实验1 门电路功能测试及组合逻辑电路设计

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1、实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计1实验目的(1)掌握常用门电路的逻辑功能及测试方法。(2)掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。2实验仪器设备与主要器件数字电路实验箱一个;电压源一台;双踪示波器一台;74LS00(四2输入与非门)一片;74LS10(三3输入与非门)一片;74LS04(六反相器)一片。3实验原理(1)静态逻辑功能测试静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表,确认门电路的逻辑功能正确与否。实验时,可将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别作为输入逻辑变量,加高、低电平,观察输出电平是否符合表1的与非门真值表。测试电路如图1所示。实验输入端AB输

2、入的高低电平由数字电路实验箱中逻辑电平产生电路。输出F可直接插至逻辑电平指示电路的某一路进行显示。图1表1 74LS00与非门真值表   A   BF   0   0   1   0   1   1   1   0     1   1   1   0(1)动态逻辑功能测试动态逻辑功能测试输入信号波形和电路图如图2及图3所示。图2图3动态测试用于数字系统运行中逻辑功能的检查。测试时,电路输入串行数字信号,用示波器比较输入与输出信号波形,以此来确定电路的功能。实验时。与非门输入端A加1kHz的脉冲信号Vi,如图2所示,另一端加上开关信号,观察F输出波形是否符合功能要求。4实验内

3、容(1)对74LS00进行功能测试,按图1实现静态测试,测试结果与表1对照,说明测试的门电路功能是否正确;按图2实现动态功能测试,画出输入输出的同步波形图,并说明实验所得的波形是否符合功能要求。实验1仿真图仿真结果图实验结果;静态测试与表1相符,即74LS00的四个与非门功能均正确。       动态测试结果如下图,波形符合与非门功能要求。(1)分析图4所示电路的逻辑功能,将测试结果填入表2的F列中,并写出逻辑表达式。式图4实验结果:测试结果如表2所示。      逻辑表达式:F=AB+BC+AC表2测试结果表A  B C  F  0  0  0  0  0  0  1  

4、0  0  1  0  0  0  1  1  1  1  0  0  0  1  0       1  1  1  1  0  1  1  1  1  1(1)设计一个控制楼梯电灯的开关控制器。设楼上楼下各装一个开关,要求两开关均可分别控制楼梯间的一个电灯。设楼上楼下开关分别用K1K2表示,1表示闭合,0表示断开;楼梯电灯状态用Y表示,1表示亮,0表示灭,则开关和电灯的控制关系可参考表3所示的真值表。写出逻辑表达式,画出逻辑电路并接线调试,观察输出状态是否正确。表3 真值表  K1 K2  YˉY  0  0  0  1  0  1  1  0  1  0  1  0  

5、1  1  0  1     实验结果:由表2可以写出输出Y的逻辑表达式      Y=K2+K1         逻辑电路图如图5所示,接线调试结果与表3相符。图55.实验收获(1)熟练掌握了常用门电路的逻辑功能及测试方法。(2)基本掌握了用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。6.注意事项(1)芯片使用时注意接地和接电源。(2)实验完成后芯片及时放回对应的盒子。

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