组合逻辑电路实验与解答.doc

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1、湖北第二师范学院实验组合逻辑电路物机学院-11应用物理学一、实验目的1．掌握用与非门组成的简单电路，并测试其逻辑功能。2．掌握用基本逻辑门设计组合电路的方法。二、实验原理数字电路按逻辑功能和电路结构的不同特点，可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。组合逻辑电路是根据给定的逻辑问题，设计出能实现逻辑功能的电路。用小规模集成电路实现组合逻辑电路，要求是使用的芯片最少，连线最少。一般设计步骤如下：1．首先根据实际情况确定输入变量、输出变量的个数，列出逻辑真值表。2．根据真值表，一般采用卡诺图进行化简，得出逻辑

2、表达式。3．如果已对器件类型有所规定或限制，则应将函数表达式变换成与器件类型相适应的形式。4．根据化简或变换后的逻辑表达式，画出逻辑电路。5．根据逻辑电路图，查找所用集成器件的管脚图，将管脚号标在电路图上，再接线验证。三、实验仪器及器件数字实验箱一台，集成芯片74LS00一块、74LS20三块，导线若干。四、实验内容１．用非与门实现异或门的逻辑功能(1)用集成电路74LS00和74LS20（74LS20管脚见图1所示），按图2连接电路（自己设计接线脚标），A、B接输入逻辑，F接输出逻辑显示，检查无误，然后

3、开启电源。图174LS20集成电路管脚图(2)按表1的要求进行测量，将输出端F的逻辑状态填入表内.&&&&&ABF表1输出真值表输入输出ABF000011101110图2-电路接线图(3)由逻辑真值表，写出该电路的逻辑表达式Ｆ＝2.用与非门组成“三路表决器”(1)用74LS00和74LS20组成三路表决器，按图3连接电路（自己设计接线脚标），A，B，C接输入逻辑，F接输出逻辑显示，检查无误，然后开启电源。(2)按表2的要求进行测量，将输出端F的逻辑状态填入表内。&&&&A表2输出真值表输入输出ＡｂＣＦ００

4、０0００１0０１０0０１１1１００0１０１1１１０1１１１1＆BFC图3电路接线图3.设计一个“四路表决器”逻辑电路并测试设计一个四变量的多路表决器。当输入变量A、B、C、D有三个或三个以上为1时，输出F为1；否则输出F为0。(1）根据设计要求列出表3四人表决器真值表。(2)用卡诺图化简逻辑函数，写出逻辑表达，F=.(3）用74LS20与非门实现“四人表决器”，画出实验电路，标出接线脚并测试，验证所列真值表。表3四人表决器真值表输入输出ABCDF000000001000100001100100001010

5、01100011111000010010101001011111000110111110111111BDCA＆＆＆＆＆4.设计型题目:试用两片74LS00，设计一个输血——受血判别电路，当输血者和受血者的血型符合下列规则时，配型成功，受血者可接受输血者提供的血液。（1）A型血可以输给A或AB型血的人；（2）B型血可以输给B或AB型血的人；（3）AB型血只可以输给AB型血的人；（4）O型血可以输给A、B、AB、O型血的人。提示：AB代表输血者血型；CD代表受血者血型。00为o型血，01为A型血；10为B型血

6、，11为AB型血，F为1可相互输血，为0不可相互输血。先列出真值表画出卡诺图写出最简与非式，并画出逻辑电路图。试用两片74LS00，设计一个输血——受血判别电路，当输血者和受血者的血型符合下列规则时，配型成功，受血者可接受输血者提供的血液。（1）A型血可以输给A或AB型血的人；（2）B型血可以输给B或AB型血的人；（3）AB型血只可以输给AB型血的人；（4）O型血可以输给A、B、AB、O型血的人。提示：AB代表输血者血型；CD代表受血者血型。00为o型血，01为A型血；10为B型血，11为AB型血，F为1

7、可相互输血，为0不可相互输血。先列出真值表画出卡诺图写出最简与非式，并画出逻辑电路图。用卡诺图化简逻辑函数，写出逻辑表达，五、实验报告分析提示1．阅读本实验内容。2．完成“四路表决器”的逻辑电路设计。3．记录实验中出现的问题，并加以总结。六、思考题1.为什么能够用与非门实现以上组合电路？2.当需要的或非门没有时，可否用与非门代替？答：可以的，有摩根定理：=可知或非门可以用与非门与一个非门来代替。