实验三: 组合逻辑电路的分析与设计 |
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一、 实验目的
掌握组合逻辑电路的分析与设计。掌握真值表、逻辑函数表达式、卡诺图化简基本概念和方法。 二、 实验原理使用中、 小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。 设计组合电路的一般步骤如图 3-1 所 示。 表 3-1 真值表(横排改为竖排) D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111由卡诺图得出逻辑表达式, 并演化成“ 与非” 的形式: 根据逻辑表达式画出用“ 与非门” 构成的逻辑电路如图 3-2 所示。 现在Logsim中仿真验证电路的逻辑性。 然后再在实验板上用硬件实现并验证:在实验装置适当位置选定三个14P 插座, 按照集成块定位标记插 好集成块 74LS20。按图3-2接线,输入端 A、 B、 C、 D 接至逻辑开关输出插口, 输出端 Z 接逻辑电平 显示输入插口,按真值表(自拟)要求,逐次改变输入变量, 测量相应的输出值,验证逻辑功能, 与表 3-1 进行比较, 验证所设计的逻辑电路是否符合要求。 LED显示电路 7段数码显示管(LED)是由7个单独LED二极管组合而成(忽略小数点),经常用来显示0-9 这些 数字。 它可以用 4个输入项A-B-C-D和7个输出项a~g的逻辑关系真值表来表达。 CD4511芯片能够完成这种对应关系的转换。请在之前四路表决器电路实现的基础上,继续用连接 线 联接CD4511,将投票为1的票数总和显示到一个 LED上,思考如何做? 组合逻辑电路化简 在实验二中有一个组合逻辑电路,入下图所示。请根据电路中写出 Y和Z的逻辑表达式,并进行化简。 重新验证之前的答案在理论上是否正确,并重新设计一个新的简化电路。(可实验课后完成) logsim中设计的四路表决器电路,当A,B,C,D四个输入信号中有三个或四个为1时输出信号为1
如图即为化简后的组合逻辑电路 4.使用Logsim的提供的“分析组合逻辑电路”的智能功能的过程如下:
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