西电数字电子技术实验报告2

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:实验日期：2014年5月11日1实验题目：组合逻辑的研究二一、实验目的：1.了解译码器、数据选择器的工作原理及其功能;2.掌握用译码器、数据选择器实现组合逻辑电路的方法。3.了解用SSI器件实现简单组合逻辑电路的方法。4.了解编码、译码与显示的工作原理二、实验环境：直流稳压电源数字电路实验板三、实验内容及实验原理（一）基本命题：1.用3-8译码器74LS138和门电路实现三变量多数表决器电路。2.用3-8译码器实现函数：3.用8选1数据选择器74LS151实现函数：(二)实验原理：1.三变量多数表决器：a.其真值表如表1.1所示，其卡诺图如图1.1所示，由3-8译码器组成的参考电路如图1.2所示：表1.1三变量表决器表1.1ABCF00000010010001111000101111011111)7,6,5,4,2,1()6,4,1(21mFmF)14,13,12,8,5,4,0(),,,(1mDCBAF2图1.1三变量表决器卡诺图图1.2用74LS138实现的多数表决器由以上的真值表和卡诺图可得此电路的逻辑表达式为F=ACBCABb.74LS138译码器（又称3-8译码器）其引脚图如1.3所示，其中4、5、6脚是控制脚，只有当6脚为高电平而4、5脚都为低电平时，74LS138才对1、2、3脚的输入进行译码，选择和从这三个管脚输入的三位二进制码相对应的某一个输出脚，输出低电平，否则所有的输出脚都是输出高电平。ABC00011110000101011174LS138&FABC2A1A013Y5Y6Y7YAG2BG21G0A3图1.374LS138引脚图2.根据最小项表达式和译码器输出之间的关系：iiYm可以将F1和F2的函数表达式化为其真值表2.1如下所示：ABCF1F200000001110100101100100111010111011111011146203FYYYFYY43.根据其真值表（表3.1）及8选1数据选择器74LS151功能特点，假设ABC为地址变量得出：D0=D，D1=0，D2=1，D3=0，D4=0，D5=D，D6=0，D7=1，D8=D，因此通过逻辑开关和74LS00S实现D。表3.1：8选1数据选择器74LS151引脚图（图3.2），选择控制端(地址端)为A2~A0，按二进制译码，从8个输入数据D0~D7中，选择1个需要的数据送到输出端Q，S为使能端，低电平有效。(1)使能端S=1时，不论A2~A0状态如何，均无输出(Q=0，Q=1)，多路开关被禁止。(2)使能端S=0时，多路开关正常工作，根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0~D7中ABCDF000010001000100001100100101011011000111010001100101010010110110011101111101111105图3.274LS151引脚图四、实验结果及其分析1.根据电路图和3-8译码器功能及引脚图，将电路连接好，用逻辑开关当做变量ABC,将输出接在Led灯上。通过改变开关，观察灯亮灭情况。之后发现，无论怎么改变开关灯都不亮，之后观察得出电线接触不良，最后更换电线，重复以上步骤，验证出电路图和真值表的正确性。2.根据电路图将电路连接好，将开关按照真值表的“0”、“1”值，观察到两个灯只有在真值表中F1，F2真值为1的时候的变量序列才会亮，即电路为通路，因此证明设计出的用3-8译码器实现函数的电路是正确的。3.根据8选1数据选择器74LS151功能及引脚图，使用74LS00两输入与非门获得变量D，通过结合真值表将电路连接好，将输出接在两个灯上，这两个接口互为反函数，即两个灯不能同时亮，改变逻辑开关，发现这两个灯不会同时亮且，按照真值表中真值为“1”时才为通路。五、心得体会与建议本次实验，通过对组合逻辑电路研究过程的探索，基本上了解了译码器、数据选择器的工作原理，以及他们自身的数字特点，让我更进一步掌握了如何做好数字电路实验，也让我认识到自身理论知识的不足和实践能力的差距，以及对理论结合实践的科学方法有了更深刻理解。