實驗六--組合邏輯電路的分析和設計及開關電路設計3頁

1、實驗六 組合邏輯電路的分析和設計及開關電路設計1、 實驗目的： 1.掌握用基本邏輯門電路進行組合邏輯電路的分析、設計方法； 2.通過實驗，論證設計的正確性； 3.掌握使用雙極性三極管、單極性三極管開關電路的設計； 4.掌握組合邏輯電路故障排除方法。2、 實驗原理： 1、組合邏輯電路的分析：所謂組合邏輯電路分析，即通過分析電路，說明電路的邏輯功能。通常采用的分析方法是從電路的輸入到輸出，根據(jù)邏輯符號的功能逐級寫出邏輯函數(shù)表達式，最后得到表示輸出和輸入之間關系的函數(shù)邏輯式。然后利用公式化簡法或卡諾圖化簡法將得到的函數(shù)式化簡或變換，已使邏輯關系簡單明了。為了使電路的邏輯功能更加直觀，有時還可以把邏輯

2、函數(shù)式轉(zhuǎn)換為真值表的形式。 2、組合邏輯電路的設計：根據(jù)給出的實際邏輯問題，求出實現(xiàn)這一邏輯功能的最簡單邏輯電路，稱為組合邏輯電路的設計。其通常分為SSI設計和MSI設計。（1） SSI設計：SSI設計通常采用如下步驟： 1>邏輯抽象：分析事件的因果關系，確定輸入和輸出變量。一般把引起事件的原因定位輸入變量，而把事件的結(jié)果作為輸出變量。 2>定義邏輯狀態(tài)的含義：以二值邏輯的0、1兩種狀態(tài)分別代表輸入變量和輸出變量的兩種不同狀態(tài)。 3>根據(jù)給出的因果關系列出邏輯真值表。 4>寫出邏輯表達式，利用化簡方法進行化簡，并根據(jù)選定器件進行適當轉(zhuǎn)換； 5>根據(jù)化簡、變換后的邏

3、輯表達式，畫出邏輯電路的連接圖； 6>實驗仿真，結(jié)果驗證。（2）MSI設計：MSI設計通常采用如下步驟： 1> 2> 3>步驟同SSI設計步驟； 4>寫出邏輯表達式； 5>根據(jù)表達式查找合適的MSI器件； 6>通過比較表達式或真值表，利用適當?shù)脑O計實現(xiàn)所需功能； 7>畫出邏輯電路的連接圖； 8>實驗仿真，結(jié)果驗證。3、 實驗儀器： 1、多功能實驗箱 1臺 2、數(shù)字萬用表 1臺4、 實驗內(nèi)容： 1、碼制轉(zhuǎn)換器分析下圖為一個BCD碼轉(zhuǎn)換組合邏輯電路，按圖搭接電路，求出真值表及邏輯表達式，說明電路功能； 2、聯(lián)鎖器電路用基本邏輯門電路（SSI用雙

4、輸入端與非門7400）設計所謂聯(lián)鎖器即為密碼鎖，其輸入為K1、K2、K3開關，報警和解鎖輸出分別為F1、F2。 其中K1、K2、K3為單刀雙擲開關，根據(jù)撥動可分別置1或0。當F1=1，表示不報警，否則報警。當F2=1，表示解鎖，否則安鎖。現(xiàn)要求：（1）當聯(lián)鎖器處于始態(tài)（K1=K2=K3=1），則F1=1、F2=0即：安鎖且不報警。 （2）試利用所學知識分析電路，設計密碼鎖電路，使其只有按K1->K2->K3順序撥動開關時，才能解鎖且不報警，否則不能開鎖并報警。 （3）若報警信號F1要求頻率1KHZ聲音（8喇叭）、光（高亮LED最大電流350mA，導通電壓3V）方式報警，如何設計驅(qū)動電路（采用N溝道MOS管設計）；若解鎖采用繼電器（12V）驅(qū)動，如何設