組合邏輯電路的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、基本知識(shí)數(shù)字電路根據(jù)邏輯功能的不同特點(diǎn)， 可以分成兩大類，一類叫組合邏輯電路（簡(jiǎn) 稱組合電路），另一類叫做時(shí)序邏輯電路（簡(jiǎn)稱時(shí)序電路）。組合邏輯電路在邏 輯功能上的特點(diǎn)是任意時(shí)刻的輸出僅僅取決于該時(shí)刻的輸入，與電路原來(lái)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。而時(shí)序邏輯電路在邏輯功能上的特點(diǎn)是任意時(shí)刻的輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的 輸入信號(hào)，而且還取決于電路原來(lái)的狀態(tài)，或者說(shuō)，還與以前的輸入有關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試方法【設(shè)計(jì)任務(wù)】用四-二輸入與非門設(shè)計(jì)一個(gè)4人無(wú)棄權(quán)表決電路（多數(shù)贊成則提案通過(guò)）。要求：采用四-二輸入與非門74LS00實(shí)現(xiàn)；使用的集成電路芯片種類盡可能 的少?！緦?shí)驗(yàn)用儀器、儀表】數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱

2、、萬(wàn)用表、74LS0O【設(shè)計(jì)過(guò)程】設(shè)輸入為A B、C、D,輸出為L(zhǎng),根據(jù)要求列出真值表如下真值表ABCDL00000000100010000110010000101001100011111000010010101001011111000110111110111111根據(jù)真值表畫卡若圖如下0001嚴(yán)111000011110000000n00丄D>00w0由卡若圖得邏輯表達(dá)式L ABCABD BCD ACDABC AABD B ACD C BCD DAB(ACBD) CD(AC BD)(AB CD)(AC BD)AB CD AC BDAB CD AC BD用四二輸入與非門實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)邏輯電路圖實(shí)

3、驗(yàn)線路圖【實(shí)驗(yàn)步驟】1. 打開數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱，按下總電源開關(guān)按鈕。2. 觀察實(shí)驗(yàn)箱，看本實(shí)驗(yàn)所用的芯片、電壓接口、接地接口的位置。3. 檢查芯片是否正常。芯片內(nèi)的每個(gè)與非門都必須一個(gè)個(gè)地測(cè)試，以保證芯片 能正常工作。4檢查所需導(dǎo)線是否正常。將單根導(dǎo)線一端接發(fā)光二極管，另一端接高電平。 若發(fā)光二極管亮，說(shuō)明導(dǎo)線是正常的；若發(fā)光二極管不亮?xí)r，說(shuō)明導(dǎo)線不導(dǎo) 通。不導(dǎo)通的導(dǎo)線不應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。5. 按實(shí)驗(yàn)線路圖所示線路接線。6. 接好線后，按真值表的輸入依次輸入 A B C D四個(gè)信號(hào)，“ 1”代表輸入 高電平，“ 0”代表輸入低電平。輸出端接發(fā)光二極管，若輸出端發(fā)光二極管 亮則說(shuō)明輸出高電平，對(duì)應(yīng)記錄輸

4、出結(jié)果為“ 1” ；發(fā)光二極管不亮則說(shuō)明 輸出低電平，對(duì)應(yīng)記錄輸出結(jié)果為“ 0” 。本實(shí)驗(yàn)有四個(gè)輸入端則對(duì)應(yīng)的組 合情況有16種，將每種情況測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)下表：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格輸入端輸出端ABCDL00000000100010000110010000101001100011111000010010101001011111000110111110111111【分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果】1. 實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)表格得出的真值表與設(shè)計(jì)過(guò)程中的真值表完全一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論設(shè)計(jì)及其要求一致。說(shuō)明實(shí)驗(yàn)成功的用74LS00設(shè)計(jì)出了一個(gè)4人無(wú) 棄權(quán)表決電路并實(shí)現(xiàn)其功能：多數(shù)贊成則提案通過(guò)。2.

5、由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：只有 A B C D中三個(gè)或三個(gè)以上輸入高電平“ 1”時(shí)，發(fā)光二極管才發(fā)光，即輸出“ 1”。說(shuō)明本設(shè)計(jì)符合理論設(shè)計(jì)要求。【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】1. 做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該按步驟設(shè)計(jì)：列真值表一根據(jù)真值畫卡若圖列出邏輯函 數(shù)表達(dá)式并化簡(jiǎn)一根據(jù)化簡(jiǎn)了的邏輯表達(dá)式畫出邏輯電路圖一選擇適當(dāng)?shù)碾?路芯片合理布線設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路。2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇電路芯片時(shí)，應(yīng)該先了解芯片的構(gòu)造，原理，主要用途。熟悉芯片各引腳對(duì)應(yīng)的輸入或輸出內(nèi)容。 本實(shí)驗(yàn)要求使用用74LS00芯片，74LS00 芯片是由4個(gè)二輸入與非門構(gòu)成的。3. 通過(guò)設(shè)計(jì)了解到74LS00芯片是4個(gè)二輸入的與非門的集成，以后的實(shí)驗(yàn)若要 用到與非門即可利

6、用74LS00芯片實(shí)現(xiàn)。4做實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用到很多的連接導(dǎo)線，在連接導(dǎo)線時(shí)一定要小心、耐心，根據(jù) 邏輯表達(dá)式可以直接接線，但是容易接錯(cuò)。最快捷的接法是將芯片引腳對(duì)應(yīng) 邏輯電路圖的輸入輸出端分別編號(hào)，接線時(shí)就可以直接按編號(hào)接。5. 我在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)現(xiàn)方案中沒(méi)有將邏輯表達(dá)式化到最簡(jiǎn)，形式非常復(fù)雜， 最后導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)邏輯圖也是非常復(fù)雜。化簡(jiǎn)過(guò)程如下：L ABD ABC BCD ACDABD ABC BCD ACDABDABCB CDA CDABDABCB CDACDABDABCB CDACDABDABCB CDACD最后需要用到15個(gè)與非門，要4個(gè)74LS00芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字電 路實(shí)驗(yàn)箱只提供2塊74LS00芯片，做實(shí)驗(yàn)時(shí)上述方案根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 后來(lái)在 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)下，我改進(jìn)了設(shè)計(jì)方案，即本實(shí)驗(yàn)報(bào)告的設(shè)計(jì)方案， 改進(jìn)后的方案只用8個(gè)與非門，2塊74LS00芯片即可實(shí)現(xiàn)。 所以邏輯表達(dá) 式的化簡(jiǎn)對(duì)于邏輯電路的設(shè)計(jì)非常重要。設(shè)計(jì)邏輯表達(dá)式盡量化簡(jiǎn)到最簡(jiǎn)， 使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案盡量最簡(jiǎn)。若設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品用于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)則最簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)方 案使用的材料