试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il组合电路是最常见的逻辑电路。设汁组合电路的一 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汁任务的要求建立输入、输岀变量，并列岀真值表。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，画岀逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最后，用实验来验证设汁的正确性。2、组合逻辑电路设计举例用“与非”门设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输岀端才 为 “

2、 1 ”。设讣步骤：根据题意列出真值表如表2 1所示，再填入卡诺图表22中。表2 1D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111表2-2DABC00011110000000010010110111100010由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式Z=ABC+BCD+ACD+ABD= ABC-BCD-ACD-ABC根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻借电路如图2 2所示。A13CBCDA CDABD图2-2表决电路逻借图用实验验证该逻辑功能在实验装置适当位置选左

3、三个14P插座，按照集成块左位标记插好集成块CC4012。按图22接线，输入端A、B、C、D接至逻辑开关输岀插口，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宜流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、直流数字电压表5.CC40UX2 (74LS00)CC4012X3 (74LS20)CC4030(74LS86)CC4081 (74LS08)74LS54X2CCC4085)CC4001(74LS02)四. 实验内容1、设汁用与非门及用异或门、与门

4、组成的半加器电路。（1）真值表如下表ABSC0 0 000 1 101 0 101 1 01（2）简化逻辑表达式为S = AB + AB = ABC = AB2、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）列岀真值表如下表。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。AiBiCiSiCi+10000000110010100110110010101011100111111（2）由全加器貞值表写出函数表达式。Ci+i=AiBiCi 十

5、 AiBiCi + AiBiCi + AiBiCiS；=AiBiCi 十 AiBiCi 十 AiBiCi + AiBiCi（3）将上而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。Ci+i= (Ai ® Bi) Ci AiBiSi=Ai® Bi 缶 Ci(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。A1BiCi3. 按图2-2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，逐次改变输入变屋，测量相应的输出值，验证逻借功能，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