实验五组合逻辑电路的设计与测试

学生实验报告系别电子工程学院课程名称电子技术实验班级11通信1班实验名称组合逻辑电路姓名钟伟纯实验时间2012年11月27日学号201141302114指导教师张宗念报告内容一、实验目的和任务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。设计组合电路的一般步骤如图1所示。图1组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。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1D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111表2DABC000111100001111111101由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD＝ABDACDBCDABC根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图2所示。图2表决电路逻辑图用实验验证逻辑功能在实验装置适当位置选定三个14P插座，按照集成块定位标记插好集成块CC4012。按图2接线，输入端A、B、C、D接至逻辑开关输出插口，输出端Z接逻辑电平显示输入插口，按真值表（自拟）要求，逐次改变输入变量，测量相应的输出值，验证逻辑功能，与表1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。三、实验设备与器件1、＋5V直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、直流数字电压表3、CC4011×2（74LS00）CC4012×3（74LS20）CC4030×1（74LS86）CC4081×1（74LS08）74LS10×1(CC4023)CC4001×1(74LS02)四、实验内容1、设计一个路灯控制电路。要求在4个不同的地方都能独立控制路灯的亮和灭。当一个开关动作后灯亮，则另一个开关动作后灯灭。要求用异或门实现。增值表1.输入输出ABCDY00000000110010100110010010101001100011111000110010101001011111000110111110111110得Y=（A⊕B）⊕(C⊕D)电路图3．试用与非门设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路。其条件是，信号灯由红（用R表示）、黄（用Y表示）、緑（用G表示）三种颜色灯组成，正常工作时只能是红、緑或黄加上緑当中的一种灯亮。而当出现其它五种灯亮状态时，电路发生故障，要求逻辑电路发出故障信号（故障信号由灯亮表示）。增值表输入输出RYGY00010010010101101000101111011111得Y=R’G’+RYG’+RG=[(R’G’)’*(RYG’)’*(RG)’]电路图五．实验结论与心得通过本次实验，我更加地了解到实践的重要性。只有通过实践，才能更加牢固地掌握已有的知识。在此次实验过程中，能过充分利用老师上课讲的知识，顺利地设计出电路图，并且很快地把实物连接起来，组成完整的电路。成绩教师签名批改时间年月日