用中规模组合逻辑器件设计组合逻辑电路的试验报告VIP免费

1实验六用中规模组合逻辑器件设计组合逻辑电路一、实验目的1．学习中规模集成数据选择器的逻辑功能和使用方法。2．学习使用中规模集成芯片实现多功能组合逻辑电路的方法。二、设计任务用数据选择器74LS151或3/8线译码器设计一个多功能组合逻辑电路。该电路具有两个控制端C1C0，控制着电路的功能，当C1C0＝00时，电路实现对输入的两个信号的或的功能；当C1C0＝01时，电路实现对输入的两个信号的与的功能；当C1C0＝10时，电路实现对输入的两个信号的异或的功能；当C1C0＝11时，电路实现对输入的两个信号的同或的功能。三、设计过程（1）根据题意列出真值表如下所示，再填入卡诺图中。C10011C00101A0011001100110011B0101010101010101Y0111000101101001（2）、建立Y（C1、C0、A、B）的卡诺图及降维图，如图所示。F函数降维图（图中变量C1C0A换成C1C0B结果不变）（3）、减少Y函数的输入变量，将4变量减为3变量，通过降维来实现。如上图所示。这时，数据选择器的输入端D0~D7分别为：D0=B,D1=1,D2=0,D3=B,D4=B,D5=B,D6=B,D7=B6B5B（4）、F函数逻辑图如下图所示ABC1C000011110000111010010111010100101AC1C00100B0110102B311B6B710B4B52四、实验用仪器、仪表数字电路实验箱、万用表、74LS151、74LS00。五、实验步骤1．检查导线及器件好坏。2．按上图连接电路。C1、C0、A、B分别接逻辑开关，检查无误后接通电源。3．按真值表逐项进行测试并检查是否正确，如有故障设法排除。4．结果无误后记录数据后拆线并整理实验设备。实验数据如下：C10011C00101A0011001100110011B0101010101010101Y0111000101101001实验证明，实验数据与设计值完全一致。设计正确。六、设计和实验过程的收获与体会。1、设计过程的收获与体会：①设计前要将真值表列出。②用低维数据选择器实现高维逻辑函数时，首先要降维，将多出的变量作为记图变量。当需要降维处理时，将谁作为记图变量是任意的，但结果是不同的。因此要进行降维时，要确定哪几个变量作为数据选择器的地址输入变量。③可用ElectronicsWorkbench进行仿真。以验证设计正确与否。2、实验过程的收获与体会：①74LS151的第七脚必须接低电平；②出现故障时，首先检查地址输入端的电平，看其状态是否与相接的逻辑电平开关相同。如不相符，则可能存在断路现象。如相同，则检查其输出是否与相应数据端输入相同，如相同，可能存在设计错误，如不同，则可能器件已损坏。③实验逻辑电路图最好把集成块的引脚标上，以便接线和检查。1、用数据选择器74LS151或3/8线译码器设计一个多功能组合逻辑电路。该电路具有3两个控制端C1C0，控制着电路的功能，当C1C0＝00时，电路实现对输入的两个信号的或的功能；当C1C0＝01时，电路实现对输入的两个信号的与的功能；当C1C0＝10时，电路实现对输入的两个信号的异或的功能；当C1C0＝11时，电路实现对输入的两个信号的同或的功能。)()()()(01010101BACCBACCBACCBACCYBACCBACCBACCBACCABCCAABCCACCY)(01010101010101BACCBACCBACCBACCABCCBACCABCCACCY0101010101010101BACCBACCBACCBACCABCCBACCBACCY)1(01010101010101设A2=C1A1=C0A0=A⊙BmBmBmBmBm0m1mBm76543210Y0121657430DDBDDBDDDD用138器件：Y=1C0C(A+B)+1CC0(AB)+C10C(AB)+C1C0(AB)设D=C1C=C0B=AA=A15121097321mmmmmmmmY15121097321mmmmmmmm(C1=2S(1)=3S(1)=S1(2)（实验用74LS138一块、74LS20一块、74LS00一块）2、用3—8译码器74LS138设计一个三位二进制码与循环码的可逆转换电路。K为控制变量。（1）根据题意列出真值表如下所示：K输入输出A2A1A0Q2Q1Q000000000010010100110110101001101011111101011111001000000001001011010010011422AQ)mmm(m)mmm(m543254321KKQ54325432mmmm)mmm(m)mmmm()mmmm(742165210KKQ74216521mmmmmmmmKK74216521mmmmmmmmKK（实验用74LS138一块、74LS20二块、74LS00一块共四块）或746521mmmm)m(mKK)m(m)m(m)m(m746521KK746521mmmmKmmK（实验用74LS138一块、74LS20一块、74LS00二块共四块）3、用3—8译码器74LS138设计一个二进制全加/全减两用电路。K为控制变量。（1）根据题意列出真值表如下所示：110100111101101110100111KABCn-1SnCn0000005Sn＝K(m1+m2+m4+m7)+K(m1+m2+m4+m7)=m1+m2+m4+m7=7421mmmmCn＝K(m3+m5+m6+m7)+K(m1+m2+m3+m7)＝73217653mmmmmmmmKK(m3+m7)+K(m5+m6)+K(m1+m2)＝(m3+m7)+K65mm+K21mm=216573mmmmKmmK（实验用74LS138一块、74LS20一块、74LS00二块共四块）0011001010011011001010101110011111110000000111010110110110010101001100011111