实验33组合逻辑电路设计.ppt

实验3.3组合逻辑电路设计2,数字电子技术实验,一、实验目的,1.掌握使用中规模集成芯片译码器和数据选择器设计组合逻辑电路的方法。,1.设计一个1位二进制全减器,要求:用芯片74LS138译码器及74LS20“与非”门各一片实现。用两片数据选择器74LS151芯片实现。,二、实验任务,2.用两片74LS138译码器实现一个4线-16线译码器。,四、实验原理及步骤,74LS138引脚图,74LS151引脚图,74LS138逻辑符号,74LS138功能表,低电平有效,输出端低电平有效,根据74LS138功能表判断芯片好坏：,74LS151逻辑符号,低电平有效,E=1时禁止状态,=m7D7m6D6m5D5m4D4,m3D3m2D2m1D1m0D0,使能端低电平有效,根据74LS151功能表判断芯片好坏：,函数变量数=输入二进制代码位数,据题目输入和输出要求及相互关系，进行逻辑抽象,即说明逻辑变量；,译码器的设计步骤：,选择集成二进制译码器,列出真值表；,据题目输入和输出要求及相互关系，进行逻辑抽象,即说明逻辑变量；,写出输出为“1”最小项表达式;,数据选择器的设计步骤：,列出真值表；,若选择器的地址数输入变量数，将高位地址端和相应的数据输入端接地;,若选择器的地址数输入变量数，用降维卡诺图；,举例：设计三位二进制(A、B、C)中有奇数个“1”时，输出F就为“1”电路:用74LS138译码器及74LS20“与非”门芯片实现。用数据选择器74LS151芯片实现。,列真值表,逻辑表达式化简过程：(用74LS138实现),74LS138,ABC,E1E2AE2B,“1”,“0”,74LS151,F,ABC,逻辑表达式(用74LS151实现),2.根据给定芯片的管脚图，电源均按+5V和地接入(注意不要接反)。按照设计好的逻辑电路图连接电路,输入接白色钮子开关，输出接发光二极管，控制输入开关，验证真值表，观察表示输出“1”的发光二极管的亮灯情况。,1.用万用表挡、电阻2K挡或将导线连接+5V电源与输出发光二极管等方法检查导线导通情况，当万用表发出蜂鸣声、阻值示数约为0或发光二极管亮时，均表示导线导通。,3.在实验时，对于中规模集成电路的芯片的输入端接“1”时决不允许按悬空处理。,4.用万用表20V挡测量任务一的输入、输出电位(即输入、输出在逻辑“0”和“1”时对地电压，正常的电压值范围前面已介绍)。,任务一电位测试,5.A接低电平，B作控制端，C接1kHz脉冲，记录输入C与输出Di的波形。示波器的电压衰减置2V/每格(可从真值表中得到理论上的C与Di的波形加以核对)。,在验证真值表时，如输出状态出现错误，可利用它们的功能表对芯片的好坏进行判断，用前面讲到的方法进行测试，测试结果符合功能表的，表明芯片是好的，否则说明该芯片故障。,五、实验报告要求,2.完成任务一的电位测试表格。,1.按译码器和数据选择器的设计步骤设计实验电路，并写出详细设计过程和操作步骤。,3.记录输入C与输出Di的波形。(A接低电平，B作控制端，C接1kHz脉冲),4.根据测试数据，得出结论。完成思考题。,六、注意事项,注意通常电源均按+5V和地接入，每个芯片都需接入一对电源，为防止遗漏，可把它定为接线的第一步。注意电源不要接反，否则会烧坏芯片。,因为扩展箱与主箱间没有电的连接，所以扩展箱上的每个芯片电源需通过主箱电源(+5V和地)接入。,在实验时，对于中规模集成电路的芯片的输入端接“1”时决不允许按悬空处理。,不可在接通电源的情况下插入或拔出芯片。,注意一定要先查导线，再开始接线。,加入输入波形时，可利用实验箱内左下角的脉冲源得到输入波形。但要使该脉冲源工作，必须接入+5V电源。如果脉冲源坏了，可用信号