数字电子技术基础.docx

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1、实验二组合逻辑电路分析与测试一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析方法。2.验证半加器和全加器电路的逻辑功能。3.了解两个二进制数求和运算的规律。4.学会数字电子线路故障检测的一般方法。二、实验原理1.分析逻辑电路的方法：根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式(公式法、卡诺图法)---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题(逻辑功能)。2.实验线路(1)用与非门组成的半加器，如图4-4-1所示。(2)用异或门组成的半加器，如图4-4-2所示。。图4-4-2异或门组成的半加器(3)用与非门、与或非门和异或门组成的全加器，如图4

2、-4-3所示:3.集成块管脚排列图见附录三、实验仪器及器材1.数字实验箱2.集成块74LS003.集成块74LS544.集成块74LS86+5V直流电源图4-4-3与非门、与或非门和异或门组成的全加器四、实验内容及步骤1.检查所用集成块的好坏。2.测试用与非门组成的半加器的逻辑功能。(1)按图4-4-1接线，先写出其逻辑表达式，然后将输入端A、B接在实验箱逻辑控制开关插孔，Xi、X又、S、G分别接在电平显示插孔接好线后，进行测试。(2)改变输入端A、B的逻辑状态，观察各点相应的逻辑状态，将结果填入表4-4-1中，测试完毕，切断电源，分析输出端逻辑状态是

3、否正确。表4-4-1输入端输出端ABX1XXSncn000110113.测试用异或门和与非门组成的半加器的逻辑功能(1)按图4-4-2接线，将输入端A、B分别接在逻辑控制开关插孔，G、Sn分别接在电平显示插孔，接好线后进行测试。(2)改变输入端A、R的逻辑状态，观察Sn和G的显示状态，并将测试结果填入表4-4-2中，并分析结果正确与否。若输出有误，分析其原因并查找故障点。4.测试用与非门、与或非门组成的全加器的逻辑功能。(1)按图4-4-3接线，输入端An、Bn、G-1分别接逻辑控制开关插孔，Sn、G分别接电平显示插孔，接好线后进行测试。表4-4-2输

4、入端被加数A0011力口数B0101输出端半加和&进位Cn(2)改变人、Bn、G-1的输入状态，观察输出S和G相应的逻辑状态，将观察结果填入表4-4-3中。切断电源后，分析结果正确与否，若输出有误，分析其原因并查找故障点。表4-4-3输入端被加数A01010101加数Bn00110011低位进位Cn-100001111输出全加和Sn进位C五、实验注意事项1.实验接线前首先验证用到的与或非、异或、与非门的逻辑功能，检查集成块是否完好。2.与或非、异或、与非门中，当某一组输入端不用时，应按规定处理。六、实验报告要求1.分析逻辑电路图，说明逻辑电路的功能。2

5、.对逻辑电路的功能进行实验测试，并记录测试结果。3.分析组合电路实验的体会。实验三组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。2.进一步提高归纳逻辑问题的能力。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方法。设计组合电路的一般步骤如图4-5-1所示。图4-5-1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

6、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4-5-1所示，再填入卡诺图表4-5-2中。表4-5-1D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111表4-5-2BC000111100001111111101由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式。Z=ABOBCDFACDFABD=ABCBCDACDABC根据

7、逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图4-5-2所示。图4-5-2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4-5-2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4-5-1进行比较，验证所设计的逻辑电路是否符合要求。三、实验仪器与器件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5.CC4011X2(74LS00)CC4012X3(74LS2

8、0)CC4030(74LS86)CC4081(74LS08)74LS54X2(CC4085)C