数电实验 组合逻辑电路
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实验报告
课程名称: 数字电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________
实验名称: 组合逻辑电路 实验类型: 设计型实验 同组学生姓名:__________
一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)
三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填)
七、讨论、心得
一.实验目的和要求
1. 加深理解典型组合逻辑电路的工作原理。
2. 熟悉74LS00、74LS11、74LS55等基本门电路的功能及其引脚。
3. 掌握组合集成电路元件的功能检查方法。
4. 掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。
5. 熟悉全加器和奇偶位判断电路的工作原理。
二.实验内容和原理
组合逻辑电路设计的一般步骤如下:
1.根据给定的功能要求,列出真值表;
2. 求各个输出逻辑函数的最简“与-或”表达式;
3. 将逻辑函数形式变换为设计所要求选用逻辑门的形式;
4. 根据所要求的逻辑门,画出逻辑电路图。
实验内容:
1. 测试与非门74LS00和与或非门74LS55的逻辑功能。
2. 用与非门74LS00和与或非门74LS55设计一个全加器电路,并进行功能测试。
3. 用与非门74LS00和与或非门74LS55设计四位数奇偶位判断电路,并进行功能测试。
三. 主要仪器设备
与非门74LS00,与或非门74LS55,导线,开关,电源、实验箱
四.实验设计与实验结果
1、一位全加器
全加器实现一位二进制数的加法,他由被加数、加数和来自相邻低位的进数相加,输出有全加和与向高位的进位。输入:被加数Ai ,加数Bi ,低位进位Ci-1输出:和Si ,进位Ci
专业: 电子信息工程
姓名:
学号:
日期:
地点: 东三 装
订 线
列真值表如下:画出卡诺图:
根据卡诺图得出全加器的逻辑函数:S i = A i ⊕B i⊕C i-1 ;C i = A i B i +(A i⊕B i)C i-1
为使得能在现有元件(两个74LS00 与非门[共8片]、三个74LS55 与或非门)的基础上实现该逻辑函数。所以令S i-1=!(AB+!A!B),Si=!(S i-1 C i-1 +!S i-1!C i-1),Ci=!(!A!B+!C i-1S i-1)。
仿真电路图如下(经验证,电路功能与真值表相同):
实验结果与真值表相同,实验成功且正确。
2. 四位奇偶位判断器
数码奇偶位判断电路是用来判别一组代码中含1的位数是奇数还是偶数的一种组合电路。设计要求当含1位数为偶数时,灯不亮;含1位数为奇数时,灯亮。输入:A,B,C,D ;输出:Z。
列真值表如下:
根据卡诺图得出奇偶判断器的逻辑函数:Z=(A⊕B)⊕(C⊕D) 仿真实验电路图如下:(经验证与真值表相符)
实验测试结果与真值表相同,实验成功且正确。
实验名称:组合逻辑电路姓名:学号:
五.思考题
1. 试说明能否将与非门、或非门、异或门作为反相器来使用?如果可以,各输入端应如何连接?
答:可以。
与非门一端接信号,一端接高电平(或者两端都接信号);
或非门一端接信号,一端接低电平(或者两端都接信号);
异或门一端接信号,一端接高电平。
2. 如何检查74LS55与或非门的逻辑功能。
答:根据逻辑函数列出与或非门的真值表,按照真值表测试74SL55的逻辑功能,若完全符合,则它有与或非门的逻辑功能。
3. 在与或非门中,当某组“与”端不用时,应如何处理?
答:接高电平以防引入干扰。但再本实验中线路较为简单,也可空载。
4. 归纳与或非门在什么情况下输出低电平?什么情况下输出高电平?
答:如图(a)所示的与或非门,有真值表如下
由真值表可以看出输出高点平/低电
平的输入条件
六. 讨论、心得
在整个实验中基本上比较顺利地做下来了,测试时偶尔会出现灯不亮的情况,经检查是导线接触不良导致的。实验前要做好预习功课,根据元件设计好电路图,并用Multisim软件进行仿真测试,这样会在实验前对整个实验有个大致的了解,方便实测。实验时将电路接好后(连线要清晰,方便出错时检查电路连接)再打开电源,根据真值表一项一项测试电路的逻辑功能。
本次实验中,由于是第一次动手做数电设计实验,预习时虽然看了课件,但对芯片和仿真软件不是很了解,因此只完成了两个电路。有了这次实验的经验,加上更加认真的预习,相信在以后的实验中会提高效率,充分利用实验课时间,做出更多的实验题目。