实验+组合逻辑电路设计精选

1、实验(shyn)3.3 组合逻辑电路设计2数字(shz)电子技术实验共二十一页一、实验(shyn)目的 1.掌握使用中规模(gum)集成芯片译码器和数据选择器设计组合逻辑电路的方法。 1.设计一个1位二进制全减器,要求: 用芯片74LS138译码器及74LS20“与非”门各一片实现。 用两片数据选择器74LS151芯片实现。 二、实验任务共二十一页 数字电路实验箱( 74LS20、74LS138、74LS151数字集成芯片、脉冲源 )、数字万用表、示波器、导线。三、实验设备四、实验原理(yunl)及步骤74LS138引脚图74LS151引脚图共二十一页74LS138逻辑(lu j)符号输入输出

2、端说明E1、 :使能控制端, E1=1, 时芯片正常工作,输出与输入二进制码相对应，其它状态无译码输出。C、B、A：输入端Y7Y0：输出端(低电平有效)输入高位输入低位共二十一页 输 入 输 出E1 E2A+E2B A2 A1 A0Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 0 1 11

3、1 1 1 0 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 174LS138 功能表低电平有效(yuxio)输出(shch)端低电平有效共二十一页 按右图接线(输入接电平开关，输出接发光二极管)，控制电平开关K1K3，使得A2A1A0从000111变化，输出二极管应为对应的一盏灯不亮(低电平输出)。亮灯情况符合功能表的芯片则为好的。根据74LS138功能表判断(pndun)芯片好坏：74LS138E1 E2A E2B+5V“0”K1 K2 K3输入电平开关输出发光二极管共二十一页74LS15174LS151逻辑

4、(lu j)符号低电平有效(yuxio)A2、A1、A0：地址输入端D7D0：数据输入端Y，Y：输出端 输入输出端说明E:使能输入端,E =0时芯片工作，由地址输入端控制输出选择相应的数据输入端 E =1时禁止状态= m7D7 m6D6 m5D5 m4D4 m3D3 m2D2 m1D1 m0D0输入高位输入低位共二十一页 输 入 输 出 E A2 A1 A0D7D0 Y Y 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 D7 D0 D0 D0 D7 D0 D1 D1 D7 D0 D2 D2 D7 D0

5、 D3 D3 D7 D0 D4 D4 D7 D0 D5 D5 D7 D0 D6 D6 D7 D0 D7 D774LS151 功能表使能端低电平有效(yuxio)共二十一页按左图接线,控制电平开关K1K3来改变地址端，使A2A1A0从000111变化，同时仅让对应的数据端接高电平，其它接低电平。则输出亮灯应与对应的数据端高、低电平相对应，表明芯片是好的。根据74LS151功能表判断(pndun)芯片好坏：输出发光二极管“0”+5V74LS151A2A1A00K2K4K5K6K7K8K9K10K11K3K1输入电平开关共二十一页函数(hnsh)变量数 = 输入二进制代码位数据题目输入和输出要求及相

6、互关系，进行逻辑抽象,即说明(shumng)逻辑变量；写出输出为“1”最小项表达式，化简成给定的芯片逻辑表达式；用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图 (注意输入高、低位不要弄错)。译码器的设计步骤：选择集成二进制译码器列出真值表；共二十一页据题目输入和输出要求及相互关系(gun x)，进行逻辑抽象,即说明逻辑变量；写出输出(shch)为“1”最小项表达式;用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图，最小项表达式中出现的将对应的Di接“1”，反之接“0”。(注意输入高、低位不要弄错，中规模集成电路的芯片的输入端接“1”时决不允许按悬空处理)。数据选择器的设计步骤：列出真值表；若选择器的地址数输入变

7、量数，将高位地址端和相应的数据输入端接地;若选择器的地址数输入变量数，用降维卡诺图；共二十一页设计(shj)举例：设计三位二进制(A、B、C)中有奇数个“1”时，输出F就为“1”电路: 用74LS138译码器及74LS20“与非”门芯片实现。 用74LS151数据选择器芯片实现。 列真值表0 0 000 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11101001A B CF根据(gnj)真值表写出最小项：(用74LS138实现)共二十一页74LS138& F A B CE1 E2A E2B“1”“0”令A2=AA1=BA0=C高位化简至给定(i dn)芯片逻辑表达式(用7

8、4LS138、74LS20实现)74LS20逻辑电路(lu j din l)共二十一页根据(gnj)真值表写出最小项：(用74LS151实现)F=m1D1+m2D2+m4D2+m7D7化简至给定(i dn)芯片逻辑表达式(用74LS151实现)令A2=A A1=B A0=CD1=D2=D4=D7=“1”D0=D3=D5=D6=“0”“0”ABC高位E“1”74LS151 F逻辑电路共二十一页 2.根据给定芯片的管脚图，电源均按+5V和地接入(注意不要接反)。按照设计好的逻辑电路图连接电路,输入接白色钮子开关，输出接发光二极管，控制输入开关，验证真值表，观察(gunch)表示输出的发光二极管的亮

9、灯情况。 1.用万用表 挡、电阻2K挡或将导线连接+5V电源与输出发光二极管等方法检查导线导通情况，当万用表发出蜂鸣声、阻值(z zh)示数约为0或发光二极管亮时，均表示导线导通。 3.在实验时，对于中规模集成电路的芯片的输入端接“1”时决不允许按悬空处理。五、实验步骤共二十一页任务(rn wu)一电位测试 4.用万用表20V挡测量任务一的输入、输出(shch)电位(即输入、输出在逻辑“0”和“1”时对地电压，正常的电压值范围“组合一”已介绍)。共二十一页 5. A接高电平，B作控制(kngzh)端，C接10kHz脉冲，定量记录138芯片输入C与输出Di的波形。示波器的电压衰减置2V/每格(可

10、从真值表中得到理论上的C与Di的波形加以核对)。 在验证真值表时，如输出状态出现错误，可利用它们的功能表对芯片的好坏进行判断，测试结果符合功能表的，表明(biomng)芯片是好的，否则说明该芯片故障。故障检查共二十一页六、实验报告要求(yoqi) 2.完成(wn chng)任务一的电位测试表格。 1.按译码器和数据选择器的设计步骤设计实验电路，并写出详细设计过程。 3. 定量记录138芯片输入C与输出Di的波形。(A接高电平，B作控制端，C接10kHz脉冲)4.根据测试数据，得出结论。完成思考题。共二十一页七、注意事项因为扩展箱与主箱间没有电的连接，所以(suy)扩展箱上的每个芯片电源需通过主

11、箱电源(+5V和地)接入。 在实验时，对于中规模集成电路的芯片的输入端接(dun ji)“1”时决不允许按悬空处理。不可在接通电源的情况下插入或拔出芯片。注意一定要先查导线，再开始接线。每个芯片都需接入一对电源，按+5V和地接入。为防止遗漏，可把它定为接线的第一步。注意不要接反，否则会烧坏芯片。 共二十一页加入输入波形时，可利用实验箱内左下角的脉冲源得到输入波形。但要使该脉冲源工作，必须接入+5V电源。如果脉冲源坏了，可用信号(xnho)发生器“TTL/CMOS”电平端口送出脉冲信号。注意仪器共地。 1.用两片74LS138译码器实现(shxin)一个4线-16线译码器。八、补充思考题2.对于74LS138译码器和74LS151数据选择器输入端接“1”时能按悬空处理吗？测量输入、输出波形时，示波器的触发系统的“信源选择”与输入通道保持一致。垂直系统的CH1、CH2电压比例“SCALE”旋钮统一置2V/每格，“耦合”置“直流”，“带宽限制”输入通道“打开”。共二十一页内容摘要实验3.3 组合逻辑电路设计2。1.设计一个1位二进制全减器,要求:。时芯片正常工作,输出与输入二进制码相对应，其它状态无译码输出。C、B、A：输入端。A2、A1、A0：地址输入端。Y，Y：输出端。据题目输入和输出要求及相互关系，