附图3-4 半加器电路
(三)分析、测试全加器的逻辑电路 1. 写出附图3-5电路的逻辑表达式
附图3-5 由与非门组合成的全加器电路
2. 列出真值表 Ai 0 0 1 1 0 0 1 1 16
Bi 0 1 0 1 0 1 0 1 Ci-1 0 0 0 0 1 1 1 1 S X1 X2 X3 Si Ci
3.根据真值表画出逻辑函数Si、Ci卡诺图
4. 按附图3-5的要求,选择与非门并接线,进行测试,将测试结果填入下表,并与上面真值表进行比较逻辑功能是否一致。 Ai 0 0 1 1 0 0 1 1
(四)分析、测试用异或门、或非门和非门组成的全加器逻辑电路 根据全加器的逻辑表达式
全加和 Si=Ai⊕Bi⊕Ci-1
进 位 Ci=(Ai⊕Bi)·Ci-1+ Ai·Bi
可知一位全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成。(使用74LS86 74LS08 74LS32三种芯片)
1.画出用上述门电路实现的全加器逻辑电路。 2.按所画的原理图,选择器件,并在实验箱上接线。
3.进行逻辑功能测试,将测试结果填入自拟表格中,判断测试是否正确。 (五)观察冒险现象(这一个内容选做,有能力的同学最后做下实验看看现象)
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Bi 0 1 0 1 0 1 0 1 Ci-1 0 0 0 0 1 1 1 1 Si Ci
按附图3-6接线,当B=1,C=1时,A输入矩形波(f=1MHz以上),用示波器观察Z输出波形。
然后,试用添加校正项的方法消除险象。
附图3-6
五、实验预习要求
1.复习组合逻辑电路的分析方法。
2.复习用与非门和异或门构成半加器、全加器的工作原理。 3.复习组合电路险象的种类,产生原因,如何防止? 4.根据实验任务要求,设计好必要的线路。 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.总结组合电路的分析与测试方法。 3.对险象进行讨论。
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实验四 触发器及其应用
一、实验目的
1、掌握基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能 2、掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法 3、熟悉触发器之间相互转换的方法 二、实验原理
触发器具有两个稳定状态,用以表示逻辑状态“1”和“0”,在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态,它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件,是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。 1、基本RS触发器
图8-1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器,它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。基本RS触发器具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。通常称S为置“1”端,因为S=0(R=1)时触发器被置“1”;R为置“0”端,因为R=0(S=1)时触发器被置“0”,当S=R=1时状态保持;S=R=0时,触发器状态不定,应避免此种情况发生,表4-1为基本RS触发器的功能表。
基本RS触发器。也可以用两个“或非门”组成,此时为高电平触发有效。 表4-1 输 入 输 出 Qn+1 1 0 Qn φ S 0 1 1 0 2、JK触发器
R 1 0 1 0 Qn+1 0 1 Qn φ 在输入信号为双端的情况下,JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。本实验采用74LS76双JK触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。引脚功能及逻辑符号如图4-2所示。
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JK触发器的状态方程为
Qn+1 =JQn+KQn
J和K是数据输入端,是触发器状态更新的依据,若J、K有两个或两个以上输入端时,组成“与”的关系。Q与Q 为两个互补输出端。通常把 Q=0、Q=1的状态定为触发器“0”状态;而把Q=1,
Q=0定为“1”状态。
图4-2 74LS76双JK触发器引脚排列及逻辑符号
下降沿触发JK触发器的功能如表4-2 表4-2
输 入 输 出 J × × × 0 1 0 1 × K × × × 0 0 1 1 × Qn+1 1 0 φ Qn 1 0 SD 0 1 0 1 1 1 1 1 RD 1 0 0 1 1 1 1 1 CP × × × ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ Qn+1 0 1 φ Qn 0 1 Qn Qn Qn Qn 注:×— 任意态 ↓— 高到低电平跳变 ↑— 低到高电平跳变
Qn(Qn )— 现态 Qn+1(Qn+1 )— 次态 φ— 不定态
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