1、3集成块管脚排列图见附录三、实验仪器及器材 数字实验箱 集成块74LS00 集成块74LS54 集成块74LS86 万用表 65V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 检查所用集成块好坏。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ABX1X2X3SnCn
2、1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。 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
3、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
4、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 DCZ 表4-5-2 DABC00011110 由卡诺图得出逻辑表达式,并演化成
5、“与非”形式。 ZABCBCDACDABD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15V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5CC40112(74LS00) CC40123(74LS20)
6、CC4030(74LS86)CC4081(74LS08) 74LS542(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Y4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
7、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0X4;5X9;10X15: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013,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
8、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。3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
9、种是向高位发出进位Ci1:(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 8421BCD编码器设计与实验: 此电路具备10个数码输入端09,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。 8421BCD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09。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:
10、设计一种显示电路,用七段译码器显示A、B、C、D、E、F、G和H 8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
11、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
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