实验三组合逻辑电路的设计与测试

1、实验三 组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。二、实验原理1. 使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路设计方法。设计组合电路的一般步骤是：（1）根据设计任务的要求，画出真值表； （2）用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式；（3）根据逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成电路；（4）最后，用实验来验证设计的正确性。2. 组合逻辑电路设计举例用“与非”门设计一个表决电路。当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。设计步骤：根据题意列出真值表如表1所示，再填入卡诺图表2中。表1 真值表D0000000011111111A0000111

2、100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111表2 卡诺图DABC00011110000000010010110111100010卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式ZABCBCDACDABD =最后“与非门”构成的逻辑电路如图1所示。图1 表决电路逻辑图三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、双踪示波器3、万用表4、74LS00×35、74LS20×26、74LS04×1四、实验内容1 设计四人无弃权表决电路（多数赞成则提案通过）本设计要求用二输入与非门实现。要求按本文所述的设计步

3、骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。ZABCBCDACDABD =对以上表达式进一步变换，转换成用二输入与非门实现。表达式1：ZABCBCDACDABDB(ACCD) A(CDBD)表达式2：ZABCBCDACDABDAABCDBCDCACDBABD2 设计保险箱的数字代码锁，该锁有规定的4位代码A、B、C、D的输入端和一个开箱钥匙孔信号E的输入端，锁的代码由实验者自编（例如1001）。当用钥匙开箱时（E=1），如果输入代码符合该锁设定的代码，保险箱被打开（Z1），如果不符，电路将发出报警信号（Z=1）。要求使用最少的与非门来实现，检测并记录实验结果。提示：实验时锁被打开，用实验箱上

4、的继电器吸合与LED发光二极管点亮表示；在末按规定按下开关键时，防盗蜂鸣器响。真值表如下EABCDZ1Z20××××0010000011000101100100110011011010001101010110110011011101110000111001101101001110110111100011110101111100111111013 设计对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路；根据第一个数是大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”。X、Y、Z分别表示大于、等于、小于画三个卡诺图，列三个逻辑表达式，再变换逻辑表达式，画出逻辑图真值表如下A1A2B1B2XYZ0000010000100100100010011001010010001010100110001011100110001001001100101001010110011100100110110011101001111010五、实验预习要求根据实验任务要求设计组合电路，并根据所给的标准器件画出逻辑图。六、实验报告1 列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。 2 对所设计