階段性考核之一——組合邏輯電路設計試驗

1、階段性考核之一：【平時成績10分】組合邏輯部分設計型實驗報告實驗題目設計個實現(xiàn)兩個位一 進制數(shù)相加的全加器電路學生姓名鄒運班級電技122學號20任課教師邢曉敏實驗成績完成時間2013-11-301實驗題目設計一個實現(xiàn)兩個一位二進制數(shù)相加的全加器電路實驗目的本次實驗要求學生用多種方案分別設計一個實現(xiàn)兩個一位二進制 數(shù)相加的全加器電路。其目的在于：1. 使學生深入理解分立元件構成的組合邏輯電路設計過程；2. 通過實驗手段，使學生加深對典型集成中規(guī)模組合邏輯電路一一譯 碼器和數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)這一知識點的理解。3. 時初步鍛煉學生的動手實踐能力。1.用分立元件設計完成該功能電路。具體要求：(1)

2、 試用2輸入與非門芯片實現(xiàn)該電路；【要求指明所需芯片型號、 功能和具體數(shù)量】(2) 試用最少個數(shù)的芯片實現(xiàn)該電路?！疽笾该魉栊酒吞?、功 能和具體數(shù)量】(3) 以上兩方案只需用Multisim仿真軟件仿真實現(xiàn)即可，無需到實具體實驗要求驗室進行實物搭接。但在該實驗報告中要求必須有完整的設計過 程和仿真電路圖。2. 用3線-8線譯碼器7LS138設計完成該功能電路。【要求指明所需芯 片型號、功能和具體數(shù)量】3. 用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153設計完成該功能電路。【要求指明所 需芯片型號、功能和具體數(shù)量】4. 以上1、2、3規(guī)定的實現(xiàn)方案要求都要用數(shù)碼管來顯示十進制的計 算結果。5. 上述2

3、、3兩種方案的實現(xiàn)既要有Multisim仿真實驗過程，又要求 到實驗室進行實物搭接。在該實驗報告中要有完整的設計過程、仿 真電路圖和實驗調(diào)試過程。6. 總結本次實驗的收獲、體會以及建議，填入本實驗報告的相應位置 中?！臼斋@、體會必須寫！】設計過程一用分立元件設計完成兩個一位二進制數(shù)全加器方案一：用2輸入與非門實現(xiàn)1 .設計過程：根據(jù)輸出函數(shù)中的異或關系，用四個與非門構成一個異或門。再用異或門和與非門實現(xiàn)全加器的加和S與進位C (i )。全加器邏輯表達式：*店G - +-1 +1 +- 1Cn =+ii + ABC 1丄FL it H 丄il H rL J.ftFL丄與非-與非式CO=A AB

4、-AB B Cl 'AB真值表如下:slI500000001100101001101100101010111001111112 所用器件：74LS00N* 3 四2輸入正與非門3.仿真實現(xiàn)過程：A. 完成異或運算的4個與非門的連接；B. 全選復制粘貼形成第二個“異或門”，連接兩個“異或門”實現(xiàn)求和運算；C. 放置第9個與非門；D. 放置74LS48與數(shù)碼管，將運算結果與 74LS48輸入端連接，74LS48輸出端與數(shù)碼管連接；E. 正確放置3個單刀雙擲開關，完成3個全加器輸入端的連接；F. 放置電源Vcc,分別與3個單刀雙擲開關的一端連接，并與 74LS48的全部使能端連接；G. 放置

5、數(shù)字地GND分別與3個單刀雙擲開關的另一端連接，并與 74LS48的兩個高位空輸入端以及數(shù)碼管公共端相連；H. 進行電路仿真運算，正確顯示運行結果。方案二：用最少個數(shù)的芯片實現(xiàn)1. 設計過程：真值表：A iBC-1SC0000000110010100110110010101011100111111根據(jù)真值表得到全加器邏輯表達式：鳥=（松6場）田Cco =（Aw-）c/+ 令坊2 所用器件：二輸入異或門74LS86D*2二輸入與非門74LS00D*23.仿真實現(xiàn)過程：在操作過程中，我把輸出端設置與真值表的變量對應：S=S , Cg=Y。由于本身帶有譯碼器的DCD_HE數(shù)碼管來顯示輸入有效高電平個

6、數(shù)，所以可以驗證接的是否正 確。最后，接線完成后進行仿真運行，然后從運行結果中糾正錯誤的地方，實現(xiàn)正確 仿真。用3線-8線譯碼器74LS138設計完成該功能電路【方案三】1 設計過程：3線一8線譯碼器74LS138輸出有效的是低電平。將輸出函數(shù)兩次 取反，即可得到與非與非式。即輸出的 1247項和3567項通過與非門輸出便 得全加器的和S與進位C（ i）.其真值表如下：£00000001100101001101100101010111001111112 所用器件：74LS138D * 13線一8線譯碼器74LS20D * 1四輸入與非門3.仿真實現(xiàn)過程：G1高電平有效，接VCC G2

7、低電平有效，接地。譯碼器的輸入端 ABC依次 接DSWPK_三控制開關。把譯碼器的所需的輸出端接到相應的四線與非門上，DCD_HI 數(shù)碼管來顯示輸入有效高電平個數(shù)。 最后，接線完成后進行仿真運行，然后從運行結 果當中糾正出現(xiàn)錯誤的功能.用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153設計完成該功能電路【方案四】1.設計過程：雙四選一數(shù)據(jù)選擇器中1Y可輸出和S, 2Y輸出進位C(i )。通過真值表，可判斷 出數(shù)據(jù)輸入中輸入函數(shù)為S = ABC ABC ABC ABC=mC+mC +mC +mCC1=ABC ABC ABC ABC=mC+mC+m真值表如下:岡00000001100101001101100101

8、010111001111112. 所用器件：74LS153雙4-1線數(shù)據(jù)選擇器*1 74LS04六反相器*13. 仿真實現(xiàn)過程：在過程中未發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤，并且錢查不出來。詢冋老師，并重新學習74LS153雙4-1線數(shù)據(jù)選擇器的相關知識，重新做出了仿真。達到正確仿真。實驗心得 剛接觸到時，對自己沒有信心，通過和一些懂的同學，學長交流之后自己逐漸的走進其中，也開始越來越熟悉，并且順手，從錯誤到正確經(jīng)歷了一個探索道路。我已經(jīng)設計出了與非門全加器、最 少門電路全加器74LS138改全加器，74LS153改全加器，這讓我 收獲很多。通過四種方法來設計全加器，從而更多的鍛煉我的思維設計能力，而且最終我做到了,我覺得這對自己是一種很好的鍛煉，也是值得肯定的地方。在仿真實驗中，我們也有許多需要引 起注意，如芯片的選擇與使用，這是我出過問題的地方。同時還要很好的。在今后的學習使用中 自己一定會越來越熟練越來越優(yōu)秀。感謝這樣的仿真練習。附錄1：方案一仿真電路圖11A3器 fu:.!踣 * H :!>-附錄2:方案二仿真電路圖VCC ' 14 ' r - - W Bi - - I-00:UU7IL5WOoie_MLSMD ：U5W 74LS4BD1 1 'x -