数字电子技术基础.doc

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1、实验二组合逻辑电路分析与测试一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的分析方法。2．验证半加器和全加器电路的逻辑功能。3．了解两个二进制数求和运算的规律。4．学会数字电子线路故障检测的一般方法。二、实验原理1．分析逻辑电路的方法：根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式（公式法、卡诺图法）---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题（逻辑功能）。2．实验线路（1）用与非门组成的半加器，如图4-4-1所示。图4-4-1与非门组成的半加器（2）用异或门组成的半加器，如图4-4-2所示。。图4-4-

2、2异或门组成的半加器（3）用与非门、与或非门和异或门组成的全加器，如图4-4-３所示：3．集成块管脚排列图见附录三、实验仪器及器材１．数字实验箱２．集成块74LS00３．集成块74LS54　　４．集成块74LS86　　　　191/14５．万用表6．＋5V直流电源图4-4-3与非门、与或非门和异或门组成的全加器四、实验内容及步骤１．检查所用集成块的好坏。２．测试用与非门组成的半加器的逻辑功能。（1）按图4-4-1接线，先写出其逻辑表达式，然后将输入端A、B接在实验箱逻辑控制开关插孔，X1、X2、X3、Sn、Cn分

3、别接在电平显示插孔接好线后，进行测试。（2）改变输入端A、B的逻辑状态，观察各点相应的逻辑状态，将结果填入表4-4-1中，测试完毕，切断电源，分析输出端逻辑状态是否正确。表4-4-1输入端输出端ABX1X2X3SnCn00011011３．测试用异或门和与非门组成的半加器的逻辑功能（1）按图4-4-2接线，将输入端A、B分别接在逻辑控制开关插孔，Cn、Sn分别接在电平显示插孔，接好线后进行测试。（2）改变输入端An、Bn的逻辑状态，观察Sn和Cn的显示状态，并将测试结果填入表4-4-2中，并分析结果正确与否。若输

4、出有误，分析其原因并查找故障点。４．测试用与非门、与或非门组成的全加器的逻辑功能。（1）按图4-4-3接线，输入端An、Bn、Cn-1分别接逻辑控制开关插孔,Sn、Cn分别接电平显示插孔，接好线后进行测试。191/14表4-4-2输入端被加数A0011加数B0101输出端半加和Sn进位Cn（2）改变An、Bn、Cn-1的输入状态，观察输出Sn和Cn相应的逻辑状态，将观察结果填入表4-4-3中。切断电源后，分析结果正确与否，若输出有误，分析其原因并查找故障点。表4-4-3输入端被加数An01010101加数Bn0

5、0110011低位进位Cn-100001111输出全加和Sn进位Cn五、实验注意事项1．实验接线前首先验证用到的与或非、异或、与非门的逻辑功能，检查集成块是否完好。2．与或非、异或、与非门中，当某一组输入端不用时，应按规定处理。六、实验报告要求1．分析逻辑电路图，说明逻辑电路的功能。2．对逻辑电路的功能进行实验测试，并记录测试结果。3．分析组合电路实验的体会。191/14实验三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设计与测试方法。2．进一步提高归纳逻辑问题的能力。二、实验原理1．使用中、小规

6、模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路设计方法。设计组合电路的一般步骤如图4-5-1所示。图4-5-1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：根据题意列出真值表如表4-5-1所

7、示，再填入卡诺图表4-5-2中。表4-5-1D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111191/14表4-5-2DABC000111100001111111101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4-5-2所示。图4-5-2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

8、，按照集成块定位标记插好集成块CC4012。按图4-5-2接线，输入端A、B、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4-5-1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。三、实验仪器与器件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．CC4011×2（74LS0