1、AB利用 SSI 设计组合逻辑电路一、实验目的1 掌握组合逻辑电路的设计方法；2 熟悉集成组合电路芯片的逻辑功能及使用方法。二、实验预习要求1 复习组合逻辑电路的设计方法；2 根据实验任务与要求，独立设计电路；3 清楚本次实验所用集成门电路的管脚。三、实验原理在数字系统中，按逻辑功能的不同，可将数字电路分为两类，即组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路在任何时刻的稳定输出仅取决于该时刻电路的输入，而与电路原来的状态无关。用 SSI 进行组合逻辑电路设计的一般步骤是：1）根据设计要求，定义输入逻辑变量和输出逻辑变量，然后列出真值表；2）利用卡诺图或公式法得出最简逻辑表达式，并根据设计要求所指定
2、的门电路或选定的门电路，将最简逻辑表达式变换为与所指定门电路相应的形式；3）画出逻辑图；4）用逻辑门或组件构成实际电路，最后测试验证其逻辑功能。掌握组合逻辑电路的设计方法，能让我们具有五彩缤纷的逻辑思维，通过逻辑设计将许多实际问题变为现实。四、实验设备及器件名 称 数 量 备 注数字电子技术实验箱 174LS00，74LS20，75LS86 各 1五、设计举例1 用与非门设计一个 A、B、C 三人表决电路。设：A、B、C 为输入变量， F 为输出结果。变量取值为 1 表示赞成，取值为 0，表示反对。F 为 1 表示通过，为 0 表示反对。1) 列真值表A B C F &C F000011110
3、011001101010101000101112) 输出逻辑函数化简与变换根据真值表，用卡诺图进行化简：F=AB+BC+CA经两次求反，即得两级“与非”表达式F=AB+BC+CA =AB BC CA3) 画逻辑图根据表达式，用与非门组成的逻辑电路如图 3-1 所示。4) 验证电路逻辑功能按图接线，A、B、C 分别接相应开关， F 接指示灯，观察输入、输出状态。六、实验任务（下列实验内容任取其二）1）用 TTL 四 2 输入与非门（74LS00） 、二 4 输入与非门（74LS20）设计数字密码锁控制电路。要求：ABCD ：E ：Z1 ：Z2 ：当控制信号：E=1 时，如密码正确，则开锁；密码错
4、误，报警E=0 时，不开锁，不报警2）用四 2 输入异或门（74LS86）和四 2 输入与非门（74LS00）设计一个一位全减器。要求：Ai、Bi、Ci 分别为一个被减数、另一个减数、低位向本位的借位；Si、Ci+1 分别为本位差、本位向高位的借位。3）用与非门设计血型配对电路（判断输血者与受血者的血型符合规定的电路） 。要求：人类由四种基本血型：A、B、AB、O 型。输血都与受血者的血型必须符合下述原则：O 型血可以输给任意血型的人，但 O 型血的人只能接受 O 型血；AB 型血只能输给 AB 型血的人，但 AB 血型的人能接受所有血型的血；A 型血能给 A 型与 AB 型血的人，而 A 型
5、血的人能接受 A 型与 O 型血；B 型血能给 B 型与 AB 型血的人，而 B 型血的人能接受 BBCA 00 01 11 100 0 0 1 01 0 1 1 1图 3-1 三人表决电路密码信号控制信号开锁信号报警信号数字锁Z1 Z2A B C D 图 2-2 数字锁电路E型与 O 型血。试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路，如果符合规定，输出高电平（提示：电路只需要四个输入端，它们组成一组二进制数码，每组数码代表一对输血与受血的血型对。 ）约定：“00”代表“O”型； “01”代表“A ”型“10”代表“B”型；“ 11”代表“AB”型七、实验报告要求1 写出设计步
6、骤与电路工作原理；2 分析实验结果；3 总结实验过程中出现的故障和排除故障的方法。八、电路功能验证（结论记录在实验原记录纸上） 数字密码锁控制信号 密码 开锁信号 报警信号E A B C D Z1 Z21 1 1 1 10 1 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 0 全减器电路Ai Bi Ci Si Ci+10 0 0 0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1（3）血型配对电路供血者 受血者 配对结果 供血者 受血者 配对结果MN PQ F MN PQ F0 0 0 00 1 0 11 0 1 00 01 11 01 10 0 0 00 1 0 10 11 01 11 01 1 1 1九、回答问题在进行组合逻辑电路设计时，什么是最佳设计方案？
