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实验6   组合逻辑电路的设计与测试

2013-06-30 19:37阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1143409504

实验6 组合逻辑电路的设计与测试

一、实验目的
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5－1所示。

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图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5－1所示，再填入卡诺图表5－2中。

表5－1
D
 0
 0
 0
 0
 0
 0
 0
 0
 1
 1
 1
 1
 1
 1
 1
 1
A
 0
 0
 0
 0
 1
 1
 1
 1
 0
 0
 0
 0
 1
 1
 1
 1
B
 0
 0
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 0
 0
 1
 1
C
 0
 1
 0
 1
 0
 1
 0
 1
 0
 1
 0
 1
 0
 1
 0
 1
Z
 0
 0
 0
 0
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 0
 1
 0
 1
 1
 1
表5－2
DA
BC
 00
 01
 11
 10
00



01

1
11
1
 1
 1
10

1
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
＝ 实验6 <wbr> <wbr> <wbr>组合逻辑电路的设计与测试
根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图5－2所示。
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图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
5、CC4012×3（74LS20）
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四、实验内容
1、设计用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路。
要求按本文所述的设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。
2、 设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门组成。
3、设计一位全加器，要求用与或非门实现。
4、设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路；根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”，要求用与门、与非门及或非门实现。
五、实验预习要求
1、 根据实验任务要求设计组合电路，并根据所给的标准器件画出逻辑
图。
2、 如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好？
3、 “与或非”门中，当某一组与端不用时，应作如何处理？
六、实验报告
1、列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。
2、对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果。
3、 组合电路设计体会。

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