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时间:2018-07-11
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1、广西大学实验报告纸_______________________________________________________________________________实验内容___________________________________________指导老师【实验名称】组合逻辑电路的设计【实验目的】学习组合逻辑电路的设计与测试方法。【设计任务】用四-二输入与非门设计一个4人无弃权表决电路(多数赞成则提案通过)。要求:采用四-二输入与非门74LS00实现;使用的集成电路芯片种类尽可能的少。【实验用仪器、仪表】数
2、字电路实验箱、万用表、74LS00。【设计过程】设输入为A、B、C、D,输出为L,根据要求列出真值表如下真值表ABCDL000000001000100001100100001010701100011111000010010101001011111000110111110111111根据真值表画卡若图如下0100111001000000由卡若图得逻辑表达式7用四二输入与非门实现实验逻辑电路图7实验线路图7【实验步骤】1.打开数字电路实验箱,按下总电源开关按钮。2.观察实验箱,看本实验所用的芯片、电压接口、接地接口的位置。3.检查芯
3、片是否正常。芯片内的每个与非门都必须一个个地测试,以保证芯片能正常工作。4.检查所需导线是否正常。将单根导线一端接发光二极管,另一端接高电平。若发光二极管亮,说明导线是正常的;若发光二极管不亮时,说明导线不导通。不导通的导线不应用于实验。5.按实验线路图所示线路接线。6.接好线后,按真值表的输入依次输入A、B、C、D四个信号,“1”代表输入高电平,“0”代表输入低电平。输出端接发光二极管,若输出端发光二极管亮则说明输出高电平,对应记录输出结果为“1”;发光二极管不亮则说明输出低电平,对应记录输出结果为“0”。本实验有四个输入端则
4、对应的组合情况有16种,将每种情况测得的实验结果记录在实验数据表格中。测量结果见下表:实验数据表格输入端输出端ABCDL000000001000100001100100001010011000111110000100107101001011111000110111110111111【分析实验结果】1.实验记录的数据表格得出的真值表与设计过程中的真值表完全一致,实验结果与理论设计及其要求一致。说明实验成功的用74LS00设计出了一个4人无弃权表决电路并实现其功能:多数赞成则提案通过。2.由实验结果可知:只有A、B、C、D中三个或三
5、个以上输入高电平“1”时,发光二极管才发光,即输出“1”。说明本设计符合理论设计要求。【实验总结】1.做实验设计时,应该按步骤设计:列真值表→根据真值画卡若图列出逻辑函数表达式并化简→根据化简了的逻辑表达式画出逻辑电路图→选择适当的电路芯片合理布线设计实验线路。2.实验设计选择电路芯片时,应该先了解芯片的构造,原理,主要用途。熟悉芯片各引脚对应的输入或输出内容。本实验要求使用用74LS00芯片,74LS00芯片是由4个二输入与非门构成的。3.通过设计了解到74LS00芯片是4个二输入的与非门的集成,以后的实验若要用到与非门即可利
6、用74LS00芯片实现。4.做实验时需要用到很多的连接导线,在连接导线时一定要小心、耐心,根据逻辑表达式可以直接接线,但是容易接错。最快捷的接法是将芯片引脚对应逻辑电路图的输入输出端分别编号,接线时就可以直接按编号接。5.我在设计实验时的实现方案中没有将逻辑表达式化到最简,形式非常复杂,最后导致实验逻辑图也是非常复杂。化简过程如下:7最后需要用到15个与非门,要4个74LS00芯片来实现。本实验室的数字电路实验箱只提供2块74LS00芯片,做实验时上述方案根本无法实现。后来在实验指导老师的耐心指导下,我改进了设计方案,即本实验报
7、告的设计方案,改进后的方案只用8个与非门,2块74LS00芯片即可实现。所以逻辑表达式的化简对于逻辑电路的设计非常重要。设计逻辑表达式尽量化简到最简,使实验设计方案尽量最简。若设计的电子产品用于现实生产则最简的设计方案使用的材料最少,生产成本也就最低,设计才有现实意义。1.通过本次实验可知,一个问题可以有很多种解决方案。寻找问题的解决方法时需要我们不断思考,找到最佳的解决方案。7
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