实验四 MSI组合逻辑电路的设计与制作.ppt

实验四 中规模组合逻辑电路的应用 一 实验目的 了解译码器 数据选择器等中规模集成电路的性能及使用方法能够灵活地运用译码器 数据选择器实现各种电路 二 实验器材 集成电路译码器74LS1382片集成电路数据选择器74LS1511片数字电路学习机万用表连接线若干 三 实验原理 关于地址码排序若地址用英文字母表示 则字母的排序在前的为地址的低位 字母的排序在后的为地址的高位 如CBA若地址用相同的字母加下脚标 数字 表示 则数字小的为地址的低位 数字大的为地址的高位 如 A2A1A0关于数字序列号11010110先出现的数字为D0 然后依次是D1D2 D7 1 译码器介绍 译码器是一种多输入多输出的组合逻辑电路功能 将给定的代码所代表的含义 翻译 出来 从输出通道中相应的一路输出信号用途 1 代码转换 2 终端数字显示 3 实现复杂函数等介绍MSITTL集成电路74LS138 译码器 输入 输出 A2 A1 A0 Y7 Y6 Y0 3线 8线译码器 000 74LS138引脚图选通功能表 三个使能端 三线地址输入端 八线输出端 译码器输出低电平有效 G1 G2A G2B A2 A1 A0 Y7 Y0 G1 G2A G2B Y7 Y0 74LS138逻辑功能的测试 画出实验电路图连接实验电路工作原理分析当G1G2AG2B 100时电路处于禁止状态Y0 Y7均为1当G1G2AG2B 100时电路处于译码状态请同学们验证电路逻辑功能 74LS138 A0 A1 A2 Y0 Y1 Y6 Y7 VCC GND G1 G2A G2B 5V 100 000 11 10 001 11 01 111 01 11 110 10 11 译码器的应用 利用译码器实现组合逻辑函数电路设计 用二片74LS138扩展成4 16线的译码器 用译码器实现逻辑函数 设计方法 将欲实现的逻辑函数变换成为最小项的形式将函数的输入变量接到译码器的输入端 应用译码器的功能得到对应的输出函数式变换配接合适的逻辑门电路 实现电路功能 例 用74LS138实现逻辑函数 电路设计 74LS138 A2 A1 A0 G1 G2A G2B 001 010 Y1 Y2 011 Y3 101 Y5 F 原理分析 条件 因为 所以 若选用输出为高电平的译码器实现该函数 应配接何逻辑门 ABC 而此时 74LS20的引脚图 74LS20逻辑功能测试略 选择74LS20内第2逻辑门连接实验电路 电路连接 分别将74LS138和74LS20插入IC插座 连接电源线 连接74LS138的地址输入端 连接74LS138的使能端 将74LS138的Y1 Y2 Y3 Y5分别连接74LS20的2A 2B 2C 2D 将74LS20的2Y连接LED上 操作演示 设备误操作报警电路 T T T T T T T T 电路实现了预期功能 电路操作演示完毕 用两片74LS138扩展4 16线译码器 高八位控制 低八位控制 Y0 Y1 Y7 Y8 Y9 Y15 A0 A1 A2 G1 G2A G2B A0 A1 A2 G1 G2A G2B D3D2D1D0 0000 0001 0111 1000 请同学们实验验证 1001 1111 2 数据选择器介绍 数据选择器又称多路转换器或多路开关 是多输入 单输出的组合逻辑电路 功能 从多个输入数据源中选择一个送往唯一通道输出 用途 1 数据选择 2 实现复杂的逻辑函数 MSITTL集成电路74LS151是 数据选择器 输入 输出 A1 A0 Y Y D7 D6 D0 A2 EN 000 D0 D0 自行确定 八选一的数据选择器 A2 A1 A0 Y Y D0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D1 D2 D3 D5 D6 D7 A2A1A0 D7 D0 YY EN EN 引脚图功能表 D4 0 1 三线地址输入端 八线数据源 一对互补输出端 一个使能端 注意 数据源是预先设计好了的逻辑量 四 实验内容 1 74LS138 74LS151逻辑功能的测试 注意 74LS151的八个数据源按序列号10110011设置要求 画出实验电路图 8个数据源数据依序列号确定自拟实验步骤 验证其功能得出实验结论 2 验证 用二片74LS138扩展成为4 16线译码器电路要求 画出实验电路图 并连接电路当D3D2D1D0 0110时 输出为 当D3D2D1D0 1001时 输出为 分析并说明电路工作原理 3 用74LS151实现逻辑函数 要求 写出设计过程画出实验电路图连接实验电路 验证其功能得出实验结论 以原码输出 五 实验报告要求 实验内容1 2为必做内容 注意实验报告的规范书写实验内容3为选做内容 课堂检查设计电路图 实验内容2为本次实验课堂检查内容 评定操作成绩电路设计 不验证 用二片74LS151扩展成十六选一的数据选择器要求 画出原理电路图分析并说明工作原理下次实验交本次实验报告 附题解1 用74LS151产生10110011序列号设计 因为序列号顺序为D0 D7所以数据源D0 D2 D3 D6 D7 1D1 D4 D5 0 74LS151 EN A B C D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Y F EN 0 所以电路设计为右图请同学们验证 5v 附题3 用74LS151实现逻辑函数 以原码输出 根据实验三定义