数电实验报告1

用可编程逻辑器件设计组合逻辑电路

一、实验目的

1.掌握译码器的功能和应用

2.掌握数据选择器的功能和应用

二．实验方案

㈠

1. 有一密码锁有三个按键，分别是A、B、C。当三个键都按下时，或当只有A，B其中一个键按下时；或当有A,B两个键同时按下时，锁打开（用F表示开锁信号）。而当有键按下却不符合上列组合状态时，将发出报警信号（用Ｇ表示报警信号）

2.设计用3个开关控制一个电灯的逻辑电路，要求改变任何一开关的状态都能控制电灯由亮变灭或由灭变亮。要求用数据选择器实现。

3.用74LS138和门电路设计1位二进制全减器电路。输入为被减数、减数和来自低位的借位，输出为两数之差和向高位的借位信号。

三．实验步骤

（1）画出真值表：

密码锁的逻辑功能表：

1

电灯的逻辑功能表：

全减器的逻辑功能表：

（２）写出逻辑表达式：

密码锁的逻辑表达式：

１Ｙ＝［１Ｃ０（Ａ＇Ｂ＇）＋１Ｃ１（Ａ＇Ｂ）＋１Ｃ２（ＡＢ＇）＋１Ｃ３（ＡＢ）］１ＧＮ２Ｙ＝［２Ｃ０（Ａ＇Ｂ＇）＋２Ｃ１（Ａ＇Ｂ）＋２Ｃ２（ＡＢ＇）＋２Ｃ３（ＡＢ）］２ＧＮ全减器的逻辑表达式：

Y=CI’P’K+CI’PK’+CIP’K’+CIPK

C0= CI’P’K+CIP’K’+CIPK+CIP’K

（3）画出电路原理图

密码锁的电路图，用74153实现：

电灯的电路图，用74153实现：

全减器的电路图，用74138实现：

四.时序仿真：

用Quatus2 仿真得到的波形如下：

五．实验验证：分析仿真图波形和真值表结果以及在开发板上的演示结果，完全吻合，故此次设计正确。

六．总结：

本次的实验看上去简单，但对于逻辑电路的应用需要更熟练。74LS138的功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高，低电平的信号，它是编码的反操作。在实验过程中因为要控制更多的输入和观察记录等更多的输出，每一步都要准确无误才会得到正确的结果。对双四选一数据选择器74LS153的使用相对困难。首先是原理的理解，其次是线路的分配。把74LS138和74LS153综合运用起来才能实现多通道数据传输。应该先对电路的数字逻辑进行详细的分析，可以提高学习的效率也能加强对实验的理解。