26
四人表决电路的卡诺图
27
课后习题
• 总结组合逻辑电路的分析方法和设计方法。
28
实验三 译码器和数据选择器
实验目的 1. 熟悉译码器的逻辑功能。 2. 掌握数据选择器的逻辑功能 3. 掌握集成译码器和数据选择器的应用
29
74LS139译码器芯片引脚图
30
74LS153数据选择器芯片引脚图
Z
Y
Y(V)
Y
0 1 1 1 1 0
0 0 1 1 1 1
D
图 1.2
表1.2
9
3、测试逻辑电路的逻辑函数关系
4
1 2 5 & 1 AB 3 10 & 1 & 1 & 1 6 1 & 2 3 Y
A B
2
8 11 Z
9
图 1.3
12 13
填表1.3，写出逻辑表达式
10
表 1.3
输入
A B Y
输出
Z
31
1、译码器功能测试
输入
使能
G
选择
B A Y1
输出
Y2 Y3 Y4
H
L L
X
L L H H
X
L H L H
图2.4
L L
• 将74LS139译码器按 图2.4接线，按表3.1 输入电平分别置位， 填输出状态表。
表3.1
32
2、译码器应用
• • • • 将双2-4线译码器转换为3-8线译码器 画出转换电路图。 在学习机上接线并验证设计是否正确。 设计并填写该3-8译码器功能表，画出输入、 输出波形。
1
14
2 4
&
6
Y
5 7
V
图 1.1
7
1、测试门电路逻辑功能
选用双四输入与非门 74LS20一只，插入 面包板，按图1.1接 线、输入端接S1－S4 （电平开关输出插 口），输出端D1 － D8接显示发光二极管 （任意一个） 将电平开关按表1.1 置位，分别测输出电 压及逻辑状态。
1 H L L 输入 2 4 H H H L H H 输出 5 H H H Y 电压(V)
根据半加器的逻辑表达式可知：半加器Y是A、B的异或，而进 位Z是A、B相与，故半加器可用一个集成异或门和两个与非门组 成如图2.2。在学习机上用异或门和与门接成以上电路。A、B接 电平开关S，Y、Z接电平显示，按表2.2要求改变A、B状态，填 表。
A B
1 2
1
=1 3 10 & 2
S
输 A 入 B 输 Y 出 Z
4. 触发器功能转换
（1）将D触发器和J-K触发器转换成T’触发器 ，列出表达式，画出实验电路图。 （2）接入连续脉冲，观察各触发器CP及Q端 波形，比较两者关系。 （3）自拟实验数据并填写之。
Qn1 JQn KQn CP下降沿到来时有效
n1
Q
Q
n
49
Q
n 1
D
6、触发器功能转换
3
Y=ABCD 74LS20 二4输入与非门
4
74LS86 四2 输入异或门
5
Y=AB
74LS00 四2 输入与非门
6
实验一 门电路逻辑功能及测试
Vcc
实验前按学习机使用说明 先检查学习机电源是否正 常，然后选择实验用的集 成电路，按自己设计的实 验接线图接好连线，特别 注意及地线不能接错。实 验中改动接线需断开电源， 接好线后再通电实验。
Rd
1
CP x x
↑ ↑
D x x
0 1
Qn
Q n1
0
1
1
0 1 0 1 0 1 0 1
45
表4.2
• 令Sd=Rd=1，将D和端相连，CP加连续脉冲 ，用双踪示波器观察并记录Q相对与CP的波 形。
46
3、负边沿J-K触发器功能测试
74LS112 双J-K触发器（负沿触发）
47
Q
4 1 CP J 3 K 2 Vcc 16 Sd Q Rd Q 15 5

表 1.4 输入
A B
输出 Y
0 0 0 1
0 1 0 1
6. 回答问题
• 怎样判断门逻辑功能是否正常？ • 与非门一个接连续脉冲，其余状态什么时候 允许脉冲通过？什么时候禁止脉冲通过？ • 异或门又叫可控反相门，为什么？
17
实验二 组合逻辑电路的设计 及功能测试
预习要求： • 组合逻辑电路的分析方法 • 用与非门和异或门构成的半加器、 全加器的工作原理 • 二进制的运算 • 熟悉组合逻辑电路的分析方法
•
L L
L L
L L
H L
表1.1
8
2、异或门逻辑功能测试
• 选二输入端四异或门电路74LS86，如图1.2接 线，输入端1、2、4、5接电平开关，输出端 A、B、Y接电平显示发光二极管。 将电平开关按表1.2置位，将结果填入表中。
输出
•
A B C
=1
=1
X
=1 Z
输入
X
0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1
•
•
H H X X X
H H X X X
L
H
L
L
35
4. 数据选择器的应用
• 将实验箱上的四个固定连续脉冲按图3.4接 到数据选择器的四个输入端C0、C1、C2和 C3，输出控制端G以及选择输入端B、A的 不同逻辑状态下，分别观察输出端的波形 ，将测试结果填入表3.4中。 • 分析输出端4种不同频率脉冲信号波形与选 择输入端B、A的关系，并总结数据选择器 作用。
L
L H H
L
H L H
11
4、利用与非门控制输出
• 用一片74LS00按图 1.4接线。S接任一 电平开关，用示波 器观察S对输出脉 冲的控制作用。
S
1 & 2 1
3
Y
图 1.4
12
4、利用与非门控制输出
• 用一片74LS00按图 1.5接线。S接任一 6 Y 电平开关，用示波 器观察S对输出脉 冲的控制作用。
5 & S
1
2
&
3 4
图 1.5
13
5. 与非门测试平均延迟时间
• 采用环路振荡法测量tpd，输入端A接入 100kHz的固定脉冲，用双踪示波器观察输 入端A和输出端Y的波形，并测量它们之间 的相位差，计算每个门电路的平均延迟时 间tpd。
2 1 9 12 11 1 4 5 3 8 3 & & & & & 6 & 1 1 2 2 1 1 4 2 13 5 10
实验四 触发器R-S，D，J-K
实验目的
1. 熟悉并掌握基本RS触发器的构成， 工作原理和功能测试方法，熟悉并理解 不定的含义。 2. 熟悉并掌握D-FF和JKFF的逻辑功能和 功能测试方法。 3.学会正确使用触发器的集成芯片。
39
1、基本R-S FF功能测试
两个TTL与非门首尾相接构成 的基本R-SFF 的电路如图3.1所示
C
0 0
1 0
0 1
1 1
3
4
2
图2.2
5
& 2
6
表2.2
22
& 1 Ai & 1 AiBi
AiBi Ai
AiBi+AiBi
& 2
X2
& 2
Bi
& 1
& 2
X1 & 2 X3
Si
Ci-1
& 1
AiBi Bi
& AiBi+AiBiCi-1 3
Ci
图 2.3
& 1 Ai & 1
& 2 & 1
X2
& 2
33
3、数据选择器的测试
• 将双4选1数据选择器 74LS153参照图3.3接 线，测试其功能并填 写功能表 将学习机脉冲信号源 中固定脉冲4个不同频 率号接到数据选择器4 个输入端， 选择端置位，使输出 端可分别观察到4种不 同频率脉冲信号，分 析上述实验结果并总 结数据选择器作用
数据输出端 选择 端 B A X X L L L L L H L H H L H L C0 C1 C 2 C3 X X X X L X X X H X X X X L X X X X H X X X L X X X H X 输出 控制 G H L L L L L L 输出
1 2 B 1 2
11 4 & 1 5 8 Y 9 & 2 10 6 Y1A源自& 19 3 10 3
& 1
8
Y2
& 2
4 5
& 2
6 Y
C
图 2.1
20
A 0 0 0 1 1 1 1 0
输入 B 0 0 1 1 1 0 0 1
输出
C 0 1 1 1 0 0 1 0
Y1
Y2
表2.1
21
2、测试用异或门（74LS86）和与非门 组成的半加器的逻辑功能
n1
JQ KQ
n
n
CP下降沿到来时有效
Sd Rd
CP J X X X X
K X X X 0 1
Qn
X X 0
Q n1
0 1 1
1 0 1
6
↓ 0 ↓ X ↓ X
1
1 1
1
1 1
↓ 1 X
0
1 1
图4.3
8 GND
表3.3
• 双J-K负边沿触发器74LS112的逻辑符号如4.3所示。 • 自拟实验步骤，测试其功能，并将结果 • 填入表3.3中。若令J=K=1时，CP端加连脉冲，用双 踪示波器观察Q-CP端 • 波形，和DFF的D和端相连接时观察到的Q端的波形 48 比较，有和异同点？