第3章-组合逻辑函数电路--实验报告

第3章组合逻辑函数电路一、实验目的1.掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使用方法；2.掌握逻辑函数工程设计方法；3.了解存储器实现复杂逻辑函数的原理和存储器的使用过程。二、实验原理思考题：1.使用图2-1给出的值固定、传递和取反的符号画出基本向量函数)1,1,,,1,0,,(),,,,,,,(01234567AAAAGGGGGGGGG的实现图。2.试用两片74148接成16线-4线优先编码器，用三片74148和门电路构成24线-5线优先编码器。答：16线-4线优先编码器真值表如下：输入输出EI012…DEFA3A2A1A0GSEO1XXXXXXX111111011111111111100XXXXXX00000010XXXXX010001010XXXX011001001…0X0111111110010011111111110116线-4线优先编码器如下图所示。16线-4线优先编码器真值表如下：输入输出EI012…DEFA3A2A1A0GSEO1XXXXXXX000011011111110000100XXXXXX01111010XXXXX011110010XXXX011110101…010111110001010011111100000116线-4线优先编码器、24线-5线优先编码器如下图所示。74148EIEOA0A1A2GS0123456774148EIEOA0A1A2GS01234567&000&000&0000123456789ABCDEFI0I1I2I374148EIEOA0A1A2GS0123456774148EIEOA0A1A2GS01234567&0000&0000&0000I0I1I2I374148EIEOA0A1A2GS012345671011121314151617000102030405060708090A0B0C0D0E0FI4=100016线-4线优先编码器24线-5线优先编码器&0000GS&000GS3.用一片74LS138加若干与非门实现如下三输出函数的电路图：123YACBCYACYABC答：表达式转换如下033127511YCBACBAYYYCBABCACAYYYYCBACBAABCY4.完成两个3位二进制数相乘，需用几片74283？试画出逻辑电路图。答：C5C4C3C2A4A3A2A1B4B3B2B174283C4C04321C1&000&000&000B2A2A1A0A4A3A2A1B4B3B2B174283C4C04321&000&000&000B1A2A1A0&000&000&000B0A3A2A1A0C03位的二进制数乘法器三、实验内容1.用多种方案设计一位全减器电路。全减器真值表：AiBiCi-1SiCi0000000111010110110110010101001100011111方法一：用译码器实现（74138一片，7420一片）由真值表可得：7421YYYYSi7321YYYYCi用译码器实现该电路如图：方法二：用8选1数据选择器实现（74151两片）：方法三：用双4选1数据选择器实现（74153一片，非门一个）画出卡诺图并降维：01101001AiBiCi-100011110Ci-1Ci-1Ci-1Ci-10001101101AiBiSi01101100AiBiCi-100011110Ci-110Ci-10001101101AiBiCi由此设计电路如下：方法四：用ROM实现由真值表编程即可。实验中对设计电路进行验证，满足全减器功能，验证正确。2.用一个4选1数据选择器实现如下逻辑函数：)13,12,10,8,5,2,1,0()(mDCBAY。画出卡诺图并降维：10111101BADC00011110BABAAB00000000DC0000101000011110CDCDC000011011BAADA0AD0110BC1BDBBD0110ACCACACACA0110BCBCBCB0110ADD3.利用一个4选1数据选择器和最少数量的与非门，完成血型配对任务。方法一：血型编码如下：输血者受血者G1G0血型R1R0血型00O型00O型01A型01A型10B型10B型11AB型11AB型“可以输血”为逻辑“0”，“不可以输血”为逻辑“1”。0000101000011110G1G0G1G000000000011100100000111100R0R1R1R000011011R1R0G1G0R1R0G1G0方法二：血型编码同一。“可以输血”为逻辑“1”，“不可以输血”为逻辑“0”1111010100011110R0G00010001001100011110R1R0G1G0R1R0G0R0G001G14.设有三台用电设备A、B、C和两台发电机组X、Y。X机组功率为10kW，Y机组功率为20kW。用电设备A用电量为15kW，设备B用电量为10kW，设备C用电量为5kW，三台用电设备有时同时工作，有时只有其中部分设备工作，甚至均不工作。试设计一个供电控制电路控制发电机组，以达到节电的目的。用Y1Y2组合代表发电机组的使用情况：00：都不开，01：仅使用X机组，10：仅使用Y机组，11：XY机组均使用。列出真值表，如下图：ABCY1Y20000000101010010111010010101101101111111由真值表选用3线－8线译码器或数据选择器均可实现。硬件搭接电路，验证结果符合设计要求。5.用1片74283和门电路，构成的A3A2A1×B2B1乘法电路。设乘法结果为：C5C4C3C2C1，电路如下图：6.用ROM设计一个8421BCD码7段显示译码电路，其真值表见下表所示。要求：1)使用编程器将组合电路下载到ROM中。2)自己在面包板上搭接测试电路，检查ROM中是否为设计的组合电路。3Q2Q1Q0Qabcdefg显示000000000010000110011111001000100102001100001103010010011004010101001005011001000006011100011117100000000008100100001009实验步骤：1)连接硬件电路2)把AT28C64按要求插在编程器的插座上。3)运行软件，选择器件，在数据缓冲区，从0000H地址依次写入十个数据：01、4F、12、06、4C、24、20、0F、00、04。最后就是将编辑的内容下载到器件中，点击快捷菜单，执行写E2PROM命令。4)编程完成后，在面包板上搭接测试电路，检查ROM中数据。测试电路如下：5)变换四个逻辑开关的状态，选择不同的输入地址，从0000-0101，数码管对应的输出显示0-9。与设计要求一致，验证正确。