数字电子技术实验报告

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数字电子技术实验报告

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2

实验一 组合逻辑电路分析

一、实验用集成电路引脚图 74LS00集成电路:

74LS20集成电路:

二、实验内容 1.ABCD接逻辑开关,“1”表示高电平,“0”表示低电平。 电路图如下:

3 X1 2.5 VJ1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = CJ4

Key = D0U4A7400N

U5B7400NU6C7400N1

2

3

45

67VCC5VVCC

A=B=C=D=1时 (注:逻辑指示灯:灯亮表示“1”,灯不亮表示“0”。) 表格记录: A B C D X1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1

4 结果分析:由表中结果可得该电路所实现功能的逻辑表达式为:F=AB+CD。 在multisim软件里运用逻辑分析仪分析,可得出同样结果: U4A7400N

U5B7400NU6C7400N5

6XLC1

A B12

34

7

2.密码锁的开锁条件是:拨对密码,钥匙插入锁眼将电源接通,当

两个条件同时满足时,开锁信号为”1”,将锁打开。否则,报警信号为”1”,则接通警铃。试分析密码锁的密码ABCD是什么?

5 电路图如下:

U1A74LS00DU2B74LS00DU3C74LS00DU4D74LS00D

U5A74LS00DU6C74LS00DU7D74LS00D

U8A74LS20DJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CJ4Key = DVCC5V

VCC02

3

14

568VCC5V

VCC

79

10开锁 2.5 V报警 2.5 V1112

A=B=C=D=1时

U1A74LS00DU2B74LS00DU3C74LS00DU4D74LS00D

U5A74LS00DU6C74LS00DU7D74LS00D

U8A74LS20DJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CJ4Key = DVCC5V

VCC02

3

14

568VCC5V

VCC

79

10开锁 2.5 V报警 2.5 V1112

A=B= D=1, C=0时

6

U1A74LS00DU2B74LS00DU3C74LS00DU4D74LS00D

U5A74LS00DU6C74LS00DU7D74LS00D

U8A74LS20DJ1Key = AJ2Key = BJ3Key = CJ4Key = DVCC5V

VCC02

3

14

568VCC5V

VCC

79

10开锁 2.5 V报警 2.5 V1112

A= D=1,B=C=0时 记录表格: A B C D X1(开锁) X2(报警) 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 结果分析:由表可知,只有当A=D=1,B=C=0时,开锁灯亮;其它情况下,都是报警灯亮。因此,可知开锁密码是1001。

7 三、实验体会 与非门电路可以实现多种逻辑函数的功能模拟,在使用芯片LS7400和LS7420时,始终应该注意其14脚接高电平,8脚接地,

否则与非门无法正常工作。 利用单刀双掷开关,可以实现输入端输入高/低电平的转换;利用LED灯可以指示输出端的高低电平。

8 实验二 组合逻辑实验(一) 半加器和全加器

一、实验目的 熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤。 二、预习内容 1.预习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法步骤。 2.复习二进制数的运算。 ①用与非门设计半加器的逻辑图。 ②完成用异或门、与非门、与或非门设计全加器的逻辑图。 ③完成用异或门设计的三变量判奇电路的原理图。 三、参考元件 74LS283: 74LS00:

9 74LS51: 74LS136:

四、实验内容 1.用与非门组成半加器,用异或门、与或非门、与非门组成全加器。

实验结果填入表中。 (1)与非门组成的半加器。 电路图如下(J1、J2分别代表Ai、Bi,图示为Ai、Bi分别取不同的电平时的仿真结果): VCC5V

U1A74LS00DU2B74LS00DU3C74LS00DU4D74LS00DU5A74LS00DS 2.5 VC 2.5 VJ1

Key = SpaceJ2

Key = SpaceVCC1

24

5367

0

10 VCC5V

U1A74LS00DU2B74LS00DU3C74LS00DU4D74LS00DU5A74LS00DS 2.5 VC 2.5 VJ1

Key = SpaceJ2

Key = SpaceVCC1

24

5367

0

VCC5V

U1A74LS00DU2B74LS00DU3C74LS00DU4D74LS00DU5A74LS00DS 2.5 VC 2.5 VJ1

Key = SpaceJ2

Key = SpaceVCC1

24

5367

0

VCC5V

U1A74LS00DU2B74LS00DU3C74LS00DU4D74LS00DU5A74LS00DS 2.5 VC 2.5 VJ1

Key = SpaceJ2

Key = SpaceVCC1

24

5367

0

11 记录表格: 被加数Ai 0 1 0 1 被加数Bi 0 0 1 1 和Si 0 1 1 0 新进位Ci 0 0 0 1 (2)异或门、与或非门、与非门组成的全加器。 电路图如下: VCC5V

J1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = CU1A74LS136DU2B74LS136D

U3A

74LS51D81121391011Si 2.5 VCi 2.5 V

U6A74LS00D0

51

2

6734

VCC VCC5V

J1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = CU1A74LS136DU2B74LS136D

U3A

74LS51D81121391011Si 2.5 VCi 2.5 V

U6A74LS00D0

51

2

6734

VCC

12 VCC5V

J1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = CU1A74LS136DU2B74LS136D

U3A

74LS51D81121391011Si 2.5 VCi 2.5 V

U6A74LS00D0

51

2

6734

VCCVCC5V

J1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = CU1A74LS136DU2B74LS136D

U3A

74LS51D81121391011Si 2.5 VCi 2.5 V

U6A74LS00D0

51

2

6734

VCC

记录表格: 被加数Ai 0 1 0 1 0 1 0 1 被加数Bi 0 0 1 1 0 0 1 1 前级进位Ci-1 0 0 0 0 1 1 1 1 和Si 0 1 1 0 1 0 0 1 新进位Ci 0 0 0 1 0 1 1 1

13 2.用异或门设计三变量判奇电路,要求变量中的1的个数为奇数时,

输出为1,否则为0。实验结果填入表中。 电路图如下: U1A74LS136DU2B74LS136DVCC5VX1 2.5 VJ1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = C1

VCC023

45

U1A74LS136DU2B74LS136DVCC5VX1 2.5 VJ1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = C1

VCC023

45

14 U1A74LS136DU2B74LS136DVCC5VX1 2.5 VJ1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = C1

VCC023

45

U1A74LS136DU2B74LS136DVCC5VX1 2.5 VJ1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = C1

VCC023

45

15 U1A74LS136DU2B74LS136DVCC5VX1 2.5 VJ1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = C1

VCC023

45

U1A74LS136DU2B74LS136DVCC5VX1 2.5 VJ1

Key = AJ2

Key = BJ3

Key = C1

VCC023

45

记录表格: 输入A 0 0 0 0 1 1 1 1 输入B 0 0 1 1 0 0 1 1 输入C 0 1 0 1 0 1 0 1 输出L 0 1 1 0 1 0 0 1 结果分析:由实验结果可知,当A、B、C有奇数个1时,灯亮;当有偶数个1时,灯不亮。故该电路实现了判奇功能。