数电实验：门电路测试及组合逻辑电路设计指南

数电实验：门电路测试及组合逻辑电路设计指南

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/2301_80065123/article/details/145622385

数字电子技术是现代电子工程的重要基础，其中门电路和组合逻辑电路的设计与测试是核心内容之一。本文将详细介绍如何进行门电路测试及组合逻辑电路设计的实验，包括实验目的、原理、设备、预习要求、内容和报告要求，并附有思考题和总结。

实验目的

1. 熟悉集成门电路的逻辑功能和测试方法。
2. 了解TTL、CMOS集成门电路的特点和使用规则。
3. 根据设计任务设计出组合逻辑电路。
4. 自拟实验方案、选用仪器设备验证所设计的组合逻辑电路的正确性。

实验原理

常见的组合逻辑电路常常使用中、小规模集成电路来设计。

设计组合电路的一般步骤是：

（1）根据设计任务的要求，列出真值表。
（2）用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式。
（3）根据逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成电路。
（4）最后，用实验来验证设计的正确性。

（5）芯片认识：74LS00（4个二输入与非门）、74LS20（2个四输入与非门）。

全脚电源，半脚地

74LS00

74LS20

实验设备与器件

1. 数字电路实验箱
2. 数字万用表
3. 74LS00（或CC4011），74LS20（或CC4013），74LS86（或CC4030），74LS08（或CC4081），74LS54（或CC4085），74LS02（或CC4001），74LS138

实验预习要求

1. 查出以下集成芯片功能及引脚图：
   74LS00（或CC4011）， 74LS20（或CC4013）， 74LS86（或CC4030），74LS08（或CC4081）， 74LS54（或CC4085）， 74LS02（或CC4001）
2. 了解TTL器件CMOS器件的特点和使用规则。
3. 复习组合逻辑电路设计的一般步骤。
4. 用Multisim软件对所设计的内容进行仿真，验证设计是否正确。

实验内容

1. 测试所用门电路的逻辑功能，自拟表格记录。
2. 用74LS00设计一个四人表决电路，多数赞成则通过。
3. 用74LS00设计一个半加器。
4. 用74LS00、74LS20设计一个组合逻辑电路，当输入变量A2A1A0对应的十进制数大于2小于6时，输出Y才为1。
5. 设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路；根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”。
6. 用与非门设计血型配对电路

设计要求：人类有4种基本血型：A、B、AB、O型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则：O型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行血的人能接受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B型与O型血。如果符合规定，输出高电平。约定：“00”代表“O”型；“01”代表“A”型； “10”代表“B”型；“11”代表“AB”型。

实验报告(纸质报告)

1. 列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。
2. 对所设计的电路进行实验测试，列表记录测试结果。
3. 总结实验过程中出现的故障和排除故障的方法。

说明：每个老师要求不同，实验报告内容和数据仅供参考

思考题

1、如何用最简单的方法验证“与非”门的逻辑功能是否完好？

通过测试“与非”门的所有输入组合（00、01、10、11），检查输出是否符合“与非”逻辑（仅当输入全为1时输出0，其余情况输出1）。若输出与预期一致，则功能完好；否则，可能存在故障。

2、“与”、“与非”、“或”、“或非”门，多余输入端分别应作如何处理？“与或非”门中，当某一组“与”端不用时，应作如何处理？

1. “与”门（AND）：多余输入端接高电平（逻辑1）。
2. “与非”门（NAND）：多余输入端接高电平（逻辑1）。
3. “或”门（OR）：多余输入端接低电平（逻辑0）。
4. “或非”门（NOR）：多余输入端接低电平（逻辑0）。
5. “与或非”门（AOI）：不用的“与”端所有输入端接低电平（逻辑0）。

总结：

• “与”和“与非”门多余端接1；
• “或”和“或非”门多余端接0；
• “与或非”门不用的“与”端全接0。

报告文档

数字电子技术基础实验文档