中山大学软件学院本科生数电实验报告
(2011 学年秋季学期)
班级:2010 软件工程(数媒)专业
姓名:
学号:
实验题目:
组合逻辑电路分析与设计以及四位加法器设计
一.实验目的:
1.掌握组合逻辑电路的分析方法,并验证其逻辑功能。
2.掌握组合逻辑电路的设计方法,并能用最少的逻辑门实现之。
3.熟悉示波器的使用。
二.实验仪器及器件:
1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。
2.器件:74LS00X2,74LS86X1,74LS197X1。
三.实验预习:
1.复习组合逻辑电路的分析方法。对实验中所选的组合电路写出函数式。
2.复习组合逻辑电路的设计方法。对实验中要求设计的电路,列出真值表,写出函数式,画
出逻辑图,并在图上标明集成块引脚号。
四.实验原理:
1.组合逻辑电路的分析:对已给定的组合逻辑电路分析其逻辑功能。
1
步骤:(1)由给定的组合逻辑电路写函数式;
(2)对函数式进行化简或变换;
(3)根据最简式列真值表;
(4)确认逻辑功能。
2.组合逻辑电路的设计:就是按照具体逻辑命题设计出最简单的组合电路。
步骤:(1)根据给定事件的因果关系列出真值表;
(2)由真值表写函数式;
(3)对函数式进行化简或变换;
(4)画出逻辑图,并测试逻辑功能。
五.实验内容
模拟数字电路图
1.代码转换器
A .逻辑图。
2
B.设计思路
真值表如下表所示:
8421 码
循环码
8421 码
循环码
A3 A2 A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0 A3 A2 A1 A0 Y
Y2
Y1 Y0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
3
1 1
1 1
1 1
1 1
1 0
1 0
1 0
1 0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
由真值表得到
3 A
Y ,
3
Y
2
A
3
A
2
,
Y
1
A
2
A
1
,
Y
0
A
1
A
0
2.异步计数器作为代码转换器的输入信号源
3.用 10KHz 的方波作为计数器的脉冲,用示波器观察并记录 CP、 Q3、Q2、Q1、Q0 和
六.实验过程与现象
代码转换电路 8421 码与循环码的关系实验图:
(左边四个灯显示 8421 码,右边四个灯显示对应的循环码)
3
0000->0000
0001->0001
0010->0011
0011->0010
0100->0110
0101->0111
0110->0101
0111->0100
4
1000->1100
1001->1101
1010->1111
1011->1110
1100->1010
1101->1011
1110->1001
5
1111->1000
示波器波形图:
时钟脉冲信号(2V 50us):
8421 码从右算起第一位(2V 0.1ms):
8421 码从右算起第二位(2V 0.5ms):
8421 码从右算起第三位(2V 0.5ms):
6
8412 码从右算起第四位(2V 0.5ms):
循环码从右算起第一位(2V 0.5ms):
循环码从右算起第二位(2V 0.5ms):
循环码从右算起第三位(2V 0.5ms):
循环码从右算起第四位(2V 0.5ms):
7
整合以上实验所得的示波器信号图画出其波形图如下:
从上往下依次是时钟脉冲、8421 码最低位、8421 码的次低位、8421 码的次高位、
8421 码的最高位、循环码的最低位、循环码的次低位、循环码的次高位、循环码的
最高位的信号波形图。分析知符合理论值。
七.心得体会
刚开始用 Proteus 设计电路的时候,由于是第一次使用软件来模拟电路实验,很
多操作都不熟悉,结果用了相当长的时间才设计出该实验的逻辑图,但是这种方法
的优点是显而易见的,它可以模拟实验室的环境来进行各种电路实验,并且能准确
地看到实验结果,是在做实验前预习的好方法。软件里提供的设备可能比实验的要
全面,它提供了一种能有效节约成本和时间的设计方法,不过,设计出来的电路最
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