. 實驗二 組合邏輯器件應(yīng)用研究 實驗報告 一、實驗?zāi)康? 1. 熟悉常見組合邏輯芯片的邏輯功能。 2．掌握中、小規(guī)模的組合邏輯芯片的使用方法。 3．體會邏輯函數(shù)化簡的意義。 4．學(xué)習(xí)組合邏輯電路的設(shè)計與調(diào)試方法。 二、實驗內(nèi)容與步驟 1、查閱芯片的PDF文件資料，分清管腳名與邏輯功能對應(yīng)的關(guān)系。 CD4011 CD4030 CD4012 CD4069 74HC138 74HC153 2、 靜態(tài)測試 驗證CD4011 、CD4030 、CD4012 、CD4069 、74HC138、74HC153等所用到的芯片的邏輯功能。 通過實驗箱的驗證，CD4011 、CD4030 、CD4012 、CD4069 、74HC138、74HC153等芯片的輸入與輸出與真值表相符，邏輯功能正常。 3、四舍五入 用小規(guī)模集成芯片設(shè)計一個組合邏輯電路（四路輸入，一路輸出）實現(xiàn)“四舍五入”的功能，即當(dāng)輸入的四位8421BCD碼不大于4時，輸出0；否則輸出1。 （1） 列出真值表畫出卡諾圖，如圖所示： （2）與其對應(yīng)的邏輯表達(dá)式為：Y=A+BD+BC=(A’(BD)’(BC)’)’ （3）限用與非門實現(xiàn)（一片CD4011＋一片CD4012） （4）仿真圖，如圖所示： （5） 通過實驗箱驗證，上面的電路圖能實現(xiàn)四舍五入的功能。 4、大、小、二月判別 設(shè)計一個四輸入、三輸出的組合邏輯電路，實現(xiàn)“大、小、二月判別”，當(dāng)輸入端輸入的數(shù)是1～12月份所對應(yīng)的大月時，僅Y1輸出端為1；輸入的數(shù)對應(yīng)是小月時，僅Y2輸出端為1；否則僅Y3輸出為1（代表是2月）。 （1）列出真值表畫出卡諾圖，如圖所示： （2）與其對應(yīng)的邏輯表達(dá)式為： Y1=A’D+AD’=((A’D)’(AD’)’)’ Y2=AD+A’BD’=((AD)’(A’BD’)’)’ Y3=A’B’CD’=(A+B+C’+D)’ （3）限用與非門實現(xiàn)（CD4002+CD4030） （4）仿真圖，如圖所示： （5）通過實驗箱驗證，上面的電路圖能實現(xiàn)大、小、二月判別的功能。 5、兩位數(shù)顯示 設(shè)計一個組合邏輯電路，控制實驗箱上的二組CD4511及LED數(shù)碼管，對應(yīng)輸入的4位二進制數(shù)，完整顯示出0－15數(shù)字，從而解決CD4511譯碼芯片不能顯示9以上數(shù)據(jù)的問題。 （1）列出真值表畫出卡諾圖，如圖所示： （2）與其對應(yīng)的邏輯表達(dá)式為： Y0=D , Y1=ABC’+A’C=ABC’+A’B’C+A’BC’=((m1)’(m3)’(m3)’(m6)’)’ Y2=A’B+BC=A’BC+A’BC’+A’BC+ABC=((m2)’(m3)’(m7)’(m7)’)’, Y3=AB’C’=m4=((m4)’(m4)’(m4)’(m4)’)’ Y4=AB+AC=AB(C+C’)+AC(B+B’)=ABC+ABC’+ABC+AB’C=ABC+ABC’+AB’C =m5+m6+m7=((m5)’(m6)’(m7)’(m7)’)’ A=A2,B=A1,C=A0 （3）限用與非門實現(xiàn)（74HC138 + CD4012 X2 ） （4）仿真圖，如圖所示： （5）通過實驗箱驗證，上面的電路圖能實現(xiàn)兩位數(shù)顯示的功能。 三、實驗設(shè)備及芯片 數(shù)電實驗箱一個； CD4011 （含4個兩輸入與非門）； CD4030 （含4個兩輸入異或門）； CD4012 （含2個四輸入與非門）； CD4069 （含6個非門）； 74HC138（3/8譯碼器）、74HC153或CD4539（雙4選1數(shù)據(jù)選擇器）。 其它所需各種組合邏輯門和MSI的組合邏輯芯片。 4、 實驗心得 在這次實驗里，所有芯片的管腳圖都是我自己在網(wǎng)上查的，在這過程里我熟悉了在網(wǎng)上查閱芯片的過程，也懂得了如何去查找芯片的資料。列真值表-畫卡諾圖-找邏輯關(guān)系式-做仿真-接電路，這個過程雖然很繁瑣、有時候很氣人，可是每完成一個實驗都很有成就感。這過程雖然有時候特別困難、特別苦，但那種通過自己努力來解決問題的喜悅是難以表達(dá)的。這是在以前做實驗中很少有過的樂趣，以前是靠別人幫忙，這次是完完全全是自己做的。 這次實驗讓我更加地了解組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計方法，也讓我順道復(fù)習(xí)了這個單元的知識，也實現(xiàn)了課本與實際相結(jié)合的跨度，讓我對數(shù)電有了新的認(rèn)識。 . v