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时间:2021-02-07
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1、实验一组合逻辑电路的分析一、实验目的1、掌握一般组合电路的分析与设计方法;2、用实验验证所设计电路的逻辑功能;3、掌握半加器和全加器的逻辑功能及测试方法;4、掌握门电路逻辑功能的测试方法;二、实验预习要求1、复习各基本门电路的工作原理,写出相应的符号、逻辑表达式和真值表;2、写出半加器和全加器的真值表、卡诺图及逻辑表达式;3、掌握组合逻辑电路的分析方法和设计步骤;4、根据表1.1设计半加器电路;5、根据表1.2设计全加器电路;三、实验原理组合逻辑电路的逻辑功能上的特点是:这种电路任何时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入信号,而与这一时刻输入信号作用前电路原来的状态没有任何关系;在电路结构上
2、基本上由逻辑门电路组成;只有从输入到输出的通路,没有从输出到输入的回路;这种电路没有记忆功能。组合逻辑电路的分析,就是找出给定逻辑电路输出和输入之间的逻辑关系,从而了解给定逻辑电路的逻辑功能。组合逻辑电路的分析方法按下列步骤进行:(1)根据给定组合逻辑电路的逻辑图,从输入端开始,根据器件的基本功能逐级推导出输出端的逻辑函数表达式;(2)由已写出的输出函数表达式,列出它的真值表;(3)从逻辑函数表达式或真值表,概括出给定组合逻辑电路的逻辑功能。组合逻辑电路的设计。就是如何根据逻辑功能的要求及器件资源情况,设计出实现该功能的最佳电路。半加器和全加器都是常用的、也是最简单的数字电路。1、半加
3、器其中和表示两个加数,表示和数,表示进位。有以下逻辑关系:表1.1半加器的真值表表2、全加器1.2全加器的真值表其中和表示两个加数,表示来自低位的进位,表示相加后的和数,表示进位。有以下逻辑关系:四、实验内容和步骤1、半加器A、开启数字实验箱;B、检查各部分元件是否正常工作,导线连接是否良好;C、根据集成块的逻辑功能检查各个集成块是否良好;图1.1半加器电路示意图D、按照半加器的电路要求进行电路连线;(这里所给出的仅仅是半加器的一种电路实现方式,同学们也可以采用其它的电路方式来实现)。E、书写出逻辑表达式,并验证其逻辑关系;F、列出真值表,并进行化简;用简化的电路再次验证其逻辑功能;G
4、、依次将和按照表1的状态输入,用万用表测量和端的电位,并将其转换位逻辑状态,与表1.1进行比较。2、全加器A、开启数字实验箱;B、检查各部分元件是否正常工作,导线连接是否良好;C、根据集成块的逻辑功能检查各个集成块是否良好;D、按照全加器的电路要求进行电路连线;图1.2全加器电路示意图E、书写出逻辑表达式,并验证其逻辑关系;F、列出真值表,验证其逻辑功能;G、按照表1.2,固定和的状态,端加入CP连续脉冲,观测和的相位关系。六、实验报告要求1、整理实验结果、图表,并对实验结果进行分析讨论;2、总结组合逻辑电路的分析和设计方法;3、记录实验中出现的问题(如竞争冒险),尝试消除此现象方法;
5、4、如有不同的方案实现同一要求,试比较各自优缺点。实验二组合逻辑集成器件一、实验目的1、掌握数据选择器和集成译码器的原理及功能测试;2、了解数据选择器作为多路开关和实现函数的作用;3、了解译码器的作用;4、加深理解组合电路设计过程。二、实验预习要求1、复习数据选择器的工作原理,写出八选一74LS151的真值表及其函数表达式,画出以上两集成电路的外引脚排列分布图。熟悉各引脚的功能和接法。2、列出集成3线-8线译码器74LS138的真值表,画出其外引脚排列分布图。3、完成设计任务1的电路图。三、设计任务和要求1、有一个楼梯口电灯控制电路,能分别从三处控制其灯亮、灭,其真值表如2.1,要求用
6、两种方法实现:表2.1(1)用数据选择器;(2)用逻辑门电路;按照设计图完成接线和调试。图2.12、图2.1为两个三位二进制数的比较电路,按下图完成接线,并验证时,而时。四、实验报告要求1、论述实验原理;2、记录实验数据、波形、实验现象及调试过程;5、体会与总结。五、思考题1、用具有n个地址输入端的数据选择器如何实现m变量的逻辑函数(分为nm两种情况)?2、举例并总结数据选择器的扩展功能,如何实现?实验三触发器一、实验目的1、熟悉各种触发器的工作原理,逻辑功能及其测试方法;2、掌握几种主要触发器之间的相互转换方法;3、验证各种触发器的逻辑功能;4、掌握用触发器构成计数器的基本
7、技能。二、实验预习要求1、复习触发器的工作原理和逻辑功能(注意异步输入端、的功能),设计出功能测试记录表;2、画出用D触发器构成异步八进制(即三位二进制)加法及减法计数器的原理接线图;3、画出用JK触发器和门电路构成十进制计数器的原理图,及结合所选芯片对应的接线图。三、实验原理在数字系统中,常常需要存储一些数字信息。触发器是具有记忆功能、能存储数字信息的最常用的一种基本单元电路。触发器具有两个稳定状态,即“0”和“1”,在一定的外界信号作用下,
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