組合邏輯電路的設(shè)計實驗報告

1、中國石油大學(xué)現(xiàn)代遠程教育電工電子學(xué)課程實驗報告所屬教學(xué)站：青島直屬學(xué)習(xí)中心姓 名：杜廣志學(xué) 號：16633104003年級專業(yè)層次：網(wǎng)絡(luò)16秋專升本學(xué) 期：實驗時間：2016-11-05實驗名稱：組合邏輯電路的設(shè)計小組合作： 是 否小組成員：杜廣志1、實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用門電路實現(xiàn)組合邏輯電路的設(shè)計和調(diào)試方法。2、實驗設(shè)備及材料：儀器：實驗箱元件：74LS00 74LS103、實驗原理：1概述 組合邏輯電路又稱組合電路，組合電路的輸出只決定于當(dāng)時的外部輸入情況，與電路過去狀態(tài)無關(guān)。因此，組合電路的特點是無“記憶性”。在組成上組合電路的特點是由各種門電路連接而成，而且連接中沒有反饋線存在。所以各種功

2、能的門電路就是簡單的組合邏輯電路。 組合邏輯電路的輸入信號和輸出信號往往不止一個，其功能描述方法通常有函數(shù)表達式、真值表、卡諾圖和邏輯圖等幾種。 組合邏輯電路的分析與設(shè)計方法，是立足于小規(guī)模集成電路分析和設(shè)計的基本方法之一。 2組合邏輯電路的分析方法 分析的任務(wù)是：對給定的電路求解其邏輯功能，即求出該電路的輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系，通常是用邏輯式或真值表來描述，有時也加上必須的文字說明。 分析的步驟： （1）逐級寫出邏輯表達式，最后得到輸出邏輯變量與輸入邏輯變量之間的邏輯函數(shù)式。 （2）化簡。 （3）列出真值表。 （4）文字說明 上述四個步驟不是一成不變的。除第一步外，其它三步根據(jù)實際情況的要

3、求而采用。 3組合邏輯電路的設(shè)計方法 設(shè)計的任務(wù)是：由給定的功能要求，設(shè)計出相應(yīng)的邏輯電路。 設(shè)計的步驟； （1）通過對給定問題的分析，獲得真值表。 在分析中要特別注意實際問題如何抽象為幾個輸入變量和幾個輸出變量之間的邏輯關(guān)系問題，其輸出變量之間是否存在約束關(guān)系，從而獲得真值表或簡化真值表。 （2）通過化簡得出最簡與或式。 （3）必要時進行邏輯式的變更，最后畫出邏輯圖。 在步驟（1）中，通過對實際問題的分析，往往可以直接獲得具有一定簡化程序的邏輯函數(shù)表達式，后面的步驟不變。4、實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)：1、用與非門74LS00實現(xiàn)以下邏輯：化簡：  FABC   

4、       F=列真值表： 輸入 輸出 ABCFABC F=0000100101010010110110001101011100111110對于FABC  F=我們可以通過一個電路來實現(xiàn)，其原理圖如下 實驗記錄結(jié)果如下表： 輸入 輸出 ABCF1F2000滅 亮 001滅 亮 010滅 亮 011滅 亮 100滅 亮 101滅 亮 110滅 亮 111亮 滅 從試驗記錄看出，試驗結(jié)果滿足F1ABC；F2=。 對于F3AB，我們可劃出表達式F3AB。電路如下： 實驗記錄： 輸入 輸出 ABF300滅 01亮 10亮 11亮

5、所以試驗結(jié)果滿足F3AB。2. 用門電路實現(xiàn)三變量表決電路。當(dāng)三個輸入A、B、C中有兩個或三個輸入為高電平時，輸出F為高電平，否則為低電平。根據(jù)題目要求列寫真值表如下： A BCF00000010010001111000101111011111再根據(jù)所列寫的真值表，寫出邏輯表達式并化簡。 所以FACABBC 最后將所設(shè)計的電路在試驗箱上調(diào)試所得結(jié)果與上面的真值表完全相符合，所該電路切實可行。3. 數(shù)據(jù)范圍指示器的設(shè)計與實驗。設(shè)A、B、C、D是4位二進制碼（A為高位），可用來表示16個十進制數(shù)。設(shè)計一個組合邏輯電路，使之能區(qū)分下列三種情況： 0X4;5X9;10X15; （用74LS00、74L

6、S10實現(xiàn)）。 設(shè)三個輸出變量F1、F2、F3分別與上面所給的范圍相對應(yīng)，既是當(dāng)0X4時F11、F20、F30；當(dāng)5X9時F10、F21、F30；當(dāng)10X15時F10、F20、F31。 寫出表達式：F1=(+)F2ABDBCF3ABAC由于F2的表達式比較復(fù)雜，而F1、F3的表達式相對簡單，再從它們的邏輯關(guān)系我們可以看出：當(dāng)F21時，F(xiàn)1、F3都為0，所以可以用F1、F3來實現(xiàn)F2，既是F2.=。所以我們可以通過一個電路來同時實現(xiàn)F1、F2、F3。其原理圖如下：實驗結(jié)果記錄如下表： 輸入 輸出 ABCDF1F2F30000亮 滅 滅 0001亮 滅 滅 0010亮 滅 滅 0011亮 滅 滅

7、0100亮 滅 滅 0101滅 亮 滅 0110滅 亮 滅 0111滅 亮 滅 1000滅 亮 滅 1001滅 亮 滅 1010滅 滅 亮 1011滅 滅 亮 1100滅 滅 亮 1101滅 滅 亮 1110滅 滅 亮 1111滅 滅 亮 由實驗記錄可知：實驗結(jié)果與要求完全相符合，所設(shè)計的電路切實可行。5實驗數(shù)據(jù)處理過程：用與非門74LS00實現(xiàn)邏輯功能：  FABC          F=第一步：列真值表 輸入 輸出 ABCFABC F=0000100101010010110110001101011100111110第二步：畫原理圖。對于FABC  F=我們可以通過一個電路來實現(xiàn)，其原理圖如下 第三步：選擇實驗芯片：74LS00四二輸入與非門 第四步：連接實驗電路 第五步：測試對應(yīng)真值表的內(nèi)容A、B、C為0 表示 將“高低電平控制端”打到低電平0上；A、B、C為1 表示 將“高低電平控制端” 打到高低電平1上。輸出看F端  1 表示二極管燈亮，0 表示二極管燈滅。6問題討論：1. 如何用最簡單的方法驗證“與或非”門