一、实验目的
1、熟悉仿真软件Proteus的应用方法;
2、熟悉TTL基本门电路的功能;
3、熟悉中规模集成电路芯片74LS148、74LS138、74LS48、74151的功能;
4、掌握组合逻辑电路分析的一般方法;
5、掌握组合逻辑电路设计的一般方法,能应用集成电路芯片74LS138、74151等进行组合逻辑电路设计。
二、实验内容及步骤
(一)熟悉仿真软件Proteus,对TTL基本门电路(与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、与或非门)进行功能测试。步骤如下:
1、进入Proteus ISIS,新建一项目,(1)选择保存位置并输入项目名称;(2)选择从模板中进行创建(选择默认模板);(3)选择不创建PCB框架;(4)选择无固件项目,完成创建。
2、观察Proteus ISIS工作界面,认清绘图工具栏、预览窗口、对象选择按钮、对象选择器窗口、图形编辑窗口、仿真控制按钮等所在位置。
《数字逻辑》实验报告主要涉及了数字逻辑电路的分析与设计,通过使用仿真软件Proteus进行实践操作,旨在加深对TTL基本门电路、中规模集成电路芯片的理解和应用。实验内容包括熟悉Proteus软件操作,对TTL门电路进行功能测试,以及对74LS系列集成电路芯片的功能验证。
实验的首要目标是掌握Proteus仿真软件的使用。Proteus是一款强大的电子设计自动化软件,特别适用于模拟和数字电路的仿真。在创建新项目时,需选择保存位置,输入项目名称,从模板中创建,并选择无固件项目。熟悉其工作界面包括绘图工具栏、预览窗口、对象选择按钮等,以便后续电路设计。
实验中,学生需要对TTL基本门电路进行功能测试,包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和与或非门。例如,与门电路测试时,需要放置所需元件,连接线路,设置属性,进行电气规则检查,然后通过逻辑状态元件改变输入状态,观察输出变化,记录测试结果。
接着,实验深入到中规模集成电路芯片的验证,如74LS148编码器、74LS138译码器、74LS48七段显示译码器和74151数据选择器。每个芯片的功能验证都需要根据其功能表绘制验证电路,通过仿真来验证其功能是否符合预期。
在组合逻辑电路分析部分,学生需要分析给定电路的功能,写出输出端的逻辑函数,并列出真值表。这要求学生掌握逻辑函数的化简方法,如卡诺图法。
实验要求设计实际应用场景中的逻辑电路。例如,设计一体操比赛裁判判定电路,利用逻辑门实现主裁判和至少一名副裁判的判定逻辑。另一个例子是设计一个路灯控制电路,使用74LS138译码器和与非门,使得三家住户都能独立控制路灯的开关。
这个实验报告涵盖了数字逻辑的基础知识,包括基本门电路、集成电路芯片的功能理解和应用,以及组合逻辑电路的分析和设计。通过这些实践操作,学生能够巩固理论知识,提高数字逻辑设计和问题解决能力。