SSI组合逻辑电路设计.ppt
小规模(SSI)组合逻辑电路设计,一、实验目的：,掌握用SSI实现简单组合逻辑电路的方法。掌握简单数字电路的安装与调试技术。了解用标准与非门实现逻辑电路的变换方法及技巧。,二、实验器材：,集成电路74LS00 二片；74LS10 二片；74LS86 一片。数字电路实验箱 万用表 连接线若干,三、实验原理：,集成电路的分类：集成逻辑门按其集成度分有：小规模集成电路SSI，集成度1000门电路,数字系统常用的部件：组合逻辑电路 时序逻辑电路二者的区别：组合逻辑电路不含存储电路，无记忆功能。时序逻辑电路是具有存储、记忆功能的电路。,组合逻辑电路的特点：电路任一时刻的输出信号与该时刻的输入信号有关，而与信号作用前的电路原状态无关。,组合逻辑电路,输入,输出,A0,A1,A2,Y0,Y1,Y2,2、组合逻辑电路的设计方法：,分析题意，确定逻辑命题中的输入逻辑变量和输出逻辑变量根据输入逻辑变量列出真值表分析真值表，得出输入、输出的关系写出输出函数的逻辑表达式，并化简根据最简逻辑表达式画出逻辑电路图,组合逻辑电路,?输入,?输出,注意:有几个输出变量,电路就有几个输出端,电路组装和调试：,写出实验芯片的型号检查连接导线，测量门电路的逻辑功能，选择好的逻辑门，画出实验电路图组装实验电路按设计真值表操作电路输入端,观察输出端，验证结果得出实验结论电路的故障的排除（用逐点测试法）,组合逻辑电路的设计流程图：,1.将实际问题转换成理论问题分析2.数字电路分析问题的基本方法3.逻辑化简4.最简函数表达式5.逻辑电路图,实际问题,逻辑真值表,逻辑表达式,化简,最简逻辑表达式,逻辑电路图,3、设计举例1：,设计一个楼道路灯控制电路,要求在三个不同的地方都能控制这盏灯。,?,A,B,C,F,分析:设：开关闭和为1”，断开为”路灯亮为”，不亮为“”,、根据题意有输入变量 输出变量、写出三输入逻辑变量的真值表，并分析输入输出逻辑关系。、由真值表写出逻辑表达式F：并用卡若图化简、画出逻辑电路图,3个,1个,0,1,1,1,0,1,0,0,最简逻辑电路图：,A,BC,实验芯片:74LS86一片,F,1,1,1,1,附：74LS86引脚图：,测试74LS86的逻辑功能，实验方法和步骤 略实验电路前设计图,实验电路的连接：,将IC缺口方向朝左,插入IC插座,选择1、3门连接实验电路,将14、7脚接入+5v电源,将1A、1B接输入逻辑开关，1Y接3A,将3B接输入逻辑开关，3Y接输出指示器,电路功能测试的演示过程：,画出三输入变量的真值表，按表操作电路,0,1,1,0,1,0,0,1,结论：电路实现预期的功能。,3、设计举例：,用与非门设计一个三人无弃权的表决电路.,分析:设：表决赞成为1”，不赞成为”通过为”，否决为“”,?,A,B,C,F,电路设计:,、根据题意有 输入变量 输出变量、写出三输入逻辑变量的真值表3、分析输入输出逻辑关系4、根据真值表写出逻辑表达式,3个,1个,0,0,0,1,0,1,1,1,5、画出三输入变量的 卡若图6、填入 函数式7、画圈，卡若图化简8、最简逻辑表达式,A,BC,1,1,1,1,AC,BC,AB,10、画出逻辑电路图,9、将与或式划成与非式：,最简逻辑电路图：,A,B,C,F,BC,选择实验芯片74LS00、74LS10各一片,&,&,&,&,附：74LS10引脚图：,74LS00逻辑功能的测试：略74LS10逻辑功能的测试：略,74LS10的逻辑功能的测试电路连接：,选择1门连 接实验电路,连接电源VCC和GND,将74LS10缺口 方向朝左插入IC插座,连接输入端1A、1B、1C,连接输出端1Y,电路连接完毕,74LS10的逻辑功能的测试演示过程：,画出三输入变量的真值表,1,1,0,1,1,1,1,1,实验步骤和方法:,测试74LS00、74LS10逻辑功能。（略）选择74LS00的1、2、3门，74LS10的1门，画出实验电路图。,A,B,C,F,&,1A,1B,1Y,2B,2Y,3A,3B,3Y,1A,1B,1C,1Y,&,&,&,2A,实验电路的连接：,将74LS00和74LS10的缺口方向朝左插入IC插座,按实验电路图连接电源线,将74LS00的1A接K3，2A接K4，3A接K5,将74LS00的1B接2A,2B接3A,3B接1A,将74LS00的1Y、2Y、3Y分别接74LS10的1A、1B、1C,将74LS10的1Y接输出指示器LED,验证表3-1真值表,结论：电路实现预期的功能,T,T,T,T,T,T,T,T,电路故障的检查：,F,找出故障所在位置,电 路 设 计 演 示 完 毕,四、实验内容：,1、设计一个能比较一位二进制数A与B大小的比较电路，用L1、L2、L3分别表示三种状态，即 L1（AB)，L2(A=B)，L3(AB)。2、用A、B为数据选择控制端，D1、D2、D3为数据输入端，L为输出端，设计一个具有教材P133表中所示功能的数据选择器。要求：完成理论设计，写出设计全过程，验证设计结果。,3、用与非门设计一个开关控制的报警电路。某设备有A、B、C三个开关，当开关A接通时开关B才能接通，开关B接通时开关C才能接通，违反操作规程，则发出报警信号。约定：开关闭合为“1”，断开为“0”报警为“1”，不报警为“0”要求：写出设计的全过程，画出设计电路图，不用实验验证。,附：电路设计：,根据题意有输入变量 输出变量画出三输入变量的真值表分析输入、输出间的关系写出逻辑表达式,3个,1个,0,1,1,1,1,0,0,0,最简电路图：,A,BC,1,1,1,1,A,&,&,&,B,C,F,&,&,4、用与非门设计一个组合逻辑电路，其功能示意如图所示：,组合电路,输入A,输出Z,控制信号 S1 S0,且：当S1 S0=0 0 时，当S1 S0=0 1 时，当S1 S0=1 0 时，当S1 S0=1 1 时，,Z=0,Z=A,Z=1,附电路设计：,根据题意有输入变量 输出变量画出三输入变量的真值表分析输入、输出间的关系写出逻辑表达式化简，画出逻辑电路图,3个,1个,0,0,1,1,0,1,1,0,最简电路图：,A,S1S0,1,1,1,1,AS0,&,&,&,A,S1,S0,F,AS0,五、实验报告要求：,实验内容1、2为必做内容。实验内容3、4为理论设计内容，不验证，有兴趣的同学在实验室开放时间完成。总结组合逻辑电路设计方法。思考题：通过具体的电路设计，并验证后，你认为组合逻辑电路设计的关键点或关键步骤是什么？,
