组合逻辑电路设计

组合逻辑电路设计

1实验目的

(1) 掌握用基本门电路实现组合电路的设计方法。

(2) 掌握实现组合电路的连接及调试方法。通过功能验证锻炼解决实际问题的能力。 2知识要点

(1).设计过程一般如图2—33所示

实际 逻辑 问题 画出逻辑图 简化表 达式 图形化 简 画卡诺 图 列真值 表 逻辑 抽象

逻辑 问题

公式化 简 写出与或式

图2—33 组合逻辑电路设计流程图

(2) 设计中.应该注意的问题

卡诺图或公式化简是实现组合电路设计的关键步骤。为使电路简单，使用器件最少，往往要对不同的化简方法进行比较，得到一个合理的电路。对于多输出实现组合电路，为了使得总的逻辑电路最简，在各个输出函数化简时不能孤立地考虑各个输出函数如何化简，而应注意尽可能找出多个输出函数的同类项，使总体设计最简。

（3）TPE-D6Ⅲ数字电路实验箱（学习机）功能简介及使用方法

3. 设计性实验内容及要求

1、实验题目

题目A：2位二进制乘法器设计

输入AA和BB两路二进制信号，输出为AA×BB的乘积，通过数码管显示出来。如AA和BB为11和10时，显示“6”。

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题目B：4人表决电路

设计一个4人表决电路，多数通过，用发光二极管表示。 题目C：奇偶校验电路

设计一个6位奇偶校验器，当6个输入中有偶数个1时，发光二极管A亮；否则发光二极管B亮。

题目D：大月指示器电路

设计一个大月指示器，电路输入表示月份，若该月份天数为31，则发光二极管亮，其它情况发光二极管不亮（注意任意项的处理）。

2、实验要求

从实验内容所列的题目中选择一个题目进行设计，设计方法和方案不限。要求首先进行计算机仿真，实现题目功能。然后在数字实验系统中完成实际操作。自行设计测试表格，完成实际电路的测试。 3、实验设计举列

（1）设计一个四人表决电路，要求：四人表决（用电平开关表决，当开关为高电平时表示同意，当开关为低电平时表示反对，）时，当多数人通过时（三个以上开关为高电平）用发光二极管显示有效，否则发光二极管显示无效。试用基本逻辑门设计该电路。具体电路形式不限。并在实验台上进行调试及验证。

（2）电路设计过程

1）根据设计任务要求建立输入、输出变量，并列出真值表。 A、B、C、D为表决输入信号，Q为输出显示信号。 真值表 输入 D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 输出 Q 0 0 0 0 0 0 0 1 0 D 1 1 1 1 1 1 1 0 C 0 0 0 1 1 1 1 0 输入 B 0 1 1 0 0 1 1 0 A 1 0 1 0 1 0 1 0 输出 Q 0 0 1 0 1 1 1 0 2）根据真值表写出逻辑表达式或画出卡诺图。 Q=ABCD’+ ABC’D+AB’CD+A’BCD+ABCD=ABC+ABD+ACD+BCD 3）用逻辑表达式化简法或卡诺图求出简化的逻辑表达式。 Q=ABC+ABD+ACD+BCD=AB（C+D）+CD（A+B） 4）画出电路原理图及布线图。 电路原理图

布线图（选择芯片画出布线图）

5）测试结果并填写数据表格，与理论值比较，结果分析。 输入 D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 输出 Q D 1 1 1 1 1 1 1 0 C 0 0 0 1 1 1 1 0 输入 B 0 1 1 0 0 1 1 0 A 1 0 1 0 1 0 1 0 输出 Q 4.预习要求 (1).根据所指定的设计题目按正规设计步骤写出真值表，输出函数表达式，卡诺图化简过程，得到简化表达式并按指定逻辑门要求画出逻辑图。

(2).根据实验要求应画出总体实验接线图。 5.实验器材

(1).数字试验系统一台

(2)TTL型集成电路与门74LS11，或门74LS32各一块。

6.实验报告要求：

(1).按正规设计要求写出真值表，化简得到简化逻辑表达式,选择器件,画出逻辑图。 (2).总结设计实验心得体会。