東南大學(xué)電工電子實驗中心實 驗 報 告課程名稱： 數(shù)字邏輯電路實驗 第 二 次實驗實驗名稱： 門電路和組合邏輯 院 （系）： 電氣工程 專 業(yè)：電氣工程及自動化 姓 名： 學(xué) 號： 實 驗 室: 104 實驗時間：2013年11月8日 評定成績： 審閱教師： 一、 實驗?zāi)康模?）掌握TTL和CMOS器件的靜態(tài)特性和動態(tài)特性測量方法及這些特性對數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的影響；（2）掌握通過數(shù)字器件手冊查看器件靜態(tài)和動態(tài)特性參數(shù)；（3）掌握不同結(jié)構(gòu)的數(shù)字器件之間的互連；（4）掌握OC門和三態(tài)門的特性和使用方法；（5）加深示波器測量技術(shù)的訓(xùn)練；（6）掌握小規(guī)模組合邏輯的工程設(shè)計方法；（7）了解競爭和冒險的產(chǎn)生原因，消除方法，掌握用示波器和邏輯分析捕捉毛刺的方法。二、 實驗器材74LS00 74LS2074LS24474HC0174LS04三、 必做實驗1.（1）用 OC 門實現(xiàn)三路信號分時傳送的總線結(jié)構(gòu)a. 用OC門實現(xiàn)三路信號分時傳送的總線結(jié)構(gòu)，框圖如圖2.5.5所示，功能如表2.5.2所示。（注意OC門必須外接負載電阻和電源，EC取5V）表2.5.2設(shè)計要求的邏輯功能控制輸入輸出A2A1A0Y001D0010D1100D2圖2.5.5 三路分時總線原理框圖 查詢相關(guān)器件的數(shù)據(jù)手冊，計算OC門外接負載電阻的取值范圍，選擇適中的電阻值，連接電路。選取。設(shè)計圖如右圖所示接線圖如下 靜態(tài)驗證：控制輸入和數(shù)據(jù)輸入端加高低電平，用電壓表測量輸出高低電平的電壓值，注意測量A2A1A0=000時的輸出值。Ec=5.1VA2A1A0D2D1D0輸出Y電壓/V001XX000.195001XX115.017010X0X00.194010X1X15.0131000XX00.1931001XX15.011000XXX15.008 動態(tài)驗證：控制輸入加高低電平，數(shù)據(jù)輸入端加連續(xù)脈沖信號，用示波器雙蹤顯示輸入和輸出波形，測量波形的峰峰值、高電平電壓和低電平電壓，對結(jié)果進行分析并解釋為什么要選擇“DC”。A2A1A0D2D1D0輸出Y001XXTTL010XTTLX100TTLXX頻率/Hz峰-峰值/V高電平/V低電平/V輸入波形1005.205.200.00輸出波形1004.083.60-0.48 器件電源電壓VCC仍為5V，將EC改為10V，重復(fù)和，分析兩者的差別。注意，不要直接將VCC改為10V，避免燒毀器件。選取，真值表如下：Ec=10.02VA2A1A0D2D1D0輸出Y電壓/V001XX000.342V001XX119.99V010X0X00.332V010X1X19.96V1000XX00.346V1001XX19.95V000XXX19.95V1.(2)用三態(tài)門實現(xiàn)三路信號分時傳輸要求：用三態(tài)門實現(xiàn)實驗內(nèi)容7中的三路信號分時傳輸 重復(fù)實驗內(nèi)容7中的和，注意不要同時將兩個或兩個以上的三態(tài)門的控制端處于使能狀態(tài)。 將A2A1A0設(shè)為“000”， D2D1D0設(shè)為“111”，此時輸出端為高阻狀態(tài)，測量輸出端電壓值，總結(jié)如何用萬用表判斷高阻態(tài)。用三態(tài)門實現(xiàn)三路信號分時傳送的總線結(jié)構(gòu)電路圖如下圖所示。實驗接線圖如下真值表如下：A2A1A0D2D1D0Y電壓/V001XX000.012001XX114.845010X0X00.011010X1X14.8461000XX00.0131001XX14.847000XXX10.252V輸入TTL方波：A2A1A0D2D1D0輸出Y001XXTTL010XTTLX100TTLXX波形參數(shù)如下：頻率/Hz峰-峰值/V高電平/V低電平/V輸入波形100.05.125.120.00輸出波形100.05.044.98-0.06波形圖如下：2（1）2.10節(jié) 實驗：SSI組合邏輯設(shè)計及競爭-冒險現(xiàn)象內(nèi)容1數(shù)值判別電路 設(shè)計一個組合邏輯電路，它接收8421BCD碼B3B2B1B0，僅當(dāng)2<B3B2B1B0<7時，輸出Y才為1。B3B2B1B0Y000000001000100001110100101011011010111010000100101010X1011X1100X1101X1110X1111XY=B2B1 +B2B0+B2B1B0 =( B2B1)( B2B0)( B2B1B0)接線圖見下頁經(jīng)實驗測試，真值表同上，能完成所需功能。 設(shè)計一個組合邏輯電路，它接收4位二進制數(shù)B3B2B1B0，僅當(dāng)2<B3B2B1B0<7時，輸出Y才為1。B3B2B1B0Y00000000100010000111010010101101101011101000010010101001011011000110101110011110化簡得： Y=B3B2B1 +B3B2B0+B3B2B1B0 =(B3B2B1) (B3B2B0)(B3B2B1B0)接線見下頁，邏輯電路圖略。經(jīng)實驗測試，真值表同上，能完成所需功能。（2）內(nèi)容4.停車場交通控制系統(tǒng)某停車場有一個交通控制系統(tǒng)，控制入口處的3個車道，如圖2.10.1所示。這三個車道分別為 “左車道”、“右車道”和“VIP車道”。每個車道有一個信號燈，紅燈禁止通行，綠燈允許通行，任何時候只能有一個通道是綠燈。每個車道有一個傳感器，用來監(jiān)測是否有車通過，另外還有一個時間控制信號用于控制車道循環(huán)。整個控制規(guī)則如下：當(dāng)VIP車道有車時， 該車道信號燈變?yōu)榫G燈；當(dāng)VIP車道沒有車且右車道也沒有車時，左車道信號燈變?yōu)榫G燈；當(dāng)VIP車道沒有車且左車道也沒有車時，右車道信號燈變?yōu)榫G燈；當(dāng)VIP車道沒有車，但左、右車道都有車時，由時間控制信號控制左右車道輪流通行；輸入: A2代表VIP車道有車; A1= 1 代表左車道有車; A0= 1 代表右車道有車;C = 1 代表時間控制信號使左車道通行;C = 0 代表時間控制信號使右車道通行輸出: Y2 = 1 代表VIP車道信號燈為紅燈; Y1 = 1 代表左車道信號燈為紅燈; Y0 = 1 代表右車道信號燈為紅燈設(shè)計真值表見下頁A2A1A0CY2Y1Y0000X111001X110010X101011111001101011XXX011由卡諾圖化簡真值表可得：Y2=B2Y1=A2+A1+A0C=(A2A1(A0C)Y0= A2+A0+A1C=( A2A0(A1C)邏輯電路圖如右圖設(shè)計電路圖如下圖，經(jīng)實驗檢測，電路能夠?qū)崿F(xiàn)題目所要求的功能，真值表同上。