数字电子核心技术基础Word文件下载.docx
《数字电子核心技术基础Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子核心技术基础Word文件下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3．集成块管脚排列图见附录
三、实验仪器及器材
１．数字实验箱２．集成块74LS00
３．集成块74LS54 ４．集成块74LS86
５．万用表6．＋5V直流电源
图4-4-3与非门、与或非门和异或门构成全加器
四、实验内容及环节
１．检查所用集成块好坏。
２．测试用与非门构成半加器逻辑功能。
（1）按图4-4-1接线，先写出其逻辑表达式，然后将输入端A、B接在实验箱逻辑控制开关插孔，X1、X2、X3、Sn、Cn分别接在电平显示插孔接好线后，进行测试。
（2）变化输入端A、B逻辑状态，观测各点相应逻辑状态，将成果填入表4-4-1中，测试完毕，切断电源，分析输出端逻辑状态与否对的。
表4-4-1
输入端
输出端
A
B
X1
X2
X3
Sn
Cn
1
３．测试用异或门和与非门构成半加器逻辑功能
（1）按图4-4-2接线，将输入端A、B分别接在逻辑控制开关插孔，Cn、Sn分别接在电平显示插孔，接好线后进行测试。
（2）变化输入端An、Bn逻辑状态，观测Sn和Cn显示状态，并将测试成果填入表4-4-2中，并分析成果对的与否。
若输出有误，分析其因素并查找故障点。
４．测试用与非门、与或非门构成全加器逻辑功能。
（1）按图4-4-3接线，输入端An、Bn、Cn-1分别接逻辑控制开关插孔，Sn、Cn分别接电平显示插孔，接好线后进行测试。
表4-4-2
被加数
加数
输出端
半加和
进位
（2）变化An、Bn、Cn-1输入状态，观测输出Sn和Cn相应逻辑状态，将观测成果填入表4-4-3中。
切断电源后，分析成果对的与否，若输出有误，分析其因素并查找故障点。
表4-4-3
被加数An
加数Bn
低位进位Cn-1
输出
全加和Sn
进位Cn
五、实验注意事项
1．实验接线前一方面验证用到与或非、异或、与非门逻辑功能，检查集成块与否完好。
2．与或非、异或、与非门中，当某一组输入端不用时，应按规定解决。
六、实验报告规定
1．分析逻辑电路图，阐明逻辑电路功能。
2．对逻辑电路功能进行实验测试，并记录测试成果。
3．分析组合电路实验体会。
实验三组合逻辑电路设计与测试
一、实验目
1．掌握组合逻辑电路设计与测试办法。
2．进一步提高归纳逻辑问题能力。
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用逻辑电路设计办法。
设计组合电路普通环节如图4-5-1所示。
图4-5-1组合逻辑电路设计流程图
依照设计任务规定建立输入、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逻辑表达式。
并按实际选用逻辑门类型修改逻辑表达式。
依照简化后逻辑表达式，画出逻辑图，用原则器件构成逻辑电路。
最后，用实验来验证设计对的性。
2．组合逻辑电路设计举例
用“与非”门设计一种表决电路。
当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。
设计环节：
依照题意列出真值表如表4-5-1所示，再填入卡诺图表4-5-2中。
表4-5-1
D
C
Z
表4-5-2
DA
BC
00
01
11
10
由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”形式。
Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD
＝
依照逻辑表达式画出用“与非门”构成逻辑电路如图4-5-2所示。
图4-5-2表决电路逻辑图
用实验验证逻辑功能在实验装置恰当位置选定三个14P插座，按照集成块定位标记插好集成块CC4012。
按图4-5-2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（自拟）规定，逐次变化输入变量，测量相应输出值，验证逻辑功能，与表4-5-1进行比较，验证所设计逻辑电路与否符合规定。
三、实验仪器与器件
1．＋5V直流电源2．逻辑电平开关
3．逻辑电平显示屏4．直流数字电压表
5．CC4011×
2（74LS00）CC4012×
3（74LS20）CC4030（74LS86）
CC4081（74LS08）74LS54×
2（CC4085）CC4001（74LS02）
四、实验内容及环节
1．按图4-5-1接线验证四人表决器逻辑功能。
2．设计一种三人表决器，设计规定A具备否决权，用与非门完毕电路，规定按本文所述设计环节进行，直到测试电路逻辑功能符合设计规定为止。
3．三人表决器列出真值表如表4-5-1
表4-5-1
输入
输出
Y
4．依照三人表决器真值表，画出三变量逻辑卡诺图
5．三人表决器设计参照电路图4-5-3
图4-5-3三人表决A具备否决权电路逻辑图
*6．下列设计题目供同窗们依照自己学习兴趣选做
（1）数据范畴批示器设计与实验：
设A、B、C、D是4位二进制数码，可用来表达16个十进制数。
设计一种组合逻辑电路，使之能区别下列三种状况
0≤X≤4；
5≤X≤9；
10≤X≤15：
规定用与非门及八选一数据选取器两种办法实现。
（2）数码转换电路设计与实验：
有一测试系统测试成果是以二进制数码表达，数范畴为0～13，规定用两个七段数码管显示十进制数，试设计将二进制数码转换成2位8421BCD码电路。
（3）奇偶校验电路设计与实验：
用一种3线—8线译码器和至少门电路设计一种奇偶校验电路，规定当输入四个变量中有偶数个1时输出为1，否则为0。
（4）3位二进制加／减器设计与实验
①有进位输出3位二进制全加器设计与实验：
全加器输入变量是被加数Bi、加数Ai以及低位送来进位Ci，输出函数为和数Si及向高位发出来进位Ci+1，下标i为二进制数第i位。
规定设计一种3位二进制全加器。
②3位二进制全减器设计与实验：
全减器输入变量为被减数Xi、减数Yi以及低位送来借位Bi，全减器输出为差数Di，以及向高位发出借位Bi+1，下标i为二进制数第i位。
（4）规定设计一种3位二进制全减器。
3位二进制加／减器设计与实验：
在控制变量控制下，既能做加法运算又能做减法运算电路称为加／减器。
其输入变量为加数Ai（被减数Xi）、被加数Bi（减数Yi）、低位来进位Ci（借位Bi），以及控制加／减运算控制变量M。
当M为高电平时做加法运算，当M为低电平时做减法运算。
其输出端有两个：
一是和（差）数Si（Di），另一种是向高位发出进位Ci＋1：
（借位Bi+1）。
设计一种3位二进制加／减器。
（5）编码器、译码器设计与实验
①8421BCD编码器设计与实验：
此电路具备10个数码输入端0～9，当某一输入端为高电平而别的输入端全为低电平时，表达有某一种十进制数码输入，输出仍为相应4位二进制数码，这个数码称做BCD码。
试设计一种BCD码编码器。
②8421BCD译码器设计与实验：
此电路有输入端四个，输入8421BCD码；
有十个输出端，分别表达十进制数码0～9。
当某一输出为高电平时，表达相应8421BCD码被译出，此电路与上述编码器连起来，可以互相校验设计对的性。
试设计一种8421BCD码译码器。
（6）显示电路设计与实验：
设计一种显示电路，用七段译码器显示A、B、C、D、E、F、G和H8个英语字母。
规定先用3位二进制数对这些字母进行编码，然后进行译码显示。
（7）血型关系检测电路设计与实验：
人类有四种血型：
A、AB、B和O型。
输血时。
输血者和受血者必要符合图4-5-4规定，即O型血可以输给任何血型人，但是O型血人只能接受O型血；
AB型血人只能输给AB型血人；
但AB型血人能接受所有血型血；
A型可以输给A型及AB型血人，而A型血人能接受A型血及O型血；
B型血输给B型及AB型血人，而B型血人能接受B型血及O型血。
试用与非门设计一电路，判断输血和受血者与否符合规定。
如符合，输出为1，否则输为0。
图4-5-4血型关系示意图
五、实验注意事项
1．依照所给原则器件完毕设计组合电路任务，并画出逻辑电路图。
2．实验接线前应先验证用到与非门逻辑功能，检查其好坏。
3．当与非门中某一端不用时应作解决。
4．实验课前同窗们运用课余时间设计好逻辑电路图。
5．带*实验项目为选做内容。
六、实验报告规定
1．写出所选题目实验环节和测试办法。
2．依照所选用器件画出逻辑电路图，并安装调试电路。
3．分析实验成果，排除实验过程中浮现故障。
4．组合电路设计体会。
实验四 译码器及其应用
一、实验目
1．掌握中规模集成译码器逻辑功能和用法。
2．熟悉数码管用法。
二、实验原理
译码器是一种多输入、多输出组合逻辑电路。
它作用是把给定代码进行“翻译”，变成相应状态，使输出通道中相应一路有信号输出。
译码器在数字系统中有广泛用途，不但用于代码转换、终端数字显示，还用于数据分派，存贮器寻址和组合控制信号等。
不同功能可选用不同种类译码器。
译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。
前者又分为变量译码器和代码变换译码器。
1．变量译码器（又称二进制译码器），用以表达输入变量状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。
若有n个输入变量，则有2n个不同组合状态，就有2
升级会员 