数电实验箱接线教程图文详解
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组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)
一、实验目的
1.掌握组合逻辑电路功能调试的基本方法。
2.验证半加器和全加器的逻辑功能。
3.复习二进制数的运算规律。
二、实验设备和器件
1. 在线实验教学智能考核系统、Proteus软件、计算机等。
2. 器件:
(1)74LS00:二输入端四与非门,3片
(2)74LS86:二输入端四异或门,1片
3. Proteus仿真库元件:
(1)LOGICPROBE(BIG) //逻辑探头(大)
(2) LOGICSTATE //逻辑状态输入
(3)74LS00,74LS86
(4)LED-BLUE,LED-GREEN,LED-RED等
4. 器件引脚图
三、实验预习要求
1.复习组合逻辑电路的分析方法。
2.复习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。
3.复习二进制数的运算。
四、实验预习问题回答
1. 简述组合逻辑电路的基本分析步骤。
答:
(1)有给定的逻辑电路图,写出输出端的逻辑表达式;
(2)列出真值表;
(3)通过真值表概括出逻辑功能,看原电路是不是最理想,若不是,则对其进行改进。
2. 简述组合逻辑电路的基本设计步骤。
答:
(1) 由实际逻辑问题列出真值表;
(2) 由真值表写出逻辑表达式;
(3) 化简、变换输出逻辑表达式;
(4) 画出逻辑图。
实验二 组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)
一、实验目的(略)
二、实验设备和器件(略)
三、实验方法与步骤
1.按照实验要求的电路图连接好仿真电路图
2.打开屏幕截取器,然后再打开编辑实验报告,生成gif动态仿真截图
四、实验内容和仿真结果
在Proteus软件中,按照下列实验内容要求完成仿真电路的连接和功能测试等。
齐鲁工业大学实验报告(附页)
1.测试门电路逻辑功能
(1)用2片74LS00按照图2.1完成的带有时间戳信息的仿真电路图如图2.1-1所示。
图2.1-1带有时间戳信息的仿真电路图
(2)按表2.1要求,改变A、B、C的状态填表并写出Y1、Y2的逻辑表达式。测试结果如表2.1所示。
Y1、Y2的逻辑表达式分别是:
Y1=A’BC’+A’BC+AB’C’+AB’C+ABC’+ABC
Y2=A’B’C+A’BC’+A’BC+AB’C
2.测试用异或门(74LS86)和与非门组成的半加器的逻辑功能。
根据半加器的逻辑表达式可知,半加器的和Y为A和B异或,进位Z是A和B相与,故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成。
(1)按照图2.2完成的带有时间戳信息的仿真电路图如图2.2-1所示仿真电路。A和B端设置输入逻辑电平,Y、Z端测试相应的输出逻辑电平。
图2.2-1带有时间戳信息的仿真电路图
(2)按表2.2要求改变A、B状态,仿真测试过程GIF图如图 2.2-2所示,测试结果如表2.2所示。
表2.2
3.测试全加器的逻辑功能。
齐鲁工业大学实验报告(附页)
(1)按照图2.3完成的带有时间戳信息的仿真电路图如图2.3-1所示仿真电路。
图2.3-1带有时间戳信息的仿真电路图
写出图2.3电路的Y、Z、X1、X2、X3、Si、Ci的逻辑表达式:
Y= Ai’Bi’Ci-1’+ Ai’ Bi’ Ci-1 + Ai’ Bi Ci-1’+ Ai’BiCi-1 + Ai Bi’Ci-1’+ Ai Bi’Ci-1
Z= Ai’ Bi Ci-1’+ Ai’ Bi Ci-1 + Ai Bi’ Ci-1’+ Ai Bi’ Ci-1
X1= Ai’ Bi’ Ci-1’+ Ai’ Bi’ Ci-1 + Ai’Bi Ci-1’+ AiBi’ Ci-1’+ Ai Bi Ci-1’+ AiBiCi-1
X2= Ai’ Bi’ Ci-1’+ Ai’ Bi’ Ci-1 + Ai’Bi Ci-1 + AiBi’ Ci-1 + Ai Bi Ci-1’+ AiBi Ci-1
X3= Ai’ Bi’ Ci-1’+ Ai’ Bi Ci-1’+ Ai’ Bi Ci-1 + AiBi’ Ci-1’+ Ai Bi’ Ci-1 + AiBi Ci-1’
Si= Ai’ Bi’ Ci-1 + Ai’ Bi Ci-1’+ Ai Bi’ Ci-1’+ AiBi Ci-1
Ci= Ai’ Bi Ci-1 + AiBi’Ci-1 + Ai Bi Ci-1’+ Ai Bi Ci-1
(2)根据Si、Ci的逻辑表达式列真值表。
(3)根据Si、Ci的真值表画逻辑函数Si、Ci的卡诺图。
(4)根据仿真电路2.3-1,仿真测试过程GIF图如图 2.3-2所示,将仿真测试结果填入表2.3
五、实验总结
1.实验中遇到的问题及解决办法。
(1)对软件操作不熟练,操作不流畅,经过多加练习得到改善;
(2).对实验流程不够清晰,通过多加练习得到解决;
2.实验的心得体会。
a.掌握了组合逻辑电路功能调试的基本方法。
b.验证了半加器和全加器的逻辑功能。
c.复习二进制数的运算规律。