实验实验33 33 组合逻辑电路设组合逻辑电路设计计2 2一、实验目的一、实验目的 1.掌握使用中规模集成芯片译码器和数据选择器设计组合逻辑电路的方法。 1.设计一个1 1位二进制全减器,要求: 用芯片74LS13874LS138译码器及74LS2074LS20“与非”门各一片实现。 用两片数据选择器74LS15174LS151芯片实现。 二、实验任务二、实验任务3.用两片74LS13874LS138译码器实现一个4 4线-1616线译码器。 2.用74LS13874LS138译码器、74LS15374LS153数据选择器各一片实现一个可控的加、减运算电路。X=0X=0时进行1 1位二进制加法运算； X=1X=1时进行1 1位二进制减法运算。 按左图接线,控制电平开关K1K1K3K3来改变地址端A A2 2A A1 1A A0 0从000000111111变化，同时仅让对应的数据端接高电平，其它接低电平。则输出亮灯应与对应的数据端高、低电平相对应，表明芯片是好的。输出发光二极管“0”+5V+5V74LS15174LS151A2A2A1A1A0A00 0K2K2K4K4K5K5K6K6K7K7K8K8K9K9K10K10K11K11K3K3K1K1输入电平开关函数变量数 = 输入二进制代码位数v据题目输入和输出要求及相互关系，进行逻辑抽象,即说明逻辑变量；v写出输出为“1 1”最小项表达式，化简成给定的芯片逻辑表达式；v用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图 (注意输入高、低位不要弄错)。译码器的设计步骤：v选择集成二进制译码器v列出真值表；v据题目输入和输出要求及相互关系，进行逻辑抽象,即说明逻辑变量；v写出输出为“1 1”最小项表达式;v用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图，最小项表达式中出现的将对应的DiDi接“1 1”，反之接“0 0”。(注意输入高、低位不要弄错，中规模集成电路的芯片的输入端接“1 1”时决不允许按悬空处理)。数据选择器的设计步骤：v列出真值表；若选择器的地址数输入变量数，将高位地址端和相应的数据输入端接地;若选择器的地址数输入变量数，用降维卡诺图；举例：设计三位二进制(A(A、B B、C)C)中有奇数个“1 1”时，输出F F就为“1 1”电路: 用74LS13874LS138译码器及74LS2074LS20“与非”门芯片实现。 用74LS15174LS151数据选择器芯片实现。 0 0 00 0 00 00 0 10 0 10 1 00 1 00 1 10 1 11 0 01 0 01 0 11 0 11 1 01 1 01 1 11 1 11 11 10 01 10 00 01 1A B CFF=74LS138& F A B CE1 E2A E2B“1”“0”令令A2=AA1=BA0=C74LS151 FABC“0”“1”F=m1D1+m2D2+m4D2+m7D7令令A2=A D1=D2=D4=D7=1A1=B D0=D3=D5=D6=0A0=CE 2.根据给定芯片的管脚图，电源均按+5V+5V+5V+5V和地接入(注意不要接反)。按照设计好的逻辑电路图连接电路,输入接白色钮子开关，输出接发光二极管，控制输入开关，验证真值表，观察表示输出“1 1”的发光二极管的亮灯情况。 1.用万用表 挡、电阻2K2K2K2K挡或将导线连接+5V+5V+5V+5V电源与输出发光二极管等方法检查导线导通情况，当万用表发出蜂鸣声、阻值示数约为0 0 0 0或发光二极管亮时，均表示导线导通。 3.在实验时，对于中规模集成电路的芯片的输入端接“1 1”时决不允许按悬空处理。步骤步骤: : 4.用万用表20V20V20V20V挡测量任务一的输入、输出电位(即输入、输出在逻辑“0 0”和“1 1”时对地电压，正常的电压值范围前面已介绍)。任务一电位测试 5. A接低电平，B作控制端，C接1kHz1kHz脉冲，记录输入C与输出Di的波形。示波器的电压衰减置2V2V/每格(可从真值表中得到理论上的C与Di的波形加以核对)。故障检查五、实验报告要求五、实验报告要求 2.完成任务一的电位测试表格。 1.按译码器和数据选择器的设计步骤设计实验电路，并写出详细设计过程和操作步骤。 3. 记录输入C与输出Di的波形。(A接低电平，B作控制端，C接1kHz脉冲)4. .根据测试数据，得出结论。完成思考题。六、注意事项六、注意事项注意通常电源均按+5V+5V+5V+5V和地接入，每个芯片都需接入一对电源，为防止遗漏，可把它定为接线的第一步。注意电源不要接反，否则会烧坏芯片。 因为扩展箱与主箱间没有电的连接，所以扩展箱上的每个芯片电源需通过主箱电源(+ + + +5V5V5V5V和地)接入。 在实验时，对于中规模集成电路的芯片的输入端接“1”1”1”1”时决不允许按悬空处理。不可在接通电源的情况下插入或拔出芯片。注意一定要先查导线，再开始接线。加入输入波形时，可利用实验箱内左下角的脉冲源得到输入波形。但要使该脉冲源工作，必须接入+ + + +5V5V5V5V电源。如果脉冲源坏了，可用信号发生器“TTL/CMOSTTL/CMOSTTL/CMOSTTL/CMOS”电平端口送出脉冲信号。注意仪器共地 观察输入和输出波形时，一定要把示波器的的耦合方式置“DCDCDCDC”。CH1、CH2电压衰减可置2V2V2V2V/每格。 结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！21