实验一 组合逻辑电路设计.docVIP

电子信息工程 刘晓旭 2011117147 实验一 组合逻辑电路设计（含门电路功能测试）一 实验目的1掌握常用门电路的逻辑功能。2掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。3掌握组合逻辑电路的功能测试方法。二 实验设备与器材数字电路实验箱 一个双踪示波器 一部稳压电源 一部数字多用表 一个74LS20 二4 输入与非门 一片74LS00 四2 输入与非门 一片74LS10 三3 输入与非门 一片三 .实验任务1对74LS00,74LS20逻辑门进行功能测试。静态测试列出真值表，动态测试画出波形图，并说明测试的门电路功能是否正常。2分析测试1.7中各个电路逻辑功能并根据测试结果写出它们的逻辑表达式。3设计控制楼梯电灯的开关控制器。设楼上，楼下各装一个开关，要求两个开关均可以控制楼梯电灯。A4某公司设计一个邮件优先级区分器。该公司收到有A,B,C，三类邮件，A,类的优先级最高，B类次之，C类最低。邮件到达时，其对应的指示灯亮起，提醒工作人员及时处理。当不同类的邮件同时到达时，对优先级最高的邮件先做处理，其对应的指示灯亮，优先级低的暂不理会。按组合逻辑电路的一般设计步骤设计电路完成此功能，输入输出高低电平代表邮件到达。输出端驱动发光二极管指示。(b)图1.7实验电路(a)FCB&FBA& 实验一：（1）74LS00的静态逻辑功能测试实验器材：直流电压源，电阻，发光二极管，74LS00，与非门，开关，三极管实验目的：静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表，确认门电路的逻辑功能正确与否实验过程：将74LS00中的一个与非门的输入端A,B分别作为输入逻辑变量，加高低电平，观测输出电平是否符合真值表描述功能。电路如图1：图1真值表1.1： A B C001011101110表1.1实验问题：与非门的引脚要连接正确，注意接地线及直流电源 实验结果：由二极管的发光情况可判断出74LS00 实现二输入与非门的功能（2）71LS00的动态逻辑功能测试实验器材：函数发生器，示波器 ，74LS00，与非门，开关，直流电压源实验目的：测试74LS00与非门的逻辑功能实验内容：动态测试适合用于数字系统中逻辑功能的检查，测试时，电路输入串行数字信号，用示波器比较输入与输出信号波形，以此来确定电路的功能。实验时，与非门输入端A加以频率为1KHz的脉冲信号波形，另一端加上开关信号，观测F输出波形是否符合功能要求。电路如图2：图2波形如图3图3实验结果：输出波形与输入波形同为方波；且输出高低电平与输入恰好相反，故可得74LS00实现与非门的功能实验二：分析测试1.7中个电路的逻辑功能，并根据测试结果写出它们的逻辑表达式 （1）逻辑图a实验目的：测定逻辑图a的电路功能实验器材：直流电压源，开关，74LS00与非门实验内容：根据电路逻辑图画出电路图，由测试结果写出逻辑表达式电路如图4 图5真值表ABF000010100111 表1.2实验结果：所得逻辑表达式为：F=AB（2）逻辑图b 实验目的：测定逻辑图b的电路功能实验器材：直流电压源，开关，74LS00与非门实验内容：根据电路逻辑图画出电路图，由测试结果写出逻辑表达式电路如图6图6真值表ABCF00000010010001111000101111011111表1.3实验结果：所得表达式为F= AC+AB+BC实验三:设计控制楼梯电灯的开关控制器。设楼上，楼下各装一个开关，要求两开关可控制楼梯电灯。实验目的：设计控制楼梯电灯开关的控制器。亮开关A,B,可独立控制电灯，1代表开关闭合，2代表开关打开。实验器材：直流电源，74LS00 开关，电灯实验内容：分析真值表，写出逻辑关系式，得到是异或的关系，据此设计出电路图，连接好图，并进行调试，开关控制高低电平，改变输入，记录实验数据进行分析；并改进电路图，再次调试，达到要求的逻辑功能。电路如图7：图7真值表：ABF000011101110实验结果：逻辑表达式为F= AB+AB图所示电路可满足题设要求，达到A,B均可独立控制的作用实验四：优先级区分器实验目的：某公司设计一个邮件优先级区分器。该公司收到有A,B,C，三类邮件，A,类的优先级最高，B类次之，C类最低。邮件到达时，其对应的指示灯亮起，提醒工作人员及时处理。当不同类的邮件同时到达时，对优先级最高的邮件先做处理，其对应的指示灯亮，优先级低的暂不理会。按组合逻辑电路的一般设计步骤设计电路完成此功能，输入输出高低电平代表邮件到达。输出端驱动发光二极管指示。实验器材：直流电源，开关，74LS05非门，74LS08或门实验原理：A的优先级最高，B类次之，C类最低。故优先级高的控制优先级低的。所以A控制B和C.B控制C实验内容：接好电路图1）依次调节各邮件分类到达时