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专业:工科实验班肝尸丿、弟实验报告姓名:(周三下午)学号:日期:地点:东三306 B-1课程名称: 指导老师: 成绩: 实验名称:组合逻辑电路实验实验类型:设计类 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七、讨论、心得六、实验结果与分析(必填).实验目的1加深理解全加器和奇偶位判断电路等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。、主要仪器设备74LS00 (与非门)74LS55 (与或非门)74LS11 (与门) 导线 电源数电综合实验箱 三、实验内容和原理及结果(一)一位全加器实验原理:全加器实现一位二进制数的加法,输入有被加数、加数和来自相邻低位的进位;输出有全加 和与向高位的进位。实验内容:用 74LS00与非门和74LS55与或非门设计一个一位全加器电路,并进行功能测试。设计过程:首先列出真值表,画卡诺图,然后写出全加器的逻辑函数,函数如下:Si = Ai Bi Ci -1 ; Ci = Ai Bi + (AiBi)C i-i;异或门可通过 Ai Bi AB AB,即一个与非门(74LS00), 一个与或非门(74LS55)来实现。Ci = Ai Bi + (Ai Bi)Ci-i Ai Bi + (Ai,通过一个与或非门 Ai Bi + (Ai,再取非,即一个非门(用与非门)实现。仿真与实验电路图:仿真与实验电路图如图1所示。实验数据记录以及实验结果全加器实验测试结果满足全加器的功能,真值表:ABCSCi0000000110011010101011001111111010110010(二)奇偶位判断器实验原理: 实验内容: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。用 74LS00与非门和74LS55与或非门设计四位数奇偶位判断电路,并进行功能测试。设计过程:首先列出真值表,画卡诺图,然后写出电路的逻辑函数,即Z=A B C D ,当代码中含1的位数为奇时,输出为 1,二极管发光。然后根据所提供的元件(两个74LS00与非门、三个74LS55与或非门),对该逻辑函数进行转化,使得能在现有元件的基础上实现该逻辑函数。Z=(A B) (C D),可用设计三个异或门来实现,即两个74LS00与非门(实际用到了6个独立的与非门)、三个74LS55与或非门来实现。仿真与实验电路图:仿真与实验电路图如图2所示。实验数据记录以及实验结果ABCDL00000000110011000101011000111101010010011100011011111101110110100101111001010001(三)数据选择器实验原理:设计一个 2选1数据选择器。2个数据输入端和1个输出端Y和1个选择输入端 A。设A取 值分别0、1时,分别选择数据 D1、D0输出。实验内容:用 74LS00与非门设计数据选择器,并进行功能测试。设计过程:输出的逻辑表达式为Y AD0 AD1 AD0 ? AD1,使用4个与非门即一块74LS00芯片即可。仿真与实验电路图:仿真与实验电路图如图3所示。实验数据记录以及实验结果AD1D0Y00000010011101011100111110111000(四)密码锁实验原理:设计一个密码锁。密码锁上有三个按钮A、B、C。要求当三个按钮同时按下,或A、B两个同时按下且C不按下,或A、B中任一个单独按下且 C不按下时,锁就能打开(L = 1); 而当按键不符合上述组合状态时,将使报警灯亮(E = 1)。输出逻辑表达式 l ab bC aC ABBCAC, E=!L使用四片与非门和一个与门来实现。实验内容:用 74LS00与非门和74LS55与或非门设计代码转换电路电路,并进行功能测试。 仿真与实验电路图:仿真与实验电路图如图4所示。图4实验数据记录以及实验结果ABCLE0000100101011010101011010111101010110010以下为只仿真但没操作的实验第七题:四舍五入电路,用于判别8421码表示的十进制数是否大于等于5。设输入变量为 ABCD,输出函数为L,当ABCD表示的十进制数大于等于 5时,输出L为1,否则L为0。输出逻辑表达式为 L AB ACD,实验原理图 1* iffB?*i#*丄 j| h 4 I r - i 零 % H it nKHVV * * TF3 - +1 x- r -r n : - * H 1 % J-rs = _ 一二豆| 第四题:设计一个报警电路。某一机械装置有四个传感器A、B、C、D,如果传感器 A的输出为1且B、C、D三个中至少有两个输出也为 1整个装置处于正常工作状态,否则装置工作异常,报警灯L亮,即输出L = 1输出逻辑表达式为 L ABDABCACD ABDABC ACD,即使用二片与或非门来实现。原理图:第六题:设计一个判别电路:有两组代码AAA0和b2b1B0 ,判别两码组是否相等。如果相等则输出1信号;否则,输出0信号。A2与B2进行同或比较,同样对A1、B1和A0、B0进行同或,最后把结果求余。第十题:Y= (A2B2)(A1B1)(A0曲4老*吕到B0),其中表示同或,实验原理图:自,吐 Ed* HnHCU ynu rii TriraKbf 二cub 出羽n*fc QptmL 閻、ticv 土咋宙吕血 刁E 也耳耀口 企 管匕回-握二1 *# *备 *- WUn 必=5円詢日灯倪:护设计一个组合逻辑电路,要求有三个输入 输入“ 1 ”的数目。例如A2A1A0=110时,r卜卜Hl W CanIA2A1A0,二个输出Y1Y0表示一个二进制数,其值等于Y1Y0=10。Y1 = A0A1 +A1A2 +A2A0 A0A1 ?A1A2 ?A2A0 ;Y0 = A0 A1 A2,代表同或,可通过两片 与或非门实现。实验原理图:第十三题 路灯控制电路 设计一个路灯控制电路,要求实现的功能是:当总电源开关闭合时,安装在三个不同地方的三个开关都能独立地将灯打开或熄灭;当总电源开关断开时,路灯不亮。Y (B C)D (B D)A (B C)D (B D)A,即通过 2 个与或非门,3 个与非门得到(B C)D (B C)D,在通过3个与非门得到最终结果 Y。四、实验总结与收获第一次做数电实验,总体感觉工作量很大。1前期用multisin仿真,关键是准确、简洁的写出输出的逻辑表达式,用最少的门电路实现功能, 多做几个典型例题后,其他题的化简就不用一步步从真值表入手,容易凭经验写出。2 接线十分繁杂,可能连了好多,一个环节出了问题,便陷入困境,得重新来过,所以不要紧张, 要小心确保导线与实验电路板接触良好,不要在一个插孔上连三个以上电线。发生错误时要从后 往前找问题,仔细分析,可能是芯片管脚没插对位置,也可能是接触不良。3 第一次做时间上也没把握好,会抽空去实验室做未操作的例题。
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