数电实验报告1

用可编程逻辑器件设计组合逻辑电路

一、实验目的

1.掌握译码器的功能和应用 2.掌握数据选择器的功能和应用

二．实验方案 ㈠

1. 有一密码锁有三个按键，分别是A、B、C。当三个键都按下时，或当只有A，B其中一个键按下时；或当有A,B两个键同时按下时，锁打开（用F表示开锁信号）。而当有键按下却不符合上列组合状态时，将发出报警信号（用Ｇ表示报警信号）

2.设计用3个开关控制一个电灯的逻辑电路，要求改变任何一开关的状态都能控制电灯由亮变灭或由灭变亮。要求用数据选择器实现。

3.用74LS138和门电路设计1位二进制全减器电路。输入为被减数、减数和来自低位的借位，输出为两数之差和向高位的借位信号。

三．实验步骤

（1）画出真值表： 密码锁的逻辑功能表：

1

电灯的逻辑功能表：

全减器的逻辑功能表：

（２）写出逻辑表达式： 密码锁的逻辑表达式：

１Ｙ＝［１Ｃ０（Ａ＇Ｂ＇）＋１Ｃ１（Ａ＇Ｂ）＋１Ｃ２（ＡＢ＇）＋１Ｃ３（ＡＢ）］１ＧＮ ２Ｙ＝［２Ｃ０（Ａ＇Ｂ＇）＋２Ｃ１（Ａ＇Ｂ）＋２Ｃ２（ＡＢ＇）＋２Ｃ３（ＡＢ）］２ＧＮ

全减器的逻辑表达式：

Y=CI’P’K+CI’PK’+CIP’K’+CIPK C0= CI’P’K+CIP’K’+CIPK+CIP’K （3）画出电路原理图

密码锁的电路图，用74153实现：

电灯的电路图，用74153

实现：

全减器的电路图，用74138

实现：

四.时序仿真：

用Quatus2 仿真得到的波形如下：

五．实验验证：分析仿真图波形和真值表结果以及在开发板上的演示结果，

完全吻合，故此次设计正确。

六．总结：

本次的实验看上去简单，但对于逻辑电路的应用需要更熟练。74LS138的功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高，低电平的信号，它是编码的反操作。在实验过程中因为要控制更多的输入和观察记录等更多的输出，每一步都要准确无误才会得到正确的结果。对双四选一数据选择器74LS153的使用相对困难。首先是原理的理解，其次是线路的分配。把74LS138和74LS153综合运用起来才能实现多通道数据传输。应该先对电路的数字逻辑进行详细的分析，可以提高学习的效率也能加强对实验的理解。

第二篇：数电实验报告

实验二 简单组合逻辑电路实

一、 实验目的

1. 掌握组合逻辑电路的设计方法及功能测试方法。

2. 熟悉组合电路的特点。

二、 实验所用器件和仪表

1. 74LS86 1片

2. 74LS00 1片

三、 实验内容

1. 用四2输入的异或门（74LS86）和四2输入的与非门（74LS00）设计一个一位加法器。

1） 列出真值表，如表一：其中Ai、Bi、Ci分别为一

个加数、另一个加数、地位向本位的进位；Si、

Ci+1分别为本位和、本位向高位的进位。

2) 由表一全加器真值表写出函数表达式。

3)将上面逻辑表达式转化为能用的四2输入异或门（74LS86和四2输入的与非门（74LS00）实现表达式。

+ Ci+1=（+Bi○+Ci Si=Ai○

4）画出逻辑电路图如图1，并在图中标明芯片引脚。按图选择所要集成的块及门电路连线，将Ai,Bi,Ci按逻辑开关，输出Si,Ci+1接发光二极管。

改变输入信号的状态验证真值表。

2. 在一个射击游戏中，每人可打三枪，一枪打中鸟（A），

一枪打中鸡（B），一枪打中兔子（C）。规则是：打中两枪并且其中有一枪打中鸟者得奖（Z）。试用与非门射击判断得奖的电路。（请按照设计步骤独立完成之）

由表可知：化简表达式后：

逻辑电路图：

根据逻辑电路图连接电路图，并检验真值表的正确性。

四、 实验提示

1. 本实验所用到的集成电路的引脚功能图附录

2. 用集成电路进行组合逻辑电路设计的一般步骤是：

1） 根据设计要求，定义输入逻辑变量然后列出真值

表；

2） 利用卡诺图或公式法的出最简逻辑表达式，并根

据设计要求所指定的门电路或选定的门电路，将最简逻辑表达式转换为所指定的门电路相应的形式；

3） 画出逻辑图；

4） 用逻辑门或组件构成实际电路，最后测试验证期

逻辑功能。

五、 实验要求

1. 画出实验电路连线示意图，调整实验数据，分析实验结果与理论值是否相等。

2. 设计判断得奖电路时需写出的真值表及得到相应输出表达式以及逻辑电路图。

3. 总结中规模集成电路的使用方法及功能。

六、 实验结论 实验一：通过连接实际实验图，观察实验现象。可以得

出实验一的真值表是正确的，无误的。满足一位加法器的作用。

实验二：通过猜想真值表的情况，列出逻辑表达式，并通过恰当的逻辑运算，画出最简逻辑表达式，抽象成实际逻辑电路实验图。最后通过连接实际电路图，验证真值表的正确性。最后可以得出：得奖（Z）与ABC之间的关系满足逻辑关系。最后验证了真值表的正确性。具体结果参见实验内容。

通过简单组合逻辑电路设计，基本掌握逻组合逻辑电路设计方法及功能测试方法。并更加一步熟悉组合电路的特点。