实验六组合逻辑电路设计

实验六 组合逻辑电路设计

一、实验目的:

1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。 2、掌握SSI集成门电路的应用。

3、掌握MSI集成电路译码器与数据选择器的应用。

二、预习要求:

复习课本中相关内容。

1、根据题意列出输入、输出真值表。

2、利用卡诺图化简,写出最简或最合适的逻辑函数表达式。

3、利用指定门电路实现逻辑功能。

4、画出已设计完成的逻辑电路及实验用的接线图。

三、实验内容:

1、设计三变量表决电路:

要求:画出逻辑电路图,设计相应表格。自拟实验方案,测试电路

的逻辑功能是否与设计功能一致。

(1)用与非门74LS00实现。

(2)用译码器(74LS138、74LS20)实现。 (3)用数据选择器(74LS151及74LS153)实现。 2、用异或门74LS86和与非门74LS00实现全加器电路:

要求:画出逻辑电路图,设计相应表格。自拟实验方案,测试电路

的逻辑功能是否与设计功能一致。

四、实验仪器及元器件

数字实验箱、万用表、74LS00、74LS20,74LS86、74LS138、74LS151、74LS153、74LS32等。

五、实验报告:

画出各部分逻辑电路图、真值表、及列出逻辑表达式,整理实验结果并进行分析,说明组合电路的特点和分析、设计方法。

六、实验用门电路介绍:

1、74LS00、74LS20及74LS32管脚及功能

本实验所使用的74LS20(双四输入与非门)、74LS00(四二输入与非门)和74LS32(四2输入或门)是一种低功耗肖特基集成TTL门电路,其及引线功能及排列图如下:

14 13 12 11 10 9 8 74LS00 VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y VCC 2D 2C NC 2B 2A 2Y 14 13 12 11 10 9 8 74LS20 1 2 3 4 5 6 7 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND

1 2 3 4 5 6 7 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND

Y?AB Y?ABCD

Y = A+B

2、74LS138管脚及功能

双排直立式集成3线-8线译码器74LS138各引脚排列及功能如图所示。

A0 A1 A2 G1 G2A G2B Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 译码器74138真值表 G1 G2A G2B A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 0 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 由功能表可知:三个使能端G1G2AG2B 100时,八个译码输出都

是无效电平,即输出全为高电平“1”;三个使能端G1G2AG2B =100时,译码器八个输出中仅与地址输入对应的一个输出端为有效低电平“0”,其余输出无效电平“1”;在使能条件下,每个输出都是地址变量的最小项,考虑到输出低电平有效,输出函数可写成最小项的反,即:

3、74LS151管脚及功能

本实验使用的集成数据选择器74LS151为8选1数据选择器,数据选择端3个地址输入A2A1A0用于选择8个数据输入通道D7~D0中对应下标的一个数据输入通道,并实现将该通道输入数据传送到输出端Y(或互补输出端Y)。74LS151还有一个低电平有效的使能端G,以便实现扩展应用。74LS151引脚功能如图和附表所示。

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 G A2 A1 A0 Y Y VCC D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2

Yi = G1G2AG2Bmi 16 15 14 13 12 11 10 9 74151功能表 G A2 A1 A0 Y Y 1 X X X 0 1 0 0 0 0 D0 D0 0 0 0 1 D1 D1 0 0 1 0 D2 D2 0 0 1 1 D3 D3 0 1 0 0 D4 D4

0 1 0 1 D5 D5 0 1 1 0 D6 D6 0 1 1 1 D7 D7

774LS151 1 2 3 4 5 6 7 8 D3 D2 D1 D0 Y Y G GND 使能条件下(G = 0),74LS151的输出可以表示为, 相应的逻辑函数,成为逻辑函数发生器。

4、74LS153管脚及功能

Y??miDi

i?0其中mi为地址变量A2、A1、A0的最小项。只要确定输入数据就能实现

74LS153是双4选1数据选择器,是在一块集成芯片上有两个4选

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