实验六组合逻辑电路的分析和设计及开关电路设计

1、实验六组合逻辑电路的分析和设计及开关电路设计一、实验目的：1掌握用基本逻辑门电路进行组合逻辑电路的分析、设计方法；2. 通过实验，论证设计的正确性；3. 掌握使用双极性三极管、单极性三极管开关电路的设计；4. 掌握组合逻辑电路故障排除方法。二、实验原理：1、组合逻辑电路的分析：所谓组合逻辑电路分析，即通过分析电路，说明电路的逻辑功能。通常采用的分析方法是从电路的输入到输出，根据逻辑符号的功能逐级写出逻辑函数表 达式，最后得到表示输出和输入之间关系的函数逻辑式。然后利用公式化简法或卡诺图化简 法将得到的函数式化简或变换，已使逻辑关系简单明了。为了使电路的逻辑功能更加直观, 有时还可以把逻辑函数式

2、转换为真值表的形式。2、组合逻辑电路的设计：根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路，称为组合逻辑电 路的设计。其通常分为SSI设计和MSI设计。(1) SSI设计：SSI设计通常采用如下步骤：1逻辑抽象：分析事件的因果关系，确定输入和输出变量。一般把引起事件的原因 定位输入变量，而把事件的结果作为输出变量。2定义逻辑状态的含义：以二值逻辑的0、1两种状态分别代表输入变量和输出变 量的两种不同状态。3根据给出的因果关系列出逻辑真值表。4写出逻辑表达式，利用化简方法进行化简，并根据选定器件进行适当转换；5根据化简、变换后的逻辑表达式，画出逻辑电路的连接图；6实验仿真，结果验证

3、。(2) MSI设计：MSI设计通常采用如下步骤：1 2 3步骤同SSI设计步骤：4写出逻辑表达式；5根据表达式查找合适的MSI器件；6通过比较表达式或真值表，利用适当的设计实现所需功能；7画出逻辑电路的连接图；8实验仿真，结果验证。三、实验仪器：1、多功能实验箱1台2、数字万用表1台四、实验内容：1、码制转换器分析下图为一个BCD码转换组合逻辑电路，按图搭接电路，求出真值表及逻辑表达式，说 明电路功能；2、联锁器电路用基本逻辑门电路(SSI用双输入端与非门7400)设计所谓联锁器即为密码锁，其输入为KI、K2、K3开关，报警和解锁输出分别为Fl、F2。 其中KI、K2、K3为单刀双掷开关，根

4、据拨动可分别置T'或0'。当Fl= T',表 示不报警，否则报警。当F2= '1',表示解锁，否则安锁。现要求：(1)当联锁器处于始态(K1=K2=K3= T'),则Fl= T'、F2= '0'即：安锁且不报警。（2）试利用所学知识分析电路，设计密码锁电路，使其只有按K1->K2->K3顺序拨动开 关时，才能解锁且不报警，否则不能开锁并报警。（3）若报瞥信号F1要求频率1KHZ声音（8 Q喇叭）、光（高亮LED最犬电流350mA, 导通电压3V）方式报警，如何设计驱动电路（采用N沟道MOS管设计）；若解锁采用继 电器（12V）驱动，如何设计驱动电路（双极性三极管）。实验仿真：VDD5VVDDVDD5V5VVDD5V仿真真值表:输入输岀dCbaDCBAJ0000000000010001001000100011001101000vi000 1010性_ 0101 10011001110 11110001000100 11000101010001011100011001aa11 10 1 100111101001111110_ 01联锁器电路 真值表：输入输岀KIK2K3El