小规模组合逻辑电路的设计.doc

数字电子技术实验及课程设计小规模组合逻辑电路的设计实验报告内容包含：实验目的、实验仪器、实验原理，实验内容、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果分析、实验思考题、实验心得。【实验目的】（1） 学习小规模组合电路的设计方法。（2）学习用集成逻辑门的安装、调试逻辑电路。（3）学习数字电子线路故障检测的一般方法。【实验仪器】1.74LS00 两输入端四与非门 3片2.74LS10 三输入端三与非门 2片3.74LS20 四输入端两与非门 1片4.74LS02 两输入端四或非门 1片5.74LS86 两输入端四异或门 2片6.74LS04 六反相器 1片7.数字万用表 1台【实验原理】1. 小规模组合逻辑电路的设计方法如下：（1） 根据实际逻辑问题确定输入、输出变量，并定义逻辑状态的含义；（2） 根据输入、输出的因果关系，列出真值表；（3） 由真值表写出逻辑表达式，用公式法或者卡诺图法简化，根据给定的小规模芯片变换逻辑表达式；（4） 绘制逻辑电路图；（5） 按逻辑电路图完成电路的安装、调试、排除实验故障，并记录和分析实验结果。2. 组合逻辑电路设计举例例1用“与非门”和“非门”设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路。要求判断出交通灯的故障状态。交通灯的正常工作状态和故障状态如图2-18所示。（1） 分析逻辑功能，列出真值表。输入变量：红（R）、黄（A）、绿（G）输出变量：故障信号（Z）设信号灯亮则为1，灯灭为0,；出现故障信号为1，否则为0（2） 根据题意列出真值表见表2-23。R00001111A00110011G01010101Z10010111（3） 写出逻辑表达式：（4） 用卡诺图化简如图2-19（a）所示。由卡诺图得出逻辑表达式，并化简得：根据逻辑表达式画出逻辑电路如图2-19（b）所示。 （a） (b)（5） 用实验验证逻辑功能首先选定实验器材，测试实验器材的逻辑功能以检验芯片的逻辑功能是否正常。然后按图2-19（b）接逻辑电路线，输入端R、A、G接逻辑电平开关，输出端Z接逻辑电平显示端，按真值表的要求，逐次改变输入变量，观察逻辑电平显示端的发光二极管的状态，验证逻辑功能，与表2-23比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。【实验内容】（1） 用与非门设计一个三人表决器，输入变量为A、B、C，1表示同意，0表示反对，输出为F。A具有否决权，设计电路并完成电路的安装，测试逻辑电路的功能，完成表2-25。表2-25A00001111B00110011C01010101输出状态（2） 要求用可能少的实验器材设计一位十进制数的“四舍五入”电路：当该电路输入为1位十进制数的8421BCD码，当其值大于或等于5时，输出F为1，否则F为0.设计并完成电路的安装，测试逻辑电路的功能。注意利用无关项将电路化简，完成表2-27。表2-27A0000000011B0000111100C0011001100D0101010101F【实验数据整理与归纳】按步骤完成实验，并将数据填入表格。【