數(shù)字邏輯期末實(shí)驗(yàn)報告

1、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報告 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)： 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 所屬課程名稱： 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 開 設(shè) 時 間： 2010學(xué)年第二學(xué)期 指 導(dǎo) 教 師： 萬艷春所屬課程數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)開 課 學(xué) 期2011年春季實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)綜合性、設(shè)計(jì)性報告提交日期2011.6.18學(xué) 號2姓 名鄧傳娣實(shí)驗(yàn)題目 評分標(biāo)準(zhǔn) 1.選題難度，包括完成目標(biāo)的難度，20%； 2.完成質(zhì)量，主要考慮其設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，50%； 3.實(shí)驗(yàn)報告撰寫質(zhì)量，30%； 4.雷同程序（包括從網(wǎng)上下載的雷同程序），按0分計(jì)。成績學(xué) 號姓名總成績教師簽名2鄧傳娣一.問題描述。

2、我選擇的題目2是要求設(shè)計(jì)一個自動售飲料機(jī)的邏輯電路。自動售飲料機(jī)應(yīng)有這樣的功能：它的投幣口每次只能投入一枚五角或一元的硬幣。投入一元五角硬幣自動給出一杯飲料；投入兩元（兩枚一元的硬幣）硬幣后，再給出飲料的同時找回一枚五角硬幣。二邏輯設(shè)計(jì)。（1）問題的邏輯描述。 自動售飲料機(jī)得邏輯功能就是根據(jù)已投入的貨幣總值來確定下一步是否自動售出飲料與找零。我們用A表示一元投幣情況，B表示五角投幣情況；取值1表示投幣，取值0表示不投。則AB=01表示投五角，AB=10表示投一元。設(shè)狀態(tài)為Q2Q1，初態(tài)設(shè)為Q2Q1=00。本實(shí)驗(yàn)需要記住五角和一元這兩種狀態(tài)。因此設(shè)Q2Q1=01為記住五角的狀態(tài)，Q2Q1=10為

3、記住一元的狀態(tài)。用Y表示飲料是否售出的情況，即Y=1為售出飲料，Y=0為不售出飲料；Z表示是否找零的情況，即Z=1為找零，而Z=0為不找零。（2）原始狀態(tài)圖的構(gòu)建 根據(jù)（1）的分析和描述構(gòu)建原始狀態(tài)圖如下：Q2Q10001AB/YZ01/00 10/10 01/1010/1101/0010 10/00（3）原始狀態(tài)表的構(gòu)建根據(jù)（2）中的原始狀態(tài)圖制出原始狀態(tài)表如下：Q2nQ1nQ2n+1Q1n+1/YZAB=01AB=100001/0010/000110/0000/101000/1000/11（4）狀態(tài)分配與二進(jìn)制狀態(tài)表由上表可知狀態(tài)已為二進(jìn)制形式，無需進(jìn)行狀態(tài)分配。（5）激勵函數(shù)與輸出函數(shù)的

4、確立下面根據(jù)原始狀態(tài)表利用卡諾圖求解激勵方程與輸出方程。Q2nQ1nAB0001111000dddd0100d111dddd1001d1Q2nAQ1n Y的卡諾圖為了避免AB=10時的誤差，我加入時鐘控制（具體分析見（五）。由卡諾圖及相關(guān)分析得Y=(Q2n+AQ1n) CPQ2nQ1nAB0001111000dddd0100d011dddd1000d1AQ2nZ的卡諾圖為了避免AB=10時的誤差，我仍加入時鐘控制，得Z=AQ2n CPQ2nQ1nAB0001111000dddd0101d011dddd1010d0AQ1nQ2n AQ1nQ2nQ2n+1的卡諾圖由此可知Q2n+1= ( AQ1n

5、+AQ1n) Q2 n=（AÅQ1n）Q2n；所以可得 J2= AÅQ1n , K2=1;Q2nQ1nAB0001111000dddd0110d011dddd1000d0 BQ2n Q1nQ1n+1的卡諾圖由此可知Q1n+1= BQ2n Q1n，則有 J1= BQ2n, K1=1;三畫出電路圖。由（5）我們匯總可知： J2= AÅQ1n , K2=1; J1= BQ2n, K1=1;Y=(Q2n+AQ1n) CP；Z=AQ2n CP；則由一塊74LS73芯片和相關(guān)的邏輯門可得本實(shí)驗(yàn)的邏輯電路圖具體如下：Y&1Z&&Q2 Q2 Q1 Q1CL

6、K 74LS73CLRJ1 K1 K2 J21&=1CPAB四效果與測試情況。 按電路圖接好電路。由于最后只需檢測三個五角、一個一元五角和兩個一元這三種情況。以下是具體做法： a. 首先接通電源。置CLR=0，清零。再置CLR=1，同時置AB=01。然后連續(xù)接通時鐘脈沖3下。前兩下燈不亮。第3下Y控制的燈亮Z控制的燈不亮；b.置CLR=0，清零。置CLR=1,令A(yù)B=10。接通脈沖。不亮。再置AB=01.接通時鐘脈沖。Y控制的燈亮Z控制的燈不亮。c.置CLR=0，清零。置CLR=1,令A(yù)B=10.連續(xù)兩次接通時鐘脈沖。第一次接通燈不亮；第二次接通Y和Z控制的燈都亮。 五分析與討論。 本

7、電路不能檢測全部情況。沒有加時鐘之前，當(dāng)Q2nQ1n=00，AB=10時，時間圖如下： 由圖可知當(dāng)我們投進(jìn)一元時此時飲料銷售機(jī)已經(jīng)售出飲料。顯然，這與我們的設(shè)計(jì)理念不符。而此時又注意到此時時鐘脈沖為有效低電平。所以將結(jié)果與時鐘CP與運(yùn)算可以得到預(yù)期結(jié)果。即AB=10時，當(dāng)?shù)谝粋€時鐘脈沖到來之時不售出飲料；而保持AB=10時，當(dāng)?shù)诙€時鐘脈沖到來之時輸出為YZ=11即已符合要求。修改后具體操作如上。但此實(shí)驗(yàn)對時鐘的時間掌握要好，否則很容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。六參考資料。 歐陽星明 于俊清數(shù)字邏輯（第四版）武漢 華中科技大學(xué)出版社 2009七致謝在此我要感謝何振業(yè)同學(xué)對我的實(shí)驗(yàn)簡化的指點(diǎn)，使我減少了與門的使用，設(shè)計(jì)思路更清晰。此外，山哥有耐心解答我的疑問。還有鴨子同學(xué)對我提出的一些無厘頭的問題的認(rèn)真思考和解答。毫無疑問，萬老師課上的知識提點(diǎn)和思路提點(diǎn)起了很大作用。感謝他們對我的幫助。八實(shí)驗(yàn)報告原創(chuàng)聲明 本人鄭重聲明：所呈交的實(shí)驗(yàn)報告是本人綜合所學(xué)知識獨(dú)立所取得的工作