利用SSI设计组合逻辑电路.docx

利用SSI设计组合逻辑电路.docx利用SSI设计组合逻辑电路
一、实验目的
掌握组合逻辑电路的设计方法;
熟悉集成组合电路芯片的逻辑功能及使用方法。
二、实验预****要求
复****组合逻辑电路的设计方法;
根据实验任务与要求,独立设计电路;
清楚本次实验所用集成门电路的管脚。
三、实验原理
在数字系统中,按逻辑功能的不同,可将数字电路分为两类,即组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路在任何时刻的稳定输出仅取决于该时刻电路的输入,而与电路原来的状态无关。
用SSI进行组合逻辑电路设计的一般步骤是:
1)根据设计要求,定义输入逻辑变量和输出逻辑变量,然后列出真值表;
2)利用卡诺图或公式法得出最简逻辑表达式,并根据设计要求所指定的门电路或选定的门电路,将最简逻辑表达式变换为与所指定门电路相应的形式;
3)画出逻辑图;
4)用逻辑门或组件构成实际电路,最后测试验证其逻辑功能。
掌握组合逻辑电路的设计方法,能让我们具有五彩缤纷的逻辑思维,通过逻辑设计将许多实际问题变为现实。
四、实验设备及器件
名称
数量
备注
数字电子技术实验箱
1
74LS00,74LS20,75LS86
各1
五、设计举例
用与非门设计一个A、B、C三人表决电路。
设:A、B、C为输入变量,F为输出结果。变量取值为1表示赞成,取值为0,表示反对。F为1表示通过,为0表示反对。
列真值表
A
B
C
&
&
&
&
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
C
F
0
0
1
0
图3-1 三人表决电路
1
1
1
BC
A
00
01
11
10
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
输出逻辑函数化简与变换
根据真值表,用卡诺图进行化简:
F=AB+BC+CA
经两次求反,即得两级“与非”表达式
F=AB+BC+CA =AB BC CA
画逻辑图
根据表达式,用与非门组成的逻辑电路如图3-1所示。
验证电路逻辑功能
按图接线,A、B、C分别接相应开关,F接指示灯,观察输入、输出状态。
六、实验任务(下列实验内容任取其二)
1)用TTL四2输入与非门(74LS00)、二4输入与非门(74LS20)设计数字密码锁控制电路。
密码信号控制信号***信号报警信号
要求:
数字锁
Z1 Z2
A
B
C
D
图2-2 数字锁电路
E
ABCD :
E :
Z1 :
Z2 :
当控制信号:
E=1时,如密码正确,则***;
密码错误,报警
E=0时,不***,不报警
用四2输入异或门(74LS86)和四2输入与非门(74LS00)设计一个一位全减器。
要求:Ai、Bi、Ci分别为一个被减数、另一个减数、低位向本位的借位;Si、Ci+1分别为本位差、本位向高位的借位。
用与非门设计血型配对电路(判断输血者与受血者的血型符合规定的电路)。
要求:
人类由四种基本血型:A、B、AB、O型。输血都与受血者的血型必须符合下述原则:O型血可以输给任意血型的人,但O型血的人只能接受O型血;AB型血只能输给AB型