合逻辑电路,? 输入,? 输出,注意:有几个输出变量, 电路就有几个输出端,电路组装和调试：,写出实验芯片的型号 检查连接导线，测量门电路的逻辑功能，选择好的逻辑门，画出实验电路图 组装实验电路 按设计真值表操作电路输入端,观察输出端，验证结果 得出实验结论 电路的故障的排除（用逐点测试法）,组合逻辑电路的设计流程图：,1.将实际问题转换成理论问题分析 2.数字电路分析问题的基本方法 3.逻辑化简 4.最简函数表达式 5.逻辑电路图,实际问题,逻辑真值表,逻辑表达式,化简,最简逻辑表达式,逻辑电路图,3、设计举例1：,设计一个楼道路灯控制电路,要求在三个不同的地方都能控制这盏灯。,?,A,B,C,F,分析: 设：开关闭和为1”， 断开为” 路灯亮为”， 不亮为“”,、根据题意有输入变量 输出变量 、写出三输入逻辑变量的真值表，并分析输入输出逻辑关系。 、由真值表写出逻辑表达式F ： 并用卡若图化简 、画出逻辑电路图,3个,1个,0,1,1,1,0,1,0,0,最简逻辑电路图：,A,BC,实验芯片:74LS86一片,F,1,1,1,1,附：74LS86引脚图：,测试74LS86的逻辑功能，实验方法和步骤 略 实验电路前设计图,实验电路的连接：,将IC缺口方向朝左,插入 IC插座,选择1、3门连接实验 电路,将14、7脚接入+5v电源,将1A、1B接输入逻辑 开关，1Y接3A,将3B接输入逻辑开关， 3Y接输出指示器,电路功能测试的演示过程：,画出三输入变量的真值表，按表操作电路,0,1,1,0,1,0,0,1,结论：电路实现预期的功能。,3、设计举例：,用与非门设计一个三人无弃权的表决电路.,分析: 设：表决赞成为1”， 不赞成为” 通过为”， 否决为“”,?,A,B,C,F,电路设计:,、根据题意有 输入变量 输出变量 、写出三输入逻辑变量的真值表 3、分析输入输出逻辑关系 4、根据真值表写出逻辑表达式,3个,1个,0,0,0,1,0,1,1,1,5、画出三输入变量的 卡若图 6、 填入 函数式 7、画圈，卡若图化简 8、最简逻辑表达式,A,BC,1,1,1,1,AC,BC,AB,10、画出逻辑电路图,9、将与或式划成与非式：,最简逻辑电路图：,A,B,C,F,BC,选择实验芯片74LS00、74LS10各一片,&,&,&,&,附：74LS10引脚图：,74LS00逻辑功能的测试：略 74LS10逻辑功能的测试：略,74LS10的逻辑功能的测试电路连接：,选择1门连 接实验电路,连接电源VCC和GND,将74LS10缺口 方向朝左插入IC插座,连接输入端1A、1B、1C,连接输出端1Y,电路连接完毕,74LS10的逻辑功能的测试演示过程：,画出三输入变量的真值表,1,1,0,1,1,1,1,1,实验步骤和方法:,测试74LS00、 74LS10逻辑功能。（略） 选择74LS00的1、2、3门，74LS10的1门，画出实验电路图。,A,B,C,F,&,1A,1B,1Y,2B,2Y,3A,3B,3Y,1A,1B,1C,1Y,&,&,&,2A,实验电路的连接：,将74LS00和74LS10的缺口方向朝左插入IC插座,按实验电路图连接电源线,将74LS00的1A接K3，2A接K4，3A接K5,将74LS00的1B接2A, 2B接3A,3B接1A,将74LS00的1Y、2Y、3Y分别接74LS10的1A、1B、1C,将74LS10的1Y接输出指示器LED,验证表3-1真值表,结论：电路实现预期的功能,T,T,T,T,T,T,T,T,电路故障的检查：,F,找出故障所在位置,电 路 设 计 演 示 完 毕,四、实验内容：,1、设计一个能比较一位二进制数A与B大小的比较电路，用L1、L2、L3分别表示三种状态， 即 L1（AB)，L2 (A=B)，L3 (AB)。 2、用A、B为数据选择控制端，D1、D2、D3为数据输入端，L为输出端，设计一个具有教材P133表5.17.3中所示功能的数据选择器。 要求： 完成理论设计，写出设计全过程， 验证设计结果。,3、用与非门设计一个开关控制的报警电路。 某设备有A、B、C三个开关，当开关A接通时开关B才能接通，开关B接通时开关C才能接通，违反操作规程，则发出报警信号。 约定：开关闭合为“1”，断开为“0” 报警为“1”， 不报警为“0” 要求： 写出设计的全过程，画出设计电路图，不用实验验证。,附：电路设计：,根据题意有输入变量 输出变量 画出三输入变量的真值表 分析输入、输出间的关系 写出逻辑表达式,3个,1个,0,1,1,1,1,0,0,0,最简电路图：,A,BC,1,1,1,1,A,&,&,&,B,C,F,&,&,4、用与非门设计一个组合逻辑电路，其功能示意如图所示：,组合电路,输入A,输出Z,控制信号 S1 S0,且：当S1 S0 = 0 0 时， 当S1 S0 = 0 1 时， 当S1 S0 = 1 0 时， 当S1 S0 = 1 1 时，,Z = 0,Z = A,Z = 1,附电路设计：,根据题意有输入变量 输出变量 画出三输入变量的真值表 分析输入、输出间的关系 写出逻辑表达式 化简，画出逻辑电路图,3个,1个,0,0,1,1,0,1,1,0,最简电路图：,A,S1S0,1,1,1,1,AS0,