1、实验六 组合逻辑电路的分析和设计及开关电路设计1、实验目的：1.掌握用基本逻辑门电路进行组合逻辑电路的分析、设计方法；2.通过实验，论证设计的正确性；3.掌握使用双极性三极管、单极性三极管开关电路的设计；4.掌握组合逻辑电路故障排除方法。2、实验原理：1、组合逻辑电路的分析：所谓组合逻辑电路分析，即通过分析电路，说明电路的逻辑功能。通常采用的分析方法是从电路的输入到输出，根据逻辑符号的功能逐级写出逻辑函数表达式，最后得到表示输出和输入之间关系的函数逻辑式。然后利用公式化简法或卡诺图化简法将得到的函数式化简或变换，已使逻辑关系简单明了。为了使电路的逻辑功能更加直观，有时还可以把逻辑函数式转换为真
2、值表的形式。2、组合逻辑电路的设计：根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路，称为组合逻辑电路的设计。其通常分为 SSI 设计和 MSI 设计。（1）SSI 设计： SSI 设计通常采用如下步骤：1逻辑抽象：分析事件的因果关系，确定输入和输出变量。一般把引起事件的原因定位输入变量，而把事件的结果作为输出变量。2定义逻辑状态的含义：以二值逻辑的 0、1 两种状态分别代表输入变量和输出变量的两种不同状态。3根据给出的因果关系列出逻辑真值表。4写出逻辑表达式，利用化简方法进行化简，并根据选定器件进行适当转换；5根据化简、变换后的逻辑表达式，画出逻辑电路的连接图；6实验仿真，结果验
3、证。（2）MSI 设计：MSI 设计通常采用如下步骤：1 2 3步骤同 SSI 设计步骤；4写出逻辑表达式；5根据表达式查找合适的 MSI 器件；6通过比较表达式或真值表，利用适当的设计实现所需功能；7画出逻辑电路的连接图；8实验仿真，结果验证。3、实验仪器：1、多功能实验箱 1 台2、数字万用表 1 台4、实验内容：1、码制转换器分析下图为一个 BCD 码转换组合逻辑电路，按图搭接电路，求出真值表及逻辑表达式，说明电路功能；2、联锁器电路用基本逻辑门电路（ SSI 用双输入端与非门 7400）设计所谓联锁器即为密码锁，其输入为 K1、K2 、K3 开关，报警和解锁输出分别为F1、F2。其中
4、K1、K2、K3 为单刀双掷开关，根据拨动可分别置1或0。当 F1=1，表示不报警，否则报警。当 F2=1，表示解锁，否则安锁。现要求：（1）当联锁器处于始态（K1=K2=K3=1），则 F1=1、F2= 0即：安锁且不报警。（2）试利用所学知识分析电路，设计密码锁电路，使其只有按 K1-K2-K3 顺序拨动开关时，才能解锁且不报警，否则不能开锁并报警。（3）若报警信号 F1 要求频率 1KHZ 声音（8 喇叭）、光（高亮 LED 最大电流350mA，导通电压 3V）方式报警，如何设计驱动电路（采用 N 沟道 MOS 管设计）；若解锁采用继电器（12V）驱动，如何设计驱动电路（双极性三极管）。实验仿真：仿真真值表：联锁器电路真值表：表达式：F1=(K1K2)(K2K3)F2=F1K3仿真电路：
