实验二-组合逻辑电路的设计与测试

1、实验二 - 组合逻辑电路的设计与 测试实验二 组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计方法及功能测试 方法。2、熟悉组合电路的特点。二、实验原理1、使用中、小规模集成电路来设计组合电 路是最常见的逻辑电路。 设计组合电路的一般步 骤如图 21 所示。图 2 1 组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量， 并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简法 求出简化的逻辑表达式。 并按实际选用逻辑门的 类型修改逻辑表达式。 根据简化后的逻辑表达 式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最 后，用实验来验证设计的正确性。2 、组合逻辑电路设计举例 用“与非”门设计一

2、个表决电路。当四个输 入端中有三个或四个为 “1”时，输出端才为“1”。设计步骤：根据题意列出真值表如表 2 1 所 示，再填入卡诺图表 2 2 中。表 2 1D00 00000 01111 1111A00 00111 10001111B00 11001 10010011C01 01010 10101 0101Z000001000 10111000000010010110111100010由卡诺图得出逻辑表达式， 并演化成“与非” 的形式ZABCBCD ACDABD ABC BCD ACD ABC 根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻 辑电路如图 22 所示。图 2 2 表决电路逻辑图用实验

3、验证该逻辑功能 在实验装置适当位置选定三个14P 插座，按照集成块定位标记插好集成块 CC4012。按图 22 接线，输入端 A、B、C、D 接至逻 辑开关输出插口， 输出端 Z 接逻辑电平显示输入 插口，按真值表（自拟）要求，逐次改变输入变 量，测量相应的输出值，验证逻辑功能，与表 2 1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合 要求。三、实验设备与器件1 、 5V 直流电源2 、 逻辑电平开关3 、 逻辑电平显示器 4 、 直流数 字电压表5、 CC4011 2（ 74LS00）CC4012 3（74LS20） CC4030 （ 74LS86）CC4081（ 74LS08） 74LS54 2

4、（CC4085） CC4001 （74LS02）四、实验内容1 、设计用与非门及用异或门、与门组成的 半加器电路。（1）真值表如下表ASBC0000010110011110(2) 简化逻辑表达式为S AB AB A BC AB(3) 逻辑电路图如下2、设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、 或门组成。用四 2输入异或门（74LS86）和四 2输入与 非门（ 74LS00）设计一个一位全加器。 （1）列出真值表如下表。其中 Ai 、Bi 、Ci 分别 为一个加数、另一个加数、低位向本位的进位； Si 、Ci+1 分别为本位和、本位向高位的进位。AiCiBiSiCi+10000000110011

5、00010111010010011110011 11112）由全加器真值表写出函数表达式3）将上面两逻辑表达式转换为能用四 2 输入异或门 （74LS86）和四 2 输入与非门 （74LS00）实现的表达式。4）画出逻辑电路图如下图， 并在图中标 明芯片引脚号。按图选择需要的集成块 及门电路连线，将 Ai 、Bi 、Ci 接逻辑 开关，输出 Si 、Ci+1 接发光二极管。 改变输入信号的状态验证真值表。3、按图 22 接线，输入端 A、B、C、D接至 逻辑开关输出插口， 输出端 Z 接逻辑电平显示输 入插口，按真值表要求，逐次改变输入变量，测 量相应的输出值，验证逻辑功能，与表 2 1 进 行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。五、实验总结 1应正确选择集成电路的型号，不要将集 成芯片的电源端接反， 要学会看芯片各个引脚的 功能表。2、学会根据设计任务要