1、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
1. 掌握组合逻辑电路的功能测试。
2. 验证半加器和全加器的逻辑功能。
3. 学会二进制数的运算规律。
二、 实验仪器及材料
(1)TPE-D3数字电路实验箱。
(2)器件:
74LS00 二输入端四与非门3片
74LS86 二输入端四异或门1片
74LS54 四组输入与或非门1片
三、预习要求
1.预习组合逻辑电路的分析方法。
2.预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。
3. 预习二进制数的运算。
+四、实验内容
1. 组合逻辑电路功能测试。
2、
图2.1 Y1= ; Y2=
(1) 用2片74lS00组成图2.1所示逻辑电路。为便于接线和检查,在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。
(2) 图中A、B、C接电平开关,Y1,Y2接发光管电平显示。
(3) 按表2.1要求,改变A、B、C的状态填表并写出Y1,Y2逻辑表达式。
(4) 将运算结果与实验比较。
表2.1
输入
输出
A
B
C
Y1
Y2
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
0
3、
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Y是A、B的
异或,而进位Z是A、B相与,故半加器可用一个集
成异或门和二个与非门组成如图2.2。
(1).在学习机上用异或门和与门接成以上电路。A、B 图2.2
接电平开关S,Y、Z接电平显示。
(2).按表2.2要求改变A、B状态,填表。
表2.2
输入端
A
0
1
0
1
B
0
0
1
1
输出端
Y
Z
3.测试全加器的逻辑功能。
(1).写出图2.3电路的逻辑表达式。
(2).根据逻辑
4、表达式列真值表。
(3).根据真值表画逻辑函数SiCi的卡诺图。
(4).添写表2.3各点状态。
图2.3
表2.3
Ai
Bi
Ci-1
Y
Z
X1
X2
X3
Si
Ci
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
5、5) .按原理图选择与非门并接线进行测试,将测试结果记入表2.4,并与上表进行比较
看逻辑功能是否一致。
4.用异或门、与或非门、及非门设计构成一位全加器并测试逻辑功能。
全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成,在实验中,常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。
(1).画出用异或门、与或非门和与非门实现全加器的逻辑电路图,写出逻辑表达式。
(2).找出异或门、与或非门和与非门器件按自己画出的逻辑电路图接线。(注意:接线时如果与或非门中的与门有一个或几个引脚不被使用,则需将它们接高电平;如果整个与门不被使用,则需将此与门的至少一个输入引脚接地。)
(3).当输入端A
6、i、Bi及Ci-1为下列情况时.用万用表测量Si和Ci的电位并将其转为逻辑状态添表2.5。
表2.4
Ai
Bi
Ci-1
Ci
Si
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
表2.5
输入端
Ai
0
0
0
0
1
1
1
1
Bi
0
0
1
1
0
0
1
1
Ci-1
0
1
0
1
0
1
0
1
输出端
Si
Ci
1.整理实验数据、得到与图表对应的逻辑表达式,化简为与或非及异或形式,即可画出用异或门、与或非门和与非门实现全加器的逻辑电路图。
2.总结组合逻辑电路的分析方法。