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1、实验三人多数表决电路设计非电1第1页，共15页，编辑于2022年，星期五组合逻辑电路的设计非电专业非电专业2第2页，共15页，编辑于2022年，星期五一、实验目的 1 1掌握组合逻辑电路的设计方法。掌握组合逻辑电路的设计方法。2 2熟悉集成组件的外型结构、型号、管脚序号和功能。熟悉集成组件的外型结构、型号、管脚序号和功能。3第3页，共15页，编辑于2022年，星期五二、实验原理 1 1使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路设计方法。设计组合电路的一般步骤如图所示。的逻辑电路设计方法。设计组合电路的一般步骤如图所示。4第4页，共15页，
2、编辑于2022年，星期五2组合逻辑电路的设计组合逻辑电路的设计n目的：目的：根据实际要求根据实际要求,画出实际电路图画出实际电路图n步骤：步骤：根据对逻辑功能要求，列真值表根据对逻辑功能要求，列真值表 由真值表写出逻辑表达式由真值表写出逻辑表达式 根据要求化简和变换逻辑函数表达式根据要求化简和变换逻辑函数表达式 根据要求画出逻辑图根据要求画出逻辑图 芯片选择，接成实物芯片选择，接成实物 分析并比较设计的优劣分析并比较设计的优劣n设计目标：电路简单，所用器件最少设计目标：电路简单，所用器件最少,可靠性好等可靠性好等.5第5页，共15页，编辑于2022年，星期五n题目：设计一个三人表决电路，结果按
3、题目：设计一个三人表决电路，结果按“少数少数服从多数服从多数”的原则决定。的原则决定。n要求：要求：n方法（方法（1 1）：只用：只用74LS00 74LS00，74LS2074LS20实现。实现。（SSISSI设计）设计）n方法（方法（2 2）：用：用74LS13874LS138和和74LS2074LS20实现。（实现。（MSI MSI 设计）。设计）。6第6页，共15页，编辑于2022年，星期五列出真值表如右表所示。列出真值表如右表所示。输入输入输入输入输出输出输出输出A AB BC CL L0 00 00 00 00 00 01 10 00 01 10 00 00 01 11 11 11
4、 10 00 00 01 10 01 11 11 11 10 01 11 11 11 11 1分析：分析：设设A、B、C：三人的意见。三人的意见。同意为逻辑同意为逻辑同意为逻辑同意为逻辑“1 1 1 1”；不同意为逻辑；不同意为逻辑；不同意为逻辑；不同意为逻辑“0 0 0 0”L：表决结果。表决结果。事情通过为逻辑事情通过为逻辑事情通过为逻辑事情通过为逻辑“1 1 1 1”；没通过为逻辑；没通过为逻辑；没通过为逻辑；没通过为逻辑“0 0 0 0”由真值表写出逻辑表达式：由真值表写出逻辑表达式：方法一（用方法一（用SSISSI设计）：设计）：（用（用74LS0074LS00，74LS2074LS
5、20）7第7页，共15页，编辑于2022年，星期五用卡诺图进行化简。用卡诺图进行化简。1011 010010ABCL1111画出逻辑图画出逻辑图。图图 三人多数表决器逻辑图三人多数表决器逻辑图选择芯片并连接。选择芯片并连接。TTL:与门：与门：74LS00 或门：或门：74LS208第8页，共15页，编辑于2022年，星期五n方法二（用方法二（用 译码器译码器138138和与非门设计）：和与非门设计）：7413812345678161514131211109引脚图&741389第9页，共15页，编辑于2022年，星期五用数据选择器实现组合逻辑电路用数据选择器实现组合逻辑电路例例例例1 1：试用
6、试用试用试用8 8选选选选1 1数据选择器数据选择器数据选择器数据选择器7415174151实现逻辑函数实现逻辑函数实现逻辑函数实现逻辑函数 解：解：2 2将输入变量接至数据选择器的地址输入端，即将输入变量接至数据选择器的地址输入端，即A=A2，B=A1，C=A0。输。输出变量接至数据选择器的输出端，即出变量接至数据选择器的输出端，即L=Y。将逻辑函数。将逻辑函数L的最小项表达式与的最小项表达式与74151的功能表相比较的功能表相比较，显然，显然，L式中出现的最小项，对应的数据输入端应接式中出现的最小项，对应的数据输入端应接1，L式中没出现的最小项，对式中没出现的最小项，对应的数据输入端应接应
7、的数据输入端应接0。即。即D3=D5=D6=D7=1；D0=D1=D2=D4=0。YAD3474151G7DDDD162DY1DD02A5A0A B CL01图图 例逻辑图例逻辑图10第10页，共15页，编辑于2022年，星期五比较：n结论:MSI设计优于SSI设计的。电路形式电路形式需芯片需芯片个数个数接线接线可靠性可靠性对芯片功能的理对芯片功能的理解要求解要求SSI设计设计复杂复杂多多多多一般一般低低MSI设计设计比比SSI简单简单少少少少优于优于SSI较高较高11第11页，共15页，编辑于2022年，星期五三、实验设备与器件 n1 1、5V5V直流电源；直流电源；n2 2、逻辑电平开关；
8、、逻辑电平开关；n3 3、逻辑电平显示器；、逻辑电平显示器；n4 4、74LS0074LS00、74LS2074LS20、74LS13874LS138。12第12页，共15页，编辑于2022年，星期五四、实验内容四、实验内容 设计一个三人表决电路，结果按设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数少数服从多数”的原则决定。的原则决定。（1 1）表决器赞成为）表决器赞成为1 1，不赞成为，不赞成为0 0，超过三分之二赞成通过输出为，超过三分之二赞成通过输出为1 1，否则，否则输出为输出为0 0。要求一：用要求一：用74LS0074LS00和和74LS2074LS20与非实现；与非实现；要求二：用要
9、求二：用74LS13874LS138和和74LS2074LS20实现。实现。（2 2）写出设计过程，画出逻辑电路图请老师检查。）写出设计过程，画出逻辑电路图请老师检查。（3 3）在数字实验板上进行验证。）在数字实验板上进行验证。13第13页，共15页，编辑于2022年，星期五五、注意事项 如果结果不正确，可按如下步骤检查电路：如果结果不正确，可按如下步骤检查电路：如果结果不正确，可按如下步骤检查电路：如果结果不正确，可按如下步骤检查电路：（1）先检查芯片上的）先检查芯片上的“电源电源”和和“地地”是否接对；有没有电是否接对；有没有电压，用万用表测量。压，用万用表测量。（2）芯片和导线是否完全插
10、入实验板中；）芯片和导线是否完全插入实验板中；（3）所搭电路的连线是否正确；）所搭电路的连线是否正确；（4）检查每一根导线是否导通；）检查每一根导线是否导通；（5）芯片是否出现故障。）芯片是否出现故障。接电路时，要断开电源；接好电路，确认无误通电；做完实验接电路时，要断开电源；接好电路，确认无误通电；做完实验后，关掉电源，再拆电路。后，关掉电源，再拆电路。14第14页，共15页，编辑于2022年，星期五n若上题要求n用其它门电路的芯片，该怎样实现？（SSI设计）*用数据选择器74LS151译码器又怎样实现？（MSI设计）课后思考：课后思考：n若表决电路的人数很多，用以上的两种方法来实现表决电路的人数很多，用以上的两种方法来实现是最简单的吗？还有其他更简单的方法吗？是最简单的吗？还有其他更简单的方法吗？END!15第15页，共15页，编辑于2022年，星期五