《数字逻辑实验》PPT课件.ppt

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1、数字逻辑实验（硬件部分）国家级计算机实验示范中心2013.6实验一基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验1、实验目的掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性掌握各种门电路的逻辑符号了解集成电路的外引线排列及其使用方法学习组合逻辑电路的设计及测试方法2、实验内容部分TTL门电路逻辑功能验证组合逻辑设计之全加器或全减器3、实验设备数字逻辑实验箱双踪示波器（记录波形时，应注意输入、输出波形的时间相位关系，在座标中上下对齐。）集成电路：7400、7404、7432、74861实验一（续）4、实验步骤1)在实验箱上插入相应的门电路，并把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接发光二极管，接

2、好电源正负极，即可进行逻辑特性验证实验。将其逻辑特性制成表格。2)用7400连接的电路如图1.1所示，其中M端输入HZ级的连续脉冲，N端输入KHZ级的连续脉冲，X和Y接逻辑开关，在XY的四种输入组合下，用示波器观测A、B及F点的波形，并记录下来，写出F=f（M、N、X、Y）的逻辑表达式。2实验一（续）3）实验电路如图1.2所示，在X端加入KHZ级的数字信号，逻辑开关AB为00、01、10、11四种组合下，用示波器观察输入输出波形，解释AB对信号的控制作用。4)用7486和7400搭出全加器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号，观察输出结果和进位

3、/借位电平，记录下来。5、实验原理1）组合逻辑电路的分析：对已给定的组合逻辑电路分析其逻辑功能。步骤：（1）由给定的组合逻辑电路写函数式；（2）对函数式进行化简或变换；（3）根据最简式列真值表；（4）确认逻辑功能。2）.组合逻辑电路的设计：就是按照具体逻辑命题设计出最简单的组合电路。步骤：（1）根据给定事件的因果关系列出真值表；（2）由真值表写函数式；（3）对函数式进行化简或变换；（4）画出逻辑图，并测试逻辑功能。掌握了上述的分析方法和设计方法，即可对一般电路进行分析、设计，从而可以正确地使用被分析的电路以及设计出能满足逻辑功能和技术指标要求的电路。3实验一（续）AnBn

4、Cn-1DnCn0000000111010110110110010101001100011111表1.1全减器真值表3）全加器/全减器相对半加器/半减器而言，考虑了进位/借位的情况，因此，输入端分别有三个，An（被加数/被减数），Bn（加数/减数）和Cn-1（低一位的进位/借位）。全加器真值表及输出逻辑表达式参见教材P52。全减器真值表见表1.1所示。参照教材P52，根据真值表进行逻辑化简，并利用给定的与非门电路和异或门电路搭建相应的全加器/全减器电路，输入接开关电平，输出接发光二极管，将真值表验证情况记录下来。4实验一（续）思考：（任选一个解答）1、作出二位加法器的真值

5、表，并提出一个二位加法器的电路设计方案。2、用7486和7400设计一个可控制的半加/半减电路，控制端X=0时，为半加器，X=1时为半减器。搭出电路并验证其运算是否正确。3、如何设计一个可控制加减运算的全加/全减电路？4）实验涉及门电路引脚图5实验二数值比较器、数据选择器1、实验目的掌握数值比较器和数据选择器的逻辑功能。学习组合逻辑电路的设计及测试方法。2、实验内容（任选一个）用7486和7400、7404搭出一位数值比较器电路，画出其设计逻辑图，并验证它的运算。利用74153选择器实现多数表决器，要求3个输入中有2个和3个为1时，输出Y为高电平，否则Y为低电平。画出实验

6、电路图，并简述实现原理。用7400、7404、7432实现上题的多数表决器。3、实验设备数字逻辑实验箱导线若干集成电路：7400、7486、7404、741536实验二数值比较器、数据选择器（续）4、实验原理1）几条重要的逻辑代数定理如表2.1所示。2)一位数值比较器的真值表如表2.2所示。根据其真值表，化简其逻辑表达式，并将其转化成为异或、与非的形式，按照要求搭建电路。输出接发光二极管，输入接开关。记录下比较结果。交换律A+B=B+AA∙B=B∙A结合律(A+B)+C=A+(B+C)(A∙B)∙C=A∙(B∙C)分配律A∙(B+C)=A∙B+A∙CA+B∙C=(A+B)

7、∙(A+C)0-1律A+0=AA∙1=AA+1=1A∙0=0互补律摩根定律表2.17实验二数值比较器、数据选择器（续）思考：如何设计一个2位数值比较器电路？3）数据选择器是一种能接受多个数据输入，而一次只允许一个数据输出的逻辑部件。它的功能是根据译码条件选择通道，传送数据。双4选1数据选择器74153的引脚图如图2.1所示。其中，A~D为数据输入端，Y为输出端，S1、S0称为地址输入端。S1、S0的状态起着从4路输入数据中选择哪1路输出的作用。Gn为使能端，低电平有效，Gn=0时，数据选择器工作；Gn=1时，电路被禁止，输出0