实验二 组合逻辑电路设计与实现

实验二 组合逻辑电路设计与实现

实验二 组合逻辑电路设计与实现一、实验目的(1)掌握译码器和数据分配器的工作原理和应用。 掌握译码器和数据分配器的工作原理和应用。 (2)掌握数据选择器的工作原理和应用。 掌握数据选择器的工作原理和应用。 (3)掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。

二、实验仪器及器件(1)实验设备：数字电子技术实验箱1台。 实验设备：数字电子技术实验箱1 (2)实验器件：TTL芯片74LS00、74LS138、74LS153各1片。 实验器件：TTL芯片74LS00、74LS138、74LS153各 芯片74LS00

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实验二 组合逻辑电路设计与实现三. 实验原理1、二进制译码器 如：2-4线译码器74LS139、 线译码器74LS139、 74LS139 线译码器74LS138 3-8线译码器74LS138 和 16线译码器74LS154。 线译码器74LS154 4-16线译码器74LS154。 个输入变量， 若有 n 个输入变量， 个输出端。 则有 2n 个输出端。 每一个输出函数对应于 个输入变量的最小项 最小项。 2n 个输入变量的最小项。1 2 16 Vcc 15 14 13 12 11 10 9 7

A0

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

A1 3 A26 4 5

S1 S2A S2B GND8

(1)3-8线译码器74LS138 线译码器74LS138

74LS138引脚排列 3-8线译码器 74LS138引脚排列

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实验二 组合逻辑电路设计与实现(2)译码器的功能表 )

其中，A2、A1、A0 为地址输入端， Y0 ~ Y7 为译码输出端， 其中， 为地址输入端， 为译码输出端，ST A , STB , STC 为使能端。 为使能端。

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实验二 组合逻辑电路设计与实现(3)数据分配器：在译码器使能端输入数据信息，器件就 数据分配器：在译码器使能端输入数据信息， 数据分配器， 74LS138构成的数据分 成为一个数据分配器 如图所示为74LS138 成为一个数据分配器，如图所示为74LS138构成的数据分 配器。 配器。

3-8线译码器CT74LS138作8路数据分配器 线译码器CT74LS138作 CT74LS138 (a)输出原码接法 (b)输出反码接法

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实验二 组合逻辑电路设计与实现(4)双2-4线译码器74LS139 线译码器74LS139

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实验二 组合逻辑电路设计与实现2、数据分配器(1)数据选择器 有2选1、4选1、8选1和16选1等类型，又叫“多路开关”。 16选 等类型，又叫“多路开关” 如图所示： 如图所示： 4选1数据选择器D0 数 据 D1 输 入 D2 D3

Q 输 出

A1 A0地址码

地址码) 图中有 4 路数据 D0~D3,通过选择控制信号 A1、A0 (地址码) 从4路数据中选中某一路数据送至输出端 Q。

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实验二 组合逻辑电路设计与实现(2)双4选1数据选择器 74LS15374LS153 功能表 74LS153 引脚排列图16 15 14 13 12 11 10 9

输 入

输 出A0Q

Vcc 2S

A0 2D3 2D2 2D1 2D0 Q

s1 0 0 0 0

74LS1531S1

A1 ×

× 0 1 0 1

0 D0 D1 D2 D3

A1 1D3 1D2 1D1 1D02 3 4 5 6

Q GND7 8

0 0 1 1

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实验二 组合

逻辑电路设计与实现(3)采用数据选择器实现逻辑函数 ) 1)将双 4选1 数据 选择器 CT74LS153 扩 数据选择器： 展成 8选1 数据选择器：

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实验二 组合逻辑电路设计与实现数据选择器： 将双 4选1 数据选择器 CT74LS153 扩展成 8选1 数据选择器：

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实验二 组合逻辑电路设计与实现2)用双4选1数据选择器 CT74LS153 实现逻辑函数 用双4F = A BC + AB C + ABC + ABC

CT74LS153输出函数为 输出函数为： 解: CT74LS153输出函数为：1Y = A1 A01D0 + A1 A01D1 + A1 A01D2 + A1 A01D3如使 F=1Y ,则令 ,则V cc+ 5V 16 15 14

A1 = A,A 0 =B比较得: 比较得: D0=0,D1=C,D2=C, D0=0,D1=C,D2=C,D3=1

B13 12 11 10 9

V cc 2S

A0

2 D 3 2D 2 2D 1 2 D 0

Q

74L S 1531S1

A 1 1D 3 1D 2 1D 1 1D 02 3 4 5 6

Q GND7 8

C A F

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实验二 组合逻辑电路设计与实现四、 实验内容及要求1、测试双2-4线译码器74LS139和3-8线译码器74LS138的逻辑功能： 测试双2 线译码器74LS139和 74LS139 线译码器74LS138的逻辑功能： 74LS138的逻辑功能 74LS139的 分别由逻辑开关控制， LED发光 (1) 74LS139的 G 、A1、A0分别由逻辑开关控制，输出 接 LED发光 二极管显示输出状态， 的逻辑功能， 二极管显示输出状态，测试 74LS139 的逻辑功能，自行列表记录实验结果 74LS138的地址码和使能端通过逻辑开关控制，译码输出接LED 的地址码和使能端通过逻辑开关控制 LED观 (2) 74LS138的地址码和使能端通过逻辑开关控制，译码输出接LED观 察译码器的输出状态，测试74LS138的逻辑功能，列表记录实验结果； 74LS138的逻辑功能 察译码器的输出状态，测试74LS138的逻辑功能，列表记录实验结果；并 自行列表记录。 自行列表记录。 要求如下： 2、使用双4选1数据选择器 CT74LS153 ,要求如下： 使用双4 测试74LS153的逻辑功能，写出数据选择器的输出函数。 74LS153的逻辑功能 ① 测试74LS153的逻辑功能，写出数据选择器的输出函数。 ② 函数 F = A B D + A B C + A BC + A BD + ABC 74LS153实现 位全加器,测试其功能,并列表记录. 实现1 ③ 用74LS153实现1位全加器,测试其功能,并列表记录.

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实验二 组合逻辑电路设计与实现五. 实验预习(1)复习各种译码器的逻辑功能和使用方法。 (1)复习各种译码器的逻辑功能和使用方法。 复习各种译码器的逻辑功能和使用方法 (2)复习数据选择器和全加器的工作原理和特点。 (2)复习数据选择器和全加器的工作原理和特点。 复习数据选择器和全加器的工作原理和特点 (3)复习数据选择器的应用方法。 (3)复习数据选择器的应用方法。 复习数据选择器的应用方法

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实验二 组合逻辑电路设计与实现6.实验报告 实验报告画出实验电路，整理表格和分析实验数据。 1. 画出实验电路，整理表格和

分析实验数据。 总结用集成电路进行各种扩展应用的方法。 2. 总结用集成电路进行各种扩展应用的方法。 3. 比较使用门电路组成组合电路和应用专用集成电路各有什么优 缺点。 缺点。 思考题： 思考题： 采用74LS151八选一的数据选择器，重新设计实验内容2 74LS151八选一的数据选择器 1. 采用74LS151八选一的数据选择器，重新设计实验内容2中 的②题 。 通过具体的设计体验后， 2. 通过具体的设计体验后，你认为组合逻辑电路设计的关键点 或关键步骤是什么？ 或关键步骤是什么？