实验十一 组合逻辑电路的设计与测试

《实验十一 组合逻辑电路的设计与测试》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字电路实验十一组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。2.加深对基本门电路使用的理解。二、实验原理1.组合电路是最常用的逻辑电路，可以用一些常用的门电路来组合完成具有其他功能的门电路。例如，根据与门的逻辑表达式Z=AB=得知，可以用两个非门和一个与非门组合成一个与门，还可以组合成更复杂的逻辑关系。2.分析组合逻辑电路的一般步骤是：(1)由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；(2)化简和变换各逻辑表达式；(3)列出真值表；(4)根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。3.设计组合逻辑电路的

2、一般步骤与上面相反，是：(1)根据任务的要求，列出真值表；(2)用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；(3)根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件构成电路；(4)最后，用实验来验证设计的正确性。4.组合逻辑电路的设计举例(1)用“与非门”设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个“1”时，输出端才为“1”。设计步骤：根据题意，列出真值表如表11-1所示，再添入卡诺图表11-2中。D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z00000001

3、00010111表11-1表决电路的真值表表11-2表决电路的卡诺图然后，由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式：——26——数字电路最后，画出用“与非门”构成的逻辑电路如图11-1所示：图11-1表决电路原理图输入端接至逻辑开关（拨位开关）输出插口，输出端接逻辑电平显示端口，自拟真值表，逐次改变输入变量，验证逻辑功能。(2)试用10线-4线优先编码器74LS147(相关资料见实验六)和基本门电路构成输出为8421BCD码并具有编码输出标志的编码器。逻辑图为：图11-2输出为8421BCD码并具有编码输出标志的编码器的逻辑图三、

4、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。2、数字逻辑电路实验箱扩展板。3、数字万用表。4、芯片74LS147、74LS00、74LS02、74LS04、74LS10、74LS20。四、实验内容实验步骤——26——数字电路1.完成组合逻辑电路的设计中的两个例子。2.设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过)，要求用四2输入与非门来实现。3.设计一个保险箱用的4位数字代码锁，该锁有规定的地址代码A、B、C、D四个输入端和一个开箱钥匙孔信号E的输入端，锁的代码由实验者自编。当用钥匙开箱时，如果输入代码正确，保险箱被打开；如果输入代码错误，

5、电路将发出警报。要求用最少的与非门实现。4.用与非门74LS00和异或门74LS86设计一可逆的4位码变换器。要求：(1)当控制信号C=1时，它将8421码转换成为格雷码；当控制信号C=0时，它将格雷码转换成为8421码；(2)写出设计步骤，列出码变换关系真值表并画出逻辑电路图；(3)安装电路并测试逻辑电路的功能。五、实验预习要求1.复习各种基本门电路的使用方法。2.实验前，画好实验用的电路图和表格。3.自己参考有关资料画出实验内容2、3、4中的原理图，找出实验将要使用的芯片，以备实验时用。六、实验报告要求1.将实验结果填入自制的表格中

6、，验证设计是否正确。2.总结组合逻辑电路的分析与设计方法。——26——