《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验
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—————————————————————————————————————— 《数字逻辑》实验 组合逻辑电路实验 组合逻辑电路实验一 一、实验目的 1、 熟悉半加器、全加器的实验原理，学习电路的连接； 2、 了解基本74LS系列器件（74LS04、00、32）的性能； 3、 对实验结果进行分析，得到更为优化的实验方案。 二、实验内容 1、按照实验原理图连接电路。 2、 实验仪器：74LS系列的芯片、导线。实验箱内的左侧提供了插放芯片的地方，右侧有控制运行方式的开关KC0、KC1及KC2。其中KC1用来选择实验序号。序号为0时，手动进行。自动运行时按加、减选择所做实验的序号。试验箱内有分别用于手动和自动实验的输入的控制开关Kn和Sn。 3、 三、实验原理 实验原理图如下： 四、实验结果及分析 1、 将实验结果填入表1-1 1-1 表 2、实验结果分析 由实验结果可得 ------------------------------------------------------------------------------------------------
—————————————————————————————————————— 半加和： Hi=Ai⊕Bi 进位： Ci=AiBi 则直接可以用异或门和与门来实现半加器，减少门的个数和级数，提高实验效率。 实验二 全加器 一、实验目的 1、掌握全加器的实验原理，用简单的与、或非门来实现全加器的功能。 2、分析实验结果，得到全加器的全加和和进位的逻辑表达式，根据表达式用78LS138和与、或、非门来实现全加器。 二、实验内容 同半加器的实验，先采用手动方式，再用自动方式。用自动方式时选实验序号2。 三、实验原理 四、实验结果及其分析 表1-2 2、实验结果分析 从表1-2中的实验结果可以得到： Si=AiBiCi?1+AiBiCi?1+AiBiCi-1=Ai?Bi?Ci-1 Ci=AiBi+AiCi-1+BiCi-1 故Si=?m(1,2,4,7) Ci=?m(3,5,6,7) 因此可用三—八译码器74LS138和与非门实现全加器，逻辑电路图如下： 实验三 三—八译码器与八—三编码器 ------------------------------------------------------------------------------------------------
—————————————————————————————————————— 一、实验目的 1、进一步了解译码器与编码器的工作原理，理解译码和编码是相反的过程。 2、在连接电路时，注意译码器74LS138和编码器74LS148使能端的有效级，知道两者的区别。 3、通过实验理解74LS148是优先权编码器。 二、实验内容 1、按原理图连接电路，将实验序号选择为0，用手动方式进行实验。 2、置KC2于“停止”，置KC1于“序号”，选择实验序号，用自动方式进行实验。 3、先单拍运行，若没有错误再连续运行或周期运行。 4、观察实验结果并记录下来，一拍实验结果显示与正确实验结果显示不同时，则停下来及时查究实验线路。 三、实验原理 四、实验结果与分析 1、 将三—八译码器的实验结果填入表1-3 表1-4 3、实验结果分析 （1）74LS138即三—八译码器输出的是输入变量最小项的非，只有在三个使能端同时有效 时，才能有正确的输出结果。即当使能端输入均有效时，输出结------------------------------------------------------------------------------------------------
—————————————————————————————————————— 果的表达式为： /Ei=mi。 （2）74LS148即八—三编H码器输入、输出均是低有效，具有优先编码的功能。也就是说， 当同时有多个输入时，只对最高位进行编码。 （3）八—三编码器的输入信号经优先权逻辑处理后，得到中间信号H7～H0。它们与输入 信号D7～D0的关系如下： H7=D7 H6=D6D7??H0=D0D1D2??D7 74LS148的输出结果表达式为： C=H4+H5+H6+H7； B=H2+H3+H6+H7； A=H1+ H3+H5+ H7。 实验四 2—4译码与4—2编码器 一、实验目的 1、熟悉译码器与编码器的工作原理。 2、学习不用2—4译码器74LS139而用基本的与、或、非门来实现译码的功能，从中体 会基本门电路的强大功能。 3、加深对译码和编码是两个相互的过程的理解。 二、实验内容 1、按原理图连接电路，置KC2于“停止”，置KC1于“序号”，选择实验序号6。 ------------------------------------------------------------------------------------------------
—————————————————————————————————————— 2、置KC2于“运行”，KC1于“单拍”，单拍运行2—4译码与4—2编码器，观察指示灯LS1、LS0,LR5～LR0,LE5～LE0的变化，并记录在表1-5中。 3、若某一拍时，LE5～LE0与LR5～LR0的状态不同，则应停下来及时查究线路。 4、单拍运行全部正确后，将KC2置于“运行”，KC1置于“连续”连续运行。若有必要，再进行周期运行。 三、实验原理 原理图如图1-7所示 四、实验结果及其分析 1、实验结果如表1-5 表1-5 2、实验结果的分析 （1）2—4译码与4—2编码器的输入和输出完全相同，可见译码和编码是两个相互的过 程。 （2）译码的输入为高有效，输出是输入变量的最小项，输出Yi=mi。 实验五 数据选择器 一、实验目的 1、掌握多路选择器（74LS153）的工作原理； 2、使设计的电路能实现四选二的功能。 二、实验内容 1、按原理图连接电路，置KC2于“停止”，置KC1于“序号”，------------------------------------------------------------------------------------------------
—————————————————————————————————————— 选择实验序号14。 2、置KC2于“运行”，KC1于“单拍”，单拍运行，观察指示灯LS6～LS0和LR0,LE0的变化，并记录在表1-6中。 3、若某一拍时，LE0与LR0的状态不同，则应停下来及时查究线路。 4、单拍运行全部正确后，将KC2置于“运行”，KC1置于“连续”连续运行。若有必要，再进行周期运行。 三、实验原理 四、实验结果及分析 1 表1-6 2、实验结果分析 74LS153是四输入2位的多路选择器，S位的选择信号有2择n（=2 s s 种组合每一种组合对应选 ）组输入源数据中的一组。在使能端有效时，输出结果是KY=miKCi。 实验六 数据分配器 一、实验目的 1、通过实验对数据分配的工作原理有进一步的了解和掌握； 2、设计的数据分配器能实现一个数据的四路分配器。 二、实验内容 1、根据实验原理图连接电路，选择自动方式； ------------------------------------------------------------------------------------------------
—————————————————————————————————————— 2、置KC2于 “停止”，置KC0于“序号”，选择实验序号15 3、置KC2于 “运行”，置KC1于“单拍”，，单拍运行四位右移寄存器，观察指示灯LS1、LS0、LR3～LR0、LE3～LE0的变化，观察实验结果； 4、当实验结果与所给的正确结果不一致时，检查线路连接情况，直到得到正确的结果。 三、实验原理 图1-9 四、实验结果及分析 1、实验结果如下表所示： 表1-7 2、实验结果分析： 从实验结果可以得出该分配器完成的是将一个数据分配到四路中去，但每次只有一路是 有效的。上表中的D为输入的数据，C1和C0是地址。地址输入端为n时，可以分配到 2n路中去。该分配器还可以用74LS139译码器来实现，只要将它的使能端作为数据输 入端即可。 实验七 数据比较器 一、实验目的 1、通过实验对数据比较器的工作原理有进一步的了解和掌握； 2、设计的数据比较器能实现两位二进制数的比较。 ------------------------------------------------------------------------------------------------
—————————————————————————————————————— 二、实验内容 1、根据实验原理图连接电路，选择自动方式； 2、置KC2于 “停止”，置KC0于“序号”，选择实验序号16； 3、置KC2于 “运行”，置KC1于“单拍”，，单拍运行四位右移寄存器，观察指示灯LS3～ LS0、LR2～LR0、LE2～LE0的变化，观察实验结果； 4、当实验结果与所给的正确结果不一致时，检查线路连接情况，直到得到正确的结果。 三、实验原理 图1-10 四、实验结果与分析 1、将实验结果填入表1-8 表1-8 2、实验结果分析： 对输入的两位二进制数先从高位进行比较，高位比较完之后在进行低位的比较。
