组合逻辑电路实验与解答
4页1、湖北第二师范学院实验组合逻辑电路物机学院-11应用物理学一、实验目的1掌握用与非门组成的简单电路,并测试其逻辑功能。2掌握用基本逻辑门设计组合电路的方法。二、实验原理数字电路按逻辑功能和电路结构的不同特点,可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。组合逻辑电路是根据给定的逻辑问题,设计出能实现逻辑功能的电路。用小规模集成电路实现组合逻辑电路,要求是使用的芯片最少,连线最少。一般设计步骤如下:1首先根据实际情况确定输入变量、输出变量的个数,列出逻辑真值表。2根据真值表,一般采用卡诺图进行化简,得出逻辑表达式。3如果已对器件类型有所规定或限制,则应将函数表达式变换成与器件类型相适应的形式。4根据化简或变换后的逻辑表达式,画出逻辑电路。5根据逻辑电路图,查找所用集成器件的管脚图,将管脚号标在电路图上,再接线验证。三、实验仪器及器件数字实验箱一台,集成芯片74LS00一块、74LS20三块,导线若干。四、实验内容用非与门实现异或门的逻辑功能(1) 用集成电路74LS00和74LS20(74LS20管脚见图1所示),按图2连接电路(自己设计接线脚标),A、B接输入逻辑,F接输出逻辑显示,检查无误,
2、然后开启电源。 图1 74LS20集成电路管脚图 (2) 按表1的要求进行测量,将输出端F的逻辑状态填入表内. &ABF 表1 输出真值表输 入输 出ABF00 001 110 111 0 图 2-电路接线图 (3) 由逻辑真值表,写出该电路的逻辑表达式 2. 用与非门组成“三路表决器”(1) 用74LS00和74LS20组成三路表决器,按图3连接电路(自己设计接线脚标),A,B,C接输入逻辑,F接输出逻辑显示,检查无误,然后开启电源。(2) 按表2的要求进行测量,将输出端F的逻辑状态填入表内。&A 表 2输出真值表 输 入输 出00010111 B F C 图 3 电路接线图 3. 设计一个“四路表决器”逻辑电路并测试 设计一个四变量的多路表决器。当输入变量A、B、C、D有三个或三个以上为1时,输出F为1;否则输出F为0。(1)根据设计要求列出表3四人表决器真值表。(2)用卡诺图化简逻辑函数,写出逻辑表达,F= .(3)用74LS20与非门实现“四人表决器”,画出实验电路,标出接线脚并测试,验证所列真值表。表3 四人表决器真值表输 入输 出ABCDF00000000100010000
3、110010000101001100011111000010010101001011111000110111110111111 BDCA4.设计型题目:试用两片74LS00,设计一个输血受血判别电路,当输血者和受血者的血型符合下列规则时,配型成功,受血者可接受输血者提供的血液。(1) A 型血可以输给A 或AB 型血的人;(2) B 型血可以输给B 或AB 型血的人;(3) AB 型血只可以输给AB 型血的人;(4) O 型血可以输给A、B、AB、O 型血的人。提示:AB代表输血者血型;CD代表受血者血型。00为o型血,01为A型血;10为B型血,11为AB型血,F为1可相互输血,为0不可相互输血。先列出真值表画出卡诺图写出最简与非式,并画出逻辑电路图。试用两片74LS00,设计一个输血受血判别电路,当输血者和受血者的血型符合下列规则时,配型成功,受血者可接受输血者提供的血液。(1) A 型血可以输给A 或AB 型血的人;(2) B 型血可以输给B 或AB 型血的人;(3) AB 型血只可以输给AB 型血的人;(4) O 型血可以输给A、B、AB、O 型血的人。提示:AB代表输血者血型;CD代表受血者血型。00为o型血,01为A型血;10为B型血,11为AB型血,F为1可相互输血,为0不可相互输血。先列出真值表画出卡诺图写出最简与非式,并画出逻辑电路图。用卡诺图化简逻辑函数,写出逻辑表达,五 、实验报告分析提示1阅读本实验内容。2完成“四路表决器”的逻辑电路设计。3记录实验中出现的问题,并加以总结。六、思考题1. 为什么能够用与非门实现以上组合电路?2. 当需要的或非门没有时,可否用与非门代替?答:可以的,有摩根定理:=可知或非门可以用与非门与一个非门来代替。
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