实验二组合逻辑电路设计及测试.doc

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1、实验二组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法二、实验原理1、使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。设计组合电路的一般步骤如图1－1所示。图1－1组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最后，用实验来验证设计的正确性。2、组合逻辑电路设计举例用“与非”门设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。设计步骤：根据题意列

2、出真值表如表1－1所示，再填入卡诺图表1－2中。表1－1D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111表1－2DABC000111100001111111101由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD＝根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图1－2所示。图1－2表决电路逻辑图用实验验证逻辑功能,在实验装置适当位置选定三个14P插座，按照集成块定位标记插好集成块CC4012。按图1－2接线，输入端A、B、

3、C、D接至逻辑开关输出插口，输出端Z接逻辑电平显示输入插口，按真值表（自拟）要求，逐次改变输入变量，测量相应的输出值，验证逻辑功能，与表1－1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。三、实验设备与器件1．＋5V直流电源2.逻辑电平开关3.逻辑电平显示器4.直流数字电压表5.74LS00×274LS20×374LS8674LS0874LS54×274LS02四、实验内容1.设计用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路。要求按本文所述的设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。2.设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门组成。3.设计一位全加器，要求用与或非

4、门实现。注：半全加器及全加器逻辑设计见教材P70五、实验预习要求1.根据实验任务要求设计组合电路，并根据所给的标准器件画出逻辑图。2.如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好？3.“与或非”门中，当某一组与端不用时，应作如何处理？六、实验报告1.列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。2.对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果。3.组合电路设计体会。注：四路2－3－3－2输入与或非门74LS54引脚排列逻辑图逻辑表达式