组合逻辑电路的设计与仿真.docx

组合逻辑电路的设计与仿真学习目标1. 进一步掌握使用PROTEUS进行数字电路的设计与仿真的方法2. 掌握组合逻辑电路的功能测试方法3. 进一步理解半加器和全加器的逻辑功能 工作任务按照逻辑功能的不同，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类，编码器、 译码器、加法器、比较器等都是常见的组合逻辑电路本任务通过PROTEUS设计和仿真平台，完成与门、异或门、与或非门组成的组合电路， 异或门和与非门组成的半加器、与非门组成的全加器，异或、与或非门组成的全加器等电路 的测试一、 知识回顾和准备1. 组合逻辑电路的特点 组合逻辑电路的主要特点是：在任一时刻电路的输出状态仅仅取决于该时刻电路的输入状态，而与电路原来所处的状态无关从电路的形式上看，没有从输出端引回到输入端的反 馈线，信号的流向仅只有从输入端到输出端一个方向2. 半加器和全加器 半加器和全加器是算术运算电路中的基本单元，他们是完成二进制数相加的一种组合逻辑电路只考虑两个加数本身，没有考虑由低位来的进位，称为半加器全加器能进行加数、 被加数和低位来的进位信号相加，并根据求和结果给出该位的进位信号若有多位数相加， 则可采用并行相加串行进位的方式来完成。

二、 组合逻辑电路功能测试1.从PROTEUS库中选取元器件，组成如图所示密码锁电路元器件明细表兀器件名称所属类所属子类标识值74LS04TTL74LSseriesGates&In vertersU1:A74LS0074LS20TTL74LSseriesGates&In vertersU1:B74LS0074LS08TTL74LSseriesGates&In vertersU1:C74LS00LED-GREENOptoelectronicsLED-GREENLED-REDOptoelectronicsLED- REDSWITCHSwitches&RelaysSWITCHLOGICSTATEDebugging ToolsLOGICSTATE元器件管脚图： VCC 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y討0 R申呵0叩]WWW町母[Eh1 2 3 4 5 6 7J1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND74LS04六反相器VCC 2D 2C NC 2B 2A 3Yf14 13 12 ii 10 9 q1 2 3 4 5 6 711A IB NU 1C ID 1Y GND74LS20双4输入与非门2•改变ABC的值，改变ABC的值，运行并观察结果，将运行结果填入表中。

真值表ABCF0F1000001010011100101110111密码设定?4. 设计三变量表决器，其中 A 具有否决权VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y也囘冋订 9 8Zb1 2 3 4 5 6 71A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND74LS00四2输入与非门VCCR31kArR2■ 1k改变ABC的值，运行并观察结果，将运行结果填入表中真值表三、测试用异或门（74LS86 ）和与非门组成的半加器的逻辑功能1•从PROTEUS库中选取元器件，用异或门组成如图所示电路A、B接电平开关S, Y、Z接电平显示根据半加器的逻辑表达式可知，半加器Y是A、B的异或，而进位Z是A、B 相与，故半加器可用一个集成异或门和两个与非门组成兀器件名称所属类所属子类标识值74LS00TTL74LSseriesGates&In vertersU1:A74LS0074LS00TTL74LSseriesGates&In vertersU1:B74LS0074LS86TTL74LSseriesGates&In vertersU1:A74LS862•改变AB的值，运行并观察结果，将运行结果填入表中1•从PROTEUS库中，选取元器件，用与非门组成如图所示全加器电路。

兀器件名称所属类所属子类标识值74LS00TTL74LSseriesGates&In vertersU174LS0074LS00TTL74LSseriesGates&In vertersU274LS002.改变参数，运行并观察结果，将运行结果填入表中真值表AiBiCi-1SiCi000001010011100101110111五、测试用异或、与非门组成的全加器的逻辑功能1•从PROTEUS库中，选取元器件，用与非门组成如图所示全加器电路兀器件名称所属类所属子类标识值74LS00TTL74LSseriesGates&In vertersU174LS0074LS00TTL74LSseriesGates&In vertersU274LS0074LS00TTL74LSseriesGates&In vertersU374LS0074HC322.改变参数，运行并观察结果，将运行结果填入表中真值表AiBiCi-1SiCi000001010011100101110111兀器件名称所属类所属子类标识值74LS283TTL74LSseriesGates&In vertersU174LS28374LS86TTL74LSseriesGates&In vertersU274LS86LED-REDOptoelectronicsLED- REDLED-REDLOGICSTATEDebugging ToolsLOGICSTATE六、测试用1片74LS283构成一个4位二进制数加法器的逻辑功能1.从PROTEUS库中，选取元器件，用74LS283组成如图所示加法器电路。

Vcc B31615141312111074LS28312345678S2E2A2SIAlBlCOGND当 C0=0 时b1—b4向B1—B4输出原码，此时进行加法运算即： S=A+B+C0=A+B 当 C0=1 时b1_b4向B1—B4输出反码，此时进行减法运算即： S=A+B +C0=A+B+1=A+ 紆）补=（A-B ）补2.设置8 组参数（加法4组、减法4 组），运行并观察结果，将运行结果填入表中 真值表。