74LS153實現(xiàn)全加器

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗多媒體講義實驗安排實驗一實驗一 組合邏輯電路設(shè)計組合邏輯電路設(shè)計(1) (1) 第第6周周實驗二實驗二 組合邏輯電路設(shè)計組合邏輯電路設(shè)計(2) (2) 第第6 6周周實驗七實驗七 用用vhdlvhdl語言設(shè)計編碼器和譯碼器語言設(shè)計編碼器和譯碼器 第第8周周實驗四實驗四 計數(shù)器及其應用計數(shù)器及其應用 第第10周周實驗三實驗三 時序邏輯電路設(shè)計時序邏輯電路設(shè)計 第第12周周實驗五實驗五 555555集成定時器及其應用集成定時器及其應用 第第1414周周實驗六實驗六 數(shù)字電路綜合設(shè)計數(shù)字電路綜合設(shè)計 第第1414周周實驗九實驗九 用用vhdlvhdl語言設(shè)計計數(shù)器語言設(shè)計計數(shù)器

2、第第1616周周 實驗考試實驗考試 第第1818周周 1、進入實驗室必須穿鞋套或?qū)Ｓ霉ぷ餍?、學生進入實驗室后按學號次序?qū)μ柸胱蝗艘唤M；3、學生入座后應首先按照指導教師提示檢查本次實驗所需的儀器、元件是否完整，如發(fā)現(xiàn)缺失或損壞立即報告指導教師處理；4、愛護公物設(shè)施，嚴格按照實驗要求和操作規(guī)程進行實驗，因違章操作造成設(shè)備損壞需按學校規(guī)定進行賠償，并視情節(jié)給予處分；實驗室管理規(guī)定5、實驗完成后應關(guān)掉儀器及電路電源，將實驗臺整理干 凈，儀器、元件擺放整齊， 導線扎成一捆，凳子歸位，經(jīng)指導教師檢查同意后方可離開；6、自覺保持環(huán)境衛(wèi)生，不得在實驗室內(nèi)吃零食，亂扔紙 屑，不要將水杯帶入實驗室，不得用

3、計算機上網(wǎng)或玩游戲。7、如發(fā)現(xiàn)不遵守規(guī)定或其它影響實驗室正常工作的行為指導教師可進行批評教育直至取消其實驗資格。8、實驗報告應于實驗完成后2天內(nèi)由課代表負責收齊交到辦公室（503房間），并在下次實驗前2天取回。9、不預習者，不得進行實驗。不預習者，不得進行實驗。關(guān)于實驗考試關(guān)于實驗考試一、考試形式一、考試形式 以實驗操作為主，并有少量提問。以實驗操作為主，并有少量提問。二、考試內(nèi)容二、考試內(nèi)容 從做過的所有實驗，包括思考題中隨機抽取。從做過的所有實驗，包括思考題中隨機抽取。三、實驗成績?nèi)?、實驗成?最終成績包括：實驗考試成績最終成績包括：實驗考試成績30%，實驗報告成績，實驗報告成績35%，

4、平日出勤、抽測平日出勤、抽測35%。四、免試條件四、免試條件 實驗報告成績優(yōu)秀，全勤，平時抽測成績良好。實驗報告成績優(yōu)秀，全勤，平時抽測成績良好。 不能參加實驗必須提前請假，并補做實驗。 缺勤2次以上，不得參加考試，實驗成績記零分。關(guān)于實驗報告書寫法 本實驗報告書分預習報告與實驗報告兩部分。本實驗報告書分預習報告與實驗報告兩部分。 一、預習報告的內(nèi)容主要包括：一、預習報告的內(nèi)容主要包括： 1實驗目的、實驗儀器及器件實驗目的、實驗儀器及器件 2. 實驗內(nèi)容：題目、實驗內(nèi)容：題目、所需的電路圖所需的電路圖，預期結(jié)果。，預期結(jié)果。 3實驗指導書上的思考題實驗指導書上的思考題 預習報告應在實驗進行前完

5、成，在到達實驗室預習報告應在實驗進行前完成，在到達實驗室時交實驗教師檢查。時交實驗教師檢查。二、實驗報告的內(nèi)容包括：二、實驗報告的內(nèi)容包括：1 1 儀器與材料（實際用到的）。儀器與材料（實際用到的）。2 2實驗題目、真值表、表達式、電路圖及測試實驗題目、真值表、表達式、電路圖及測試數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。3 3 分析、討論和結(jié)論分析、討論和結(jié)論( (即實驗結(jié)果、誤差原因的即實驗結(jié)果、誤差原因的分析，故障分析，實驗的收獲心得體會、對實分析，故障分析，實驗的收獲心得體會、對實驗的建議等驗的建議等) )。4 4 思考題。思考題。1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 81a 1b 1y 2a

6、 2b 2y gndvcc 4b 4a 4y 3b 3a 3y7400 74ls00 （2輸入端四與非門）數(shù)字電子技術(shù)實驗的一般過程數(shù)字電子技術(shù)實驗的一般過程1 1、預習（主要完成理論準備和實驗設(shè)計）；、預習（主要完成理論準備和實驗設(shè)計）；2 2、仿真（初步驗證實驗方法設(shè)計的正確性，并、仿真（初步驗證實驗方法設(shè)計的正確性，并進行必要的修改）；進行必要的修改）；3 3、實物連接并進行實測（進一步檢驗實驗設(shè)計、實物連接并進行實測（進一步檢驗實驗設(shè)計的正確性并獲得實驗數(shù)據(jù)）；的正確性并獲得實驗數(shù)據(jù)）；4 4、完成實驗報告；、完成實驗報告；5 5、總結(jié)實驗經(jīng)驗。、總結(jié)實驗經(jīng)驗。一、數(shù)字萬用表簡介一、數(shù)

7、字萬用表簡介測電壓測電壓測電阻測電阻交、直交、直流轉(zhuǎn)換流轉(zhuǎn)換實驗前實驗前-用萬用表用萬用表“歐姆擋歐姆擋”檢測導線，檢測導線，每次使用完，應將萬用表置于測電壓檔每次使用完，應將萬用表置于測電壓檔位。位。 注意事項二、數(shù)字實驗箱簡介二、數(shù)字實驗箱簡介總電源開關(guān)總電源開關(guān)直流電源輸出端直流電源輸出端公共接地端公共接地端各種信號輸出區(qū)各種信號輸出區(qū)指示燈指示燈數(shù)碼管數(shù)碼管集成塊插座集成塊插座擴展區(qū)擴展區(qū)集成電路有缺集成電路有缺口一側(cè)向左口一側(cè)向左1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 81a 1b 1y 2a 2b 2y g n dvcc 4b 4a 4y 3b 3a 3y740

8、0 74ls00 （ 2輸 入 端 四 與 非 門 ）ac=ab= abbf1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 81a 1b 1y 2a 2b 2y gndvcc 4b 4a 4y 3b 3a 3y7400 74ls00 （2輸入端四與非門）1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 8a1 b1 nc c1 d1 y1 gndvcc d2 c2 nc b2 a2 y27420 74ls20 （4輸入端雙與非門）集成電路塊使用時的注意事項 必須接5v直流電源，且電源極性不能接反。 多輸入端門電路中不使用的輸入管腳或控制管腳應按照實際有效狀態(tài)可靠接地或接高

9、電平。 門電路的輸出管腳不可直接接電源端（包括電源正極或接地端）或信號源端。 對于門電路，可通過檢查其基本邏輯狀態(tài)來檢驗其好壞。1 1熟悉集成門電路的使用方法。熟悉集成門電路的使用方法。2 2掌握用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計組合邏輯電路掌握用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計組合邏輯電路 的方法。的方法。3 3了解排除組合邏輯電路故障的一般方法。了解排除組合邏輯電路故障的一般方法。一、實驗目的一、實驗目的實驗一實驗一 組合邏輯電路的設(shè)計組合邏輯電路的設(shè)計二、實驗設(shè)備和二、實驗設(shè)備和器材器材 數(shù)字實驗箱 萬用表 計算機 74ls138 1片 74ls20 1片 74ls00 2片 74ls283 1片 74ls

10、153 1片 導線：若干三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容一、基本內(nèi)容一、基本內(nèi)容1、檢查與非門。2、半加器。二、設(shè)計內(nèi)容二、設(shè)計內(nèi)容1.用74ls138和74ls20設(shè)計全減器，完成測試狀態(tài)表（四組） 。2.用74ls138和74ls00設(shè)計比較器，完成測試狀態(tài)表（四組） 。3.用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74ls153和門電路74ls00實現(xiàn)全加器,完成測試狀態(tài) 表（四組） 。4.公共場所電燈控制邏輯電路設(shè)計,完成測試狀態(tài)表（四組） 。5.用一片四位并行全加器74283設(shè)計一個余3碼轉(zhuǎn)換成8421代碼的轉(zhuǎn)換電路, 完成測試狀態(tài)表（四組）。6.用二片四位并行全加器74283和必要的門電路設(shè)計個8421bcd碼

11、的加法器 電路,完成測試狀態(tài)表（四組） 。其中其中1 15 5必做，必做，6 6選做。選做。四、實驗步驟四、實驗步驟1、檢查與非門、檢查與非門2、半加器、半加器3、3-8譯碼器實現(xiàn)全減器和比較器設(shè)計譯碼器實現(xiàn)全減器和比較器設(shè)計4、余余3 3碼轉(zhuǎn)換成碼轉(zhuǎn)換成84218421代碼代碼5、數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)全加器、數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)全加器6、公共場所電燈控制、公共場所電燈控制7、其它可選電路設(shè)計、其它可選電路設(shè)計設(shè)計性題目實驗報告寫法設(shè)計性題目實驗報告寫法例：用例：用74ls138和和74ls20設(shè)計一位全加器設(shè)計一位全加器（1）根據(jù)題目要求寫出（全加器的）真值表為：）根據(jù)題目要求寫出（全加器的）真值表為：

12、輸入輸出abcisco0000000110010100110110010101011100111111（2）再寫出）再寫出74ls138的功能表：的功能表：輸入輸出g1g2a+g2ba2a1a0y0y1y2y3y4y5y6y70xxxx11111111x1xxx11111111100000111111110001101111111001011011111100111110111110100111101111010111111011101101111110110111111111101 2 3 4 5 6 7 81 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9y 0 y 1 y 2 y

13、 3 y 4 y 5 y 6vc cy 0 y 1 y 2 y 3 y 4 y 5b c g 2 a g 2 b g 1 y 7y 6aa b c g 2 a g 2 b g 1 y 7 g n ds e l e c ti n p u t so u tp u t74ls138 （3線-8線譯碼器）d a t a o u t p u t s根據(jù)功能表寫出邏輯函數(shù)式：根據(jù)功能表寫出邏輯函數(shù)式： s=abci+abci +abci +abci =a2a1a0+ a2a1a0 + a2a1a0 + a2a1a0 =y =y1 1+y+y2 2+y+y4 4+y+y7 7=y=y1 1y y2 2y y

14、4 4y y7 7co=abci+abci +abci +abci =a2a1a0+ a2a1a0 + a2a1a0 +a2a1a0 = y = y3 3+y+y5 5+y+y6 6+y+y7 7= y= y3 3y y5 5y y6 6y y7 7根據(jù)邏輯函數(shù)式畫出電路圖：根據(jù)邏輯函數(shù)式畫出電路圖：s cociba輸入輸出abcisco00110011011001011111按電路圖接線并測試四組數(shù)據(jù)：按電路圖接線并測試四組數(shù)據(jù)：一位全加器功能測試表（任選四組數(shù)據(jù)）一位全加器功能測試表（任選四組數(shù)據(jù)）經(jīng)接線測試，能夠滿足設(shè)計要求，設(shè)計完成。經(jīng)接線測試，能夠滿足設(shè)計要求，設(shè)計完成。用一片四位并

15、行全加器用一片四位并行全加器74ls283接成一個余接成一個余3碼轉(zhuǎn)換碼轉(zhuǎn)換成成8421代碼的轉(zhuǎn)換電路代碼的轉(zhuǎn)換電路 十進制數(shù)十進制數(shù)8421碼碼余余3碼碼00000001110001010020010010130011011040100011150101100060110100170111101081000101191001110074ls283輸入常數(shù)輸入常數(shù)的方法（的方法（1101）用二片四位并行全加器用二片四位并行全加器74ls283和必要的門電路設(shè)和必要的門電路設(shè)計一個計一個8421bcd碼的加法器（設(shè)：加數(shù)與被加數(shù)都碼的加法器（設(shè)：加數(shù)與被加數(shù)都是是 8421bcd碼）碼）1 2

16、3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9vccc4gnd74283 74ls283(四 位 二 進 制 全 加 器 ）m 2m 1m2b2 a2m 1a1 b1c0b3 a3m3m4a4 b4m 3m4b1 a1a4 b4b3 a3b2 a2cicoa1 ibiaibisi判別判別邏輯邏輯(9時時) +6(=9時時) +0cocico判別判別邏輯邏輯cosico1s41s31s21s11cos4s3s2s1100101010000110101110001120110010010130110110011140111010100150111110

17、101161000010110171000110111181001011000191001111001是否+6是否修正控制: f=co1+ s41. s31 + s41. s21進位輸出修正: co=co1+co2fa2 a1 a0 s q 1 0 0 0 0 d0 0 0 1 0 d1 0 1 0 0 d2 0 1 1 0 d3 1 0 0 0 d4 1 0 1 0 d5 1 1 0 0 d6 1 1 1 0 d7八選一數(shù)據(jù)選擇八選一數(shù)據(jù)選擇(74ls151)outputs1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9 4 5 6 7 a0 a1 a2vccd2

18、d1 dd y w sd4 d5 d6 d7 a bd3c 3 2 1 0 y w sgnddata inputsdatainputs74151 74ls151(八選1數(shù)據(jù)選擇器）strobedata select雙四選一數(shù)據(jù)選擇雙四選一數(shù)據(jù)選擇(74ls153)a1 a0 1y 2y 0 0 1d0 2d0 0 1 1d1 2d1 1 0 1d2 2d2 1 1 1d3 2d3y= (a1a0)d0 + (a1a0) d1+ (a1a0) d2+(a1a0) d31 2 3 4 5 6 7 81 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 92 s a0 2 d3 2 d2 2 d1

19、 2 d0 2 yvc cg n dd a t a in p u t sd a t a in p u t s74153 74ls153 (雙4選1數(shù)據(jù)選擇器）2 c 3 2 c 2 2 c 1 2 c 0 2 y2 g b b a a1 g b b a a1 c 3 1 c 2 1 c 1 1 c 0 1 yo u t p u ts t r o b es e l e c t1 s a1 1 d3 1 d2 1 d1 1 d0 1 ys t r o b es e l e c to u t p u t ai bi ci-1 si ci 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0

20、 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 a b si 1q ci 2q 0 0 ci-1 1d0 0 2d0 0 1 1ic 1d1 ci-1 2d1 1 0 1ic 1d2 ci-1 2d2 1 1 ci-1 1d3 1 2d3 一位全加器真值表一位全加器真值表轉(zhuǎn)換真值表轉(zhuǎn)換真值表 利用雙利用雙41數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成一位全加器。數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成一位全加器。 ai bi ci-1 si ci 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 a b si 1q ci 2q 0 0 ci-1 1d0 0 2d0 0 1 1ic 1d1 ci-1 2d1 1 0 1ic 1d2 ci-1 2d2 1 1 ci-1 1d3 1 2d3 一位全加器真值表一位全加器真值表轉(zhuǎn)換真值表轉(zhuǎn)換真值表si=abci-1+ abci-1+ abci-1+ abci-1 = (ab)1d0 + (ab) 1d1+ (ab) 1d2+( ab) 1d31d0= 1d