实验二 组合逻辑电路的设计

实验二 组合逻辑电路的设计

―――数据选择器的应用

一、实验目的

1.掌握组合逻辑电路的设计及逻辑功能的测试。

2.学习用集成数据选择器实现组合逻辑函数。

二、实验仪器及材料

1、DLC－1数电实验箱 2、双踪示波器 3、数字万用表。 4、数据选择器74LS153一片。5、其它可用的集成电路

三、实验原理

1. 组合逻辑电路的设计步骤

根据给定的实际问题进行逻辑抽象，确定输入、输出变量，并进行状态赋值，再根据给定的因果关系，列出逻辑真值表。然后用公式法或卡诺图法化简逻辑函数式，得到最简表达式。根据给定的器件进行逻辑表达式变换，画出逻辑图。 2.数据选择器

数据选择器又称为多路开关，是一种重要的组合逻辑部件，它可以实现从多路数据传输中选择任何一路信号输出。

A1 A0 Di Y 0 0 D0 D0 0 1 D1 D1 1 0 D2 D2 1 1 D3 D3 A1 A0

4选1选择器功能示意图 真值表 逻辑函数式：Y?A1A0D0?A1A0D1?A1A0D2?A1A0D3

3．74LS153数据选择器

74LS153是一块双路4选1数据选择器，其引脚排列如下图：

1

（1）1S、2S为两个独立的使能端

当1S（2S）＝1时，数据选择器被禁止，此时 Q＝0。 当1S（2S）＝0时，选择器正常工作，即输出

（2）A1、A0为公用的地址输入端

（3）1D0～1D3和2D0～2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端 （4）1Q、2Q为两个输出端。 其功能表如下：

输入 S A1 输出 A0 × 0 1 0 1 Di × D0 D1 D2 D3 Q 0 D0 D1 D2 D3 功能 禁止输出 选择D0 选择D1 选择D2 选择D3 1 0 0 0 × 0 0 1 0 1 四、实验内容

1．验证74LS153的逻辑功能（20分） 将74LS153 接成的电路如图所示,将A1、A0 D0～D3接数据开关，输出端Q接发光二极管。按下表进行测试。（预习时写出理论逻辑值和功能说明）

2

输 入 输出Y 理论逻辑实测逻辑A1 A0 D3 D2 D1 D0 S 值 值 1 × × × × × × 0 0 0 × × × 0 0 0 0 × × × 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 × × 0 × × × 1 × × 0 × × × 1 × × 0 × × × 1 × × × 功能 说明 2. 某产品有A、B、C三项质量指标。规定：A必须满足要求，其它两项指标中只要有任意一项满足要求，产品就算合格； 试设计一个检验产品合格的逻辑电路。

（1）要求用与非门实现该逻辑功能。（预习时详细写出设计步骤、用Mulrisim画出电路图并仿真，同时设计测试表格。）（20分）

（2）要求用74LS153实现该逻辑功能。（预习时详细写出设计步骤、用Mulrisim画出电路图并仿真，同时设计测试表格。）（20分）

3. 有一个车间，有红、黄两个故障指示灯，用来表示三台设备的工作情况。当有一台设备出现故障时，黄灯亮；若有两台设备出现故障时，红灯亮；若三台设备都出现故障时，红灯、黄灯都亮。用74LS153实现该逻辑功能。（预习时详细写出设计步骤、用Mulrisim画出电路图并仿真，同时设计测试表格。）注：此电路为三个输入端二个输出端，用74LS153内部的两个选择器方可完成。（20分）

4.现场设计：设计题目现场给出，要求对前面的实验内容非常熟悉，方可进行。（20分）

五、实验预习要求

1）掌握组合逻辑电路设计方法

2）熟悉74LS153的工作原理及使用方法。 3）熟悉Mulrisim软件的使用

4）按讲义要求进行预习并写预习报告。

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