实验三 利用MSI设计组合逻辑电路
实验三 利用MSI设计组合逻 辑电路
要求：内容1，内容2 作完要分别检查。 内容1： 1、自己设计 2、静态测试。注意接电源，接地，附加 控制端应接低电平。
S1
S0
Y
0
0
A.B
0
1
A+B
1
0
A⊕B
1
1
A
S1 S0 A B Y 0 0000 0 0010 0 0100 0 0111 0 1000 0 1011 0 1101 0 1111 1 0000 1 0011 1 0101 1 0110 1 1001 1 1011 1 1100 1 1110
00
11
01
1
11 1 1 1 1
10
1
3、静态测试验证真值表。 4、观测A的险象。
中值宽度
毛刺幅度
5、6、判断险象是否影响下一级电路的正常工作，应看毛刺 的幅度大小。
F
1
F’
F
C
（5）
7、同内容4
（6）
8、使用公式 AB+AC+BC=AB+AC
本实验中
F’
冗余项
F=AB+BCD+ACD=AB+BCD+ACD+BCD
AB C
00 0 00 1 01 0 01 1 10 0 10 1 11 0 11 1
F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 D0 0 000 0 0 0D 0 000 0 0 00 D 000 0 0 00 0 D00 0 0 00 0 0D0 0 0 00 0 00D 0 0 00 0 000 D 0 00 0 000 0 D
3、线路连接，按教材提示连接。注意：地址 输入端A、B、C与A2、A1、A0的连接顺序。
4、静态测试
地址输入端接模拟开关，输出端接0-1显示器。 对照真值表检测。
5、动态测试
用74LS197连接成8进制。其输出作为地址输 入端。观测记录输入输出波形。
A0 A1 A2
实验四 译码显示电路
1、七段发光二极管数码管 实验箱上数码管是共阴极，注意两个公共端
Q0n+1=DSR Q1n+1=Q0 Q2n+1=Q1 Q3n+1=Q2
DSR→Q0→Q1→Q2→Q3
（2）S1=1，S0=0，左移 DSL为左移送数端，当脉冲到来时，其状态变
化情况。
Q0n+1=Q1 Q1n+1=Q2 Q2n+1=Q3 Q3n+1=DSL
DSL→Q0→Q1→Q2→Q3
（3）S1=1，S0=1，并行送数 D0、D1、D2、D3为并行送数端，当脉冲到来，
00 X
01 1
11 1
10 1
01 11 10
0
0
1
0
0
1
x
x
x
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0
0
1
Q1nQ0n
Q3nQ2n 00
00 X
01 0
11 0
10 0
01 11 10
1
0
1
1
0
1
x
x
x
1
0
1
Q1nQ0n Q3nQ2n 00
01 11 10
Q0n+1=Q0
00
01 11
X
0
1
1
1
0
0
x
x
0
0
1
Q1n+1=Q0Q1+Q0Q1
接0-1显示器 G3 G2 G1 G0
转换电路
B3 B2 B1 B0
QD QC QB QA CPB
74LS197 LD
1
1
Cr CPA
手动单步脉冲
4. 动态测试
接示波器 G3 G2 G1 G0
转换电路
B3 B2 B1 B0
QD QC QB QA CPB
74LS197 LD
1
1
Cr CPA
S1
1 (接函数发生器）连续脉冲（10KHz）
2、实验箱（电位器） 3、万用表 4、示波器 二、实验内容
每块74LS00包含4个与非门，前面的内容选其 中的一个进行测试。
高电平输入电流IIH较小，难以测量，测不出则
以0µA记录。
集成电路的功耗和集成密度密切相关。功耗大的的元器件则集 成度不能很高。
当输出端空载,门电路输出低电平时电路的功耗称为空载导通功 耗Pon。当输出端为高电平时，电路的功耗称为空载截止功耗 Poff。平均功耗P=(Pon+Poff)/2。例如74H系列TTL门电路，平 均功耗为22毫瓦。而CMOS门电路平均功耗在微瓦数量级。
10
Q1nQ0n
0
Q3nQ2n 00
00 X
1
01 0
x
11 0
0
10 1
01 11 10
0
0
0
0
1
0
x
x
x
1
1
1
Q2n+1=Q1Q0Q2+(Q3Q1+Q3Q0)Q2
Q3n+1=Q2Q3+Q2Q1Q0Q3
(5)求各触发器的驱动方程
Q0n+1=Q0 Q1n+1=Q0Q1+Q0Q1 Q2n+1=Q1Q0Q2+(Q3Q1+Q3Q0)Q2 Q3n+1=Q2Q3+Q2Q1Q0Q3
3、动态测试。74LS197接成16进制计数器，观测输出波形。 C
BP(QA) A(QB)
S0(QC) S1(QD)
Y
内容二： 1、原理：
F0 A B CD F1 A BC D F2 A B CD F3 A B C D F4 A B CD F5 A BC D F6 A B CD F7 A B C D
实验一 TTL与非门的静态参数测试
一、器件使用 1、集成芯片的使用
Vcc 14 13 12 11 10 9 8
74LS00
1 2 3 4 5 6 7地
注意：TTL门电路对电源电压VCC要求较严，VCC只允许在 +5V±10%的范围内工作，超过5.5V将损坏器件，低于4.5V器 件的逻辑功能不正常。
10 1001 1010 1100 1011
1111
↓
0000 1101 1111
↓ ↓↓
0001→0010→0011→0100→0101→0110
↑
↓
1100←1011←1010←1001←1000←0111
（7）画出逻辑图
Q0
Q1
Q2
Q3
二、实验
1、电源：一般为5 ± 0.25V
（1）如果将电源接入电路后稳压源为零及指示灯暗， 而将电源连线拔出，则稳压源正常及指示灯变亮，则 可断定，你连接的电路中有短路现象。 （2）如果低电平时“0-1”显示器微亮，高电平时更 亮，则可断定接地有问题。 2、时序逻辑器件，不能以悬空代替高电平。 3、时序逻辑器件的清零端和置1端。如果是低电平有 效，则正常工作时这两端都接1。反之如果是高电平 有效，则正常工作时这两端都接。0。 4、用示波器观察和记录波形：一般是比较两个波形的 相位关系。 待观察信号分别接入CH1、CH2 Vertical Mode 置“ALT”
一、实验目的和要求
要求独立完成设计、安装、调整、测试的全 过程。提高能力。实验中遇到问题自行解 决。
二、预习
为了按质、按量、按时完成每一个实验，做 实验之前要求先预习。做好预习报告。预 习报告要求按照教材要求的实验内容，掌 握解实验原理，先做好设计，拟定实验步 骤。如果预习报告作的好，可在实验过程 中将实验数据直接填入预习报告。作为正 式的实验报告。不必再花时间写实验报告。
CPB
74LS197 LD
1
Cr CPA
1
手动单步脉冲
QD QC QB QA 0 0 00 0 0 01 0 0 10 0 0 11 0 1 00 0 1 01 0 1 10 0 1 11 1 0 00 1 0 01 1 0 10 1 0 11 1 1 00 1 1 01 1 1 10 1 1 11
Triggering Mode 置“NORM”或“AUTO” Triggering Source，置CH1或“CH2” 若波形不显示或不稳定则可调“LEVEL” 5、电路故障： （1）电源、接地是否正确。 （2）断线或接触不稳的判断：除非是悬空，否则，
如果测得电压1.4伏左右。 （3）线路连接错误。 （4）设计错误。 （5）元器件使用不当或功能不正常 （6）仪器（主要指数字电路实验箱）和集成器件本
实验六 同步计数器的设计
实验内容2 一 设计按要求自己设计
实验内容二
一、设计
（1）根据实验要求可以的该特殊十二进制计 数器状态转换图。
0001→0010→0011→0100→0101→0110
↑
↓
1100←1011←1010←1001←1000←0111
（2）确定电路所需触发器数目 有效状态为m=12，求所需触发器数目n。
接模拟开关
5V
CP接连续脉冲 1-2Hz
注意：启动节拍发
生器时，应先清零，
Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 74LS48
即将清零模拟开关 放置在低电平，待 清零置数后，清零
A3 A2 A1 A0 LT IBR
模拟开关放置在高 电平。
5V
接模拟开关
实验五 组合电路中的竞争与冒险
1、F=AB+BCD+ACD
要求只有原变量输入即实现时不能用模拟开关的反变量，要实 现反变量，用非门。没有非门，可用与非门。要能观察到竞争 冒险现象，实现时应尽可能使同一变量的经过两条路径到达同 一点时，两条路径相差的门数尽可能多。