西电数电实验1组合逻辑电路研究一

数字电子技术 实验报告评 语成绩 教 师： 年 月 日 学院班级： 软件学院131213班 学生学号： 13121228 学生姓名： 黄 雯 同 作 者: 吴青霞 实验日期： 2014年4月27日 实验题目：组合逻辑电路的研究 一 实验目的：1.了解三变量表决器的真值表、卡诺图，用数字电路板实现电路2.掌握一位全加器的真值表、卡诺图，用数字电路板实现电路3掌握用MSI器件实现四位全加器的方法，并掌握全加器的应用。二、实验环境： 数字电路实验板三、实验内容及实验原理、（一）基本命题 1. 用四2输入与非门74LS00和三输入与非门74HC11组成电路。输入加逻辑开关，实现三变量多数表决器的功能，记录真值表，画出卡诺图和逻辑电路图 2.用四2输入异或门74LS86和四2输入与非门74LS00组成一位全加器电路，输入加逻辑开关，测试其功能,并记录真值表，画出卡诺图和逻辑电路图。 3.用74LS283实现四位全加器电路，用数码管显示其全加和，并将结果填入表1中。 （二）实验原理与实验步骤 a.三变量表决器 1.实验原理：三变量表决器真值表如表1所示真值表A B CF0 0 000 0 100 1 000 1 111 0 001 0 111 1 011 1 11（表1） 根据三变量表决器真值表，画出三变量逻辑卡诺图。如图1所示ABC000111100001010111 三变量表决器参考电路如图2所示 图2用门电路实现的多数表决电路由真值表和卡诺图得出三变量表决器的逻辑表达式为： F= 2.实验步骤： 用逻辑开关当做A B C三个变量，将A接到1A，B接到1B, 将A接到2A，将C接到2B, 将B接到3A，C接到3B, 将1Y接到74HC10的1A，2Y接到1B, 将3Y接到1C，将1Y与与led灯相连，将开关打到“1”，观察led灯是否闪亮，以此检验电路图的正确性。 74SL0074HC10b.设计一位全加器1.实验原理：一位全加器真值表如表2所示：真值表Ai Bi CiSiCi+10 0 0000 0 1100 1 0100 1 1011 0 0101 0 1011 1 0011 1 111 （表2）根据一位全加器的真值表，画出三变量卡诺图，如图3所示：Si的卡诺图 Ci+1的卡诺图 AiBiCi000111100010111010 AiBiCi000111100001010111（图3） 一位全加器的参考如图4所示：图 4一位全加器电路图4所示电路是由四2输入与非门74LS00和四2输入异或门74LS86组成的一位全加器电路。此电路可以实现两个一位二进制数 Ai 和Bi 相加，并考虑来自低一位的进位 Ci，输出 Si 为本位和，Ci-1为本位向高一位的进位。用逻辑表达式可表示为： Si=AiBiCi Ci+1=(AiBi)Ci+AiBi =2.实验步骤： 首先将逻辑开关当做三个变量A B C，A接到1A，B接到1B, 将A接到2A，将C接到2B, 将B接到3A，C接到3B, 将1Y接到74HC10的1A，2Y接到1B, 将3Y接到1C，将1Y与与led灯K1,将开关打到“1”，观察led灯是否闪亮，以此测试Ci，电路的正确性；A接到1A，B接到1B, 将1Y接到2A，将C接到2B, 将2Y接到led灯K2,将开关打到“1”，观察led灯是否闪亮，以此测试S电路的正确性。C设计四位全加器1.实验原理： 用74SL283实现四位二进制数的加法，将结果在数码管中显示。2.实验步骤： 由于四位全加器的数据量较大，因此我们抽取其中的三组数据对四位全加器电路的检验，如表2所示A4 A3 A2 A1B4 B3 B2 B1C0C4数码显示0 0 1 00 1 0 10070 0 1 00 1 1 01091 0 1 01 1 0 1017 （表2） 设立10个变量A1A2A3A4 B1B2B3B4 C0 C4,其中A1A2A3A4 B1B2B3B4为加数，C0为低位的进位，C4为向高位的进位。用逻辑开关表示，A1接到A1，A2接到A2, 将A3接到A3，将A4接到A4, 将B1接到B1，B2接到B2, 将B3接到B3，B4接到B4, 将C0接到C0，接地，将C4接到C4，与led相连，所得的各位的和S1S2S3S4分别接到数码管的A1A2A3A4，将开关打到“1”，读出数码管显示的数字，看是否正确。 四、实验结果及其分析实验结果及分析：1. 三变量表决器：将电路连接好之后，将其中一个开关打到“1”，发现灯亮了。说明由图1连接的电路为通路，即实现了三变量多数表决的功能。2. 一位全加器：将电路连接好后，将开关都打到“1”，发现两个灯亮了。说明由图4连接的电路为通路，即实现了一位二进制数加法的功能。3. 将电路连接好之后，将开关按照所给的数据打到相应的位置之后，读到数码管的结果分别为7,8,7。由于数码管显示的最大数为8，当灯亮时，表示向高位有进位，此时将数码管显示的数加上8为最后的结果。五、心得体会与建议心得体会：由于实验没有具体详细的步骤讲解，所以实验之前的预习和复习上课所学的理论知识非常重要。但是由于没有接触过数字电路板，所以第一次实验难免会感觉有些陌生，慌乱。建议：实验要求实践能力，在做实验的整个过程中，我们首先要学会独立思考，学会与队友合作，出现问题按照老师所给的步骤逐步检查，一般会检查处问题所在，实在检查不出来，可以请老师和同学帮忙。7