电子科技大学数字逻辑综合实验：实验1-中小规模组合逻辑设计.pdf

1．逻辑输入采用实验箱的K1-K11，逻辑输出接L1-L10。测试实验箱上的HD74LS04P（非门）、SN74LS32N（或门）、SN74LS00N（与非门）、SN74HC86N（异或门）、SN74HC153（数据选择器、多路复用器）的逻辑功能。 2．采用小规模逻辑器件设计一位数据比较器：设一位数据比较器的输入为A、B，比较A>B，A=B，A<B，输出三个比较结果，输出采用低电平有效。 3．分别用小规模和中规模逻辑器件设计3输入多数表决器：设输入为A、B、C，当三个输入有两个或两个以上同意时，输出结果为同意，输入、输出的同意均为高电平有效。 4. 拓展内容（选做）设计一个4位二进制数检测电路，当对应的十进制数为3、7、大于等于11（十进制）时，输出1，否则输出0。尝试只使用与非门实现该逻辑电路。尝试使用4选1数据选择器和其它逻辑门实现该逻辑电路。 《电子科技大学数字逻辑综合实验：中小规模组合逻辑设计》 本次实验主要涵盖了数字逻辑的基础知识，包括非门、或门、与非门、异或门以及数据选择器等中小规模集成电路的逻辑功能测试和应用。实验的目标是让学生掌握这些基本逻辑门的功能、引脚排列以及使用方法，并通过设计和实现各种逻辑电路来提升对组合逻辑设计的理解。 实验内容分为四个部分： 1. 使用实验箱的K1-K11作为逻辑输入，L1-L10作为逻辑输出，测试并验证HD74LS04P（非门）、SN74LS32N（或门）、SN74LS00N（与非门）、SN74HC86N（异或门）以及SN74HC153（数据选择器/多路复用器）的逻辑特性。这一步旨在熟悉不同逻辑门的工作原理和操作方法。 2. 设计一位数据比较器，输入为A、B，通过比较判断A是否大于B、等于B或者小于B，输出低电平有效的三个比较结果。这需要用到逻辑门的组合，例如异或门和与非门，以实现不同比较条件的逻辑表达式。 3. 分别使用小规模和中规模逻辑器件设计3输入多数表决器。输入为A、B、C，当输入中有两个或以上为高电平时，输出为高电平，表示多数意见为“同意”。这需要理解多数表决的逻辑关系，并能利用逻辑门组合实现。 4. 选做部分设计了一个4位二进制数检测电路，要求当对应的十进制数为3、7或大于等于11时，输出为1，否则为0。这个设计可以通过与非门的组合或者结合4选1数据选择器与其他逻辑门来完成。其中，与非门的使用需要巧妙地构造逻辑表达式，而数据选择器的应用则体现了多路复用的功能，可以根据输入信号选择不同的逻辑路径。 实验原理部分详细介绍了非门、或门、与非门、异或门以及数据选择器的逻辑功能、逻辑符号和引脚排列。例如，非门实现逻辑反相，或门实现逻辑或，与非门实现逻辑与的非，异或门则用于检测输入的异同。此外，74HC153的数据选择器则提供了灵活的数据路由能力，可以根据选择输入来决定哪个数据输入会被传递到输出。 通过这个实验，学生不仅能够了解数字逻辑基础，还能实践逻辑门电路的设计，进一步提升他们的逻辑思维能力和实际操作技能。在理论与实践的结合中，他们将更好地理解和掌握数字逻辑系统的核心概念。