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3、测试全加器的逻辑功能。
(1)写出图3-3电路的逻辑表达式。 (2)根据逻辑表达式列真值表。(表3-5) (3)根据真值表画逻辑函数Si、Ci的卡诺图。
图3-3
(4)填写表3-5各点状态。
(5)按原理图选择与非门接线进行测试,将测试结果记入表3-6,并与上表进行比较看逻辑功能是否一致。
表3-5 Ai Bi Ci-1 Y Z X1 X2 X3 Si Ci 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 表3-6
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中国传媒大学南广学院传媒技术学院 Ai Bi Ci-1 Ci Si 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 4、测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能。
全加器可以用两个半加器和两个与门、一个或门组成。在实验中,常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。
(1)画出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑电路图,写出逻辑表达式。
(2)找出异或门、与或非门和非门器件,按自已画出的图接线。接线时注意与或非门中不用的与门输入端接地。
(3)当输入端Ai、Bi及Ci-1为下列情况时,用万用表测量Si和Ci的电位并将其转为逻辑状态填写入下表3-7。
表3-7 输入Ai 0 0 0 0 1 1 1 1 端 Bi 0 0 1 1 0 0 1 1 Ci-1 0 1 0 1 0 1 0 1 输出Si 端 Ci 六、实验报告
1、整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。 2、总结组合逻辑电路的分析方法。
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实验四 触发器(一)R-S,D,J-K
一、实验目的
1、熟悉并掌握R-S、D、J-K触发器的构成,工作原理和功能测试方法。 2、学会正确使用触发器集成芯片。
3、了解不同逻辑功能FF相互转换的方法。
二、实验原理
1、R-S触发器的逻辑功能
基本R-S触发器的电路如图4-2所示。它的逻辑功能是:
(1)当Sd=1、Rd=0时,Q=0,Q=1,触发器处于“0”状态。 (2)当Sd=0、Rd=1时,Q=1,Q=0,触发器处于“1”状态。 (3)当Sd=1、Rd=1时,触发器保持原状态不变。
(4)当Sd、Rd都为“0”时,触发器两个输出端都是“1”,一旦输入信号同时撤除,即Sd和Rd同时由“0”变为“1”,触发器将由各种偶然因素确定其最终值,是“1”或是“0”无法确定,即触发器状态不定。
2、维持-阻塞型D触发器的逻辑功能
维持-阻塞型D触发器的逻辑符号如图4-3所示。图中Sd、Rd端为异步置1端,置0端,CP为时钟脉冲端。CP脉冲上升沿触发。D触发器的真值表如表4-1所示。其特征方程为:Qn+1 = Dn
表4-1 D触发器的真值表
Dn Qn+1 0 0 1 1 3、J—K触发器的逻辑功能
J--K触发器的逻辑符号如图4-4所示。图中Sd、Rd端为异步置1端,置0端,CP为时钟脉冲端。CP脉冲下降沿触发。
J--K触发器的逻辑功能是:
(1)当J=0、K=0时,触发器维持原状态,Qn+1 = Dn。
(2)当J=0、K=1时,不管触发器的原状态如何,CP作用(下降沿)后,触发器总是处于“0”状态,Qn+1=0 。
(3) 当J=1,K=0时,不管触发器原状态如何,CP作用后,触发器总是处于“1”状态,Qn+1=1 (4)当J=1,K=1时,不管触发器原状态如何,CP作用后,触发器的状态都要翻转,Qn+1 = Qn。
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三、实验仪器及材料 1、双踪示波器 2、器件
74LS00 二输入端四与非门 1片 74LS74 双D触发器 1片 74LS112 双J—K触发器 1片
四、预习要求
1、预习RS、D、JK触发器的工作原理,逻辑功能。
2、根据工作原理,预先填写表4-2、表4-3、表4-4。待实验时与实际结果比较。
五、实验内容及步骤
1、基本R—S FF功能测试:
两个TTL与非门首尾相接构成的基本R-SFF的电路如图4-2所示。
图4-2 基本R-S FF电路
(1)试按下面的顺序在Sd、Rd端加信号: Sd=0 Rd=1 Sd=1 Rd=1 Sd=1 Rd=0 Sd=1 Rd=1
观察并记录FF的Q、Q端的状态,将结果填入下表4-2中,并说明在上述各种输入状态下,FF执行的是什么功能?
表4-2 Q 逻辑功能 Q Sd Rd 0 0 0 1 1 0 1 1
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(2)Sd端接低电平,Rd端加脉冲。 (3)Sd端接高电平,Rd端加脉冲。
(4)令Rd=Sd,Sd端加脉冲。 记录并观察(2)、(3)、(4)三种情况下,Q、
从中你能否总结出基本R-S FF的Q或Q端的状态改变和输入端Sd、Q端的状态。
Rd的关系。
(5)当Sd、Rd都接低电平时,观察Q、Q端的状态。当Sd、Rd同时由低电平跳为高电平时,注意观察Q、Q端的状态,重复3~5次看Q、Q端的状态是
否相同,以正确理解“不定”状态的含义。
2、维持-阻塞型D触发器功能测试
双D型正边沿维持-阻塞型触发器74LS74的逻辑符号如图4-3所示 试按下面步骤做实验
图4-3 D FF逻辑符号
(1)分别在Sd、Rd端加低电平,观察并记录Q、Q端的状态。
(2)令Sd、Rd端为高电平,D端分别接高,低电平,用点动脉冲作为CP,观察并记录当CP为O、↑、1、↓时Q端状态的变化。
(3)当Sd=Rd=1、CP=0(或CP=1),改变D端信号,观察Q端的状态是否变化?整理以上实验数据,将结果填入下表4-3中。
(4)令Sd=Rd=1,将D和Q端相连,CP加连续脉冲,用双踪示波器观察并记录Q相对于CP的波形。
表4-3 Sd Rd CP X X 24
D X X 0 1 Qn Qn-1 0 1 1 1
1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0