《用中规模组合逻辑器件设计组合逻辑电路》的实验报告

1、实验六用中规模组合逻辑器件设计组合逻辑电路一、实验目的1学习中规模集成数据选择器的逻辑功能和使用方法。2学习使用中规模集成芯片实现多功能组合逻辑电路的方法。二、设计任务用数据选择器74LS151 或 3/8 线译码器设计一个多功能组合逻辑电路。该电路具有两个控制端C1C0 ，控制着电路的功能，当C1C0 00 时，电路实现对输入的两个信号的或的功能；当 C1C0 01 时，电路实现对输入的两个信号的与的功能；当C1C010 时，电路实现对输入的两个信号的异或的功能；当C1 C0 11 时，电路实现对输入的两个信号的同或的功能。三、设计过程（ 1）根据题意列出真值表如下所示，再填入卡诺图中。C1

2、0011C00101A0011001100110011B0101010101010101Y0111000101101001（ 2）、建立 Y（ C、 C 、A 、 B）的卡诺图及降维图，如图所示。10AB00011110A011 0C CC C1000011100B 0110100100102B311101011B 6B710010110B 4B 5F 函数降维图（图中 变量 C1C0A 换成 C1C0B 结果不变）（ 3）、减少 Y 函数的输入变量，将4 变量减为 3 变量，通过降维来实现。如上图所示。这时，数据选择器的输入端D0 D 7 分别为：D0=B, D1=1, D2 =0,D3 =

3、B,D 4 =B, D 5 = B , D 6 = B , D7 =B B6 B5（ 4）、 F 函数逻辑图如下图所示1四、实验用仪器、仪表数字电路实验箱、万用表、74LS151、 74LS00。五、实验步骤1 检查导线及器件好坏。2 按上图连接电路。C1、C0、 A、 B 分别接逻辑开关，检查无误后接通电源。3 按真值表逐项进行测试并检查是否正确，如有故障设法排除。4 结果无误后记录数据后拆线并整理实验设备。实验数据如下：C10011C01010A0011001100110011B0101010101010101Y0111000101101001实验证明，实验数据与设计值完全一致。设计正确。

4、六、 设计和实验过程的收获与体会。1、设计过程的收获与体会： 设计前要将真值表列出。 用低维数据选择器实现高维逻辑函数时，首先要降维， 将多出的变量作为记图变量。当需要降维处理时，将谁作为记图变量是任意的，但结果是不同的。因此要进行降维时，要确定哪几个变量作为数据选择器的地址输入变量。 可用 Electronics Workbench进行仿真。以验证设计正确与否。2、实验过程的收获与体会： 74LS151 的第七脚 必须接低电平； 出现故障时，首先检查 地址输入端 的电平，看其状态是否与相接的逻辑电平开关相同。如不相符，则可能存在断路现象。如相同，则检查其输出是否与相应数据端输入相同，如相同，

5、可能存在设计错误，如不同，则可能器件已损坏。 实验逻辑电路图最好把集成块的引脚标上，以便接线和检查。1、 用数据选择器74LS151 或 3/8 线译码器设计一个多功能组合逻辑电路。该电路具有2两个控制端C1C0，控制着电路的功能，当 C1C0 00 时，电路实现对输入的两个信号的或的功能；当C1C0 01 时，电路实现对输入的两个信号的与的功能；当C1C010 时，电路实现对输入的两个信号的异或的功能；当C1C011 时，电路实现对输入的两个信号的同或的功能。YC1C0 ( AB)C1C0 ( AB)C1 C0 ( AB)C1C0 (AB)YC1C0 AC1 C0 B( AA)C1C0 AB

6、C1C0 ABC1 C0 ABC1C0 A BC1C0 A BYC1C0 AC1 C0 ABC1 C0 ABC1C0 ABC1 C0 ABC1 C0 ABC1C0 A BC1C0 A BYC1C0 ABC1C 0 A( B1)C1C0 ABC1C0 ABC1C 0 ABC1C0 A BC1C0 A B设 A 2=C1A 1=C0A 0=AYm 0Bm11m 20m 3Bm 4Bm 5Bm 6Bm 7BD0D3D 4D7BD5D 6BD11D20用 138 器件：Y= C1 C0(A+B)+ C1 C0 (AB)+ C 1 C0 (AB)+ C 1C0 (AB)设 D=C 1C=C 0B=AA=

7、AYm1m2 m3 m7 m9 m10 m12 m15m1 m2m3 m7 m9 m10m12m15( C1= S2 (1)= S3 (1) = S 1 (2)（实验用 74LS138 一块、 74LS20 一块、 74LS00 一块）2、 用 3 8 译码器 74LS138 设计一个三位二进制码与循环码的可逆转换电路。K 为控制变量。（ 1）根据题意列出真值表如下所示：K输入输出A 2A1A 0Q2Q1Q00000000010010100110110100001101101111110101111100000000001001111010001001131101001111011011101

8、00111Q2A2Q1 K (m 2 m 3 m 4 m5 ) K (m 2m 3m 4m5 )(m 2m 3m 4m 5 ) m2m 3m 4 m 5Q0K ( m1m2m5m6 ) K (m1m2m4 m7 )K m1m2m5m 6K m1m 2m 4m 7K m1m2m5m6Km1m2m4m7（实验用 74LS138 一块、 74LS20 二块、74LS00 一块共四块）或(m 1m2 ) K m 5 m 6K m 4m7(m 1m2 ) K (m 5m6 ) K (m 4m7 )m1 m2K m5m6Km 4m7（实验用74LS138 一块、 74LS20 一块、 74LS00 二块共四块）3、 用 38 译码器 74LS138 设计一个二进制全加 / 全减两用电路。 K 为控制变量。（ 1）根据题意列出真值表如下所示：KABC n-1SnC n00000040011001010011011001010101110011111100000001110101101101100101101001100011111Sn K(m1+m 2+m 4+m 7)+K(m1+m 2+m 4+m 7) =m 1+m 2+m 4+m 7m 2 m4m 7= m1CnK(m3+m5+ m+m7)+ K(m+ m2+m+m7)61