实验六 用中规模组合逻辑器件设计组合逻辑电路.pdf

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1、实 验 六 用 中 规 模 组 合 逻 辑 器 件 设 计 组 合 逻 辑 电 路 一、实 验 目 的 1.学 习 中 规 模 集 成 数 据 选 择 器 的 逻 辑 功 能 和 使 用 方 法。2.学 习 使 用 中 规 模 集 成 芯 片 实 现 多 功 能 组 合 逻 辑 电 路 的 方 法。二、设 计 任 务 用 数 据 选 择 器 74LS151或 3/8线 译 码 器 设 计 一 个 多 功 能 组 合 逻 辑 电 路。该 电 路 具 有 两 个 控 制 端 C,Co,控 制 着 电 路 的 功 能，当 C G=O O时，电 路 实 现 对 输 入 的 两 个 信 号 的 或 的

2、功 能；当 C,Co=Ol时，电 路 实 现 对 输 入 的 两 个 信 号 的 与 的 功 能；当 G C=10时，电 路 实 现 对 输 入 的 两 个 信 号 的 异 或 的 功 能；当 C G=1 1时，电 路 实 现 对 输 入 的 两 个 信 号 的 同 或 的 功 能。三、设 计 过 程（1）根 据 题 意 列 出 真 值 表 如 下 所 示，再 填 入 卡 诺 图 中。C i0 0 1 1C o 0 1 0 1A 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1B 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1Y 0 1 1 1 0 0 0 1 0

3、 1 1 0 1 0 0 1（2）、建 立 丫（G、Co,A、B）的 卡 诺 图 及 降 维 图，如 图 所 示。A B 00 01 11 101 10 100 0 1 1 1 00 Bo 1 101 0 0 1 0 01 02B311 1 0 1 01-z11B6B710 0 1 0 1 10 B4BsF函 数 降 维 图（图 中 变 量 CiCoA换 成 CiCoB结 果 不 变）（3）、减 少 丫 函 数 的 输 入 变 量，将 4 变 量 减 为 3 变 量，通 过 降 维 来 实 现。如 上 图 所 示。这 时，数 据 选 择 器 的 输 入 端 D。D7分 别 为：D（）=B,D|

4、=l,D；=0,D3=B,D4=B,D5=B,D（,=B,D7=B Bb B5（4）、F 函 数 逻 辑 图 如 下 图 所 示Y1oCCA9 Y74LS151 74D。几 3 D2-D3 D4 D5 D6 DT-o2 2四、实 验 用 仪 器、仪 表 数 字 电 路 实 验 箱、万 用 表、74LS15K 74LS00o五、实 验 步 骤 1.检 查 导 线 及 器 件 好 坏。2.按 上 图 连 接 电 路。G、品、A、B 分 别 接 逻 辑 开 关，检 查 无 误 后 接 通 电 源。3.按 真 值 表 逐 项 进 行 测 试 并 检 查 是 否 正 确，如 有 故 障 设 法 排 除。

5、4.结 果 无 误 后 记 录 数 据 后 拆 线 并 整 理 实 验 设 备。实 验 数 据 如 下：c,0 0 1 1C o 0 1 0 1A 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1B 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1Y 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1实 验 证 明，实 验 数 据 与 设 计 值 完 全 一 致。设 计 正 确。六、设 计 和 实 验 过 程 的 收 获 与 体 会。1、设 计 过 程 的 收 获 与 体 会：设 计 前 要 将 真 值 表 列 出。用 低 维 数 据 选 择 器 实 现

6、 高 维 逻 辑 函 数 时，首 先 要 降 维，将 多 出 的 变 量 作 为 记 图 变 量。当 需 要 降 维 处 理 时，将 谁 作 为 记 图 变 量 是 任 意 的，但 结 果 是 不 同 的。因 此 要 进 行 降 维 时，要 确 定 哪 几 个 变 量 作 为 数 据 选 择 器 的 地 址 输 入 变 量。可 用 Electronics Workbench进 行 仿 真。以 验 证 设 计 正 确 与 否。2、实 验 过 程 的 收 获 与 体 会：74LS151的 第 七 脚 必 须 接 低 电 平；出 现 故 障 时，首 先 检 查 地 址 输 入 端 的 电 平，看 其

7、 状 态 是 否 与 相 接 的 逻 辑 电 平 开 关 相 同。如 不 相 符，则 可 能 存 在 断 路 现 象。如 相 同，则 检 查 其 输 出 是 否 与 相 应 数 据 端 输 入 相 同，如 相 同，可 能 存 在 设 计 错 误，如 不 同，则 可 能 器 件 已 损 坏。实 验 逻 辑 电 路 图 最 好 把 集 成 块 的 引 脚 标 上，以 便 接 线 和 检 查,1、用 数 据 选 择 器 74LS151或 3/8线 译 码 器 设 计 一 个 多 功 能 组 合 逻 辑 电 路。该 电 路 具 有 两 个 控 制 端 CG,控 制 着 电 路 的 功 能，当。=00时

8、-，电 路 实 现 对 输 入 的 两 个 信 号 的 或 的 功 能；当 口 品=01时-，电 路 实 现 对 输 入 的 两 个 信 号 的 与 的 功 能；当 GC=10时，电 路 实 现 对 输 入 的 两 个 信 号 的 异 或 的 功 能；当 G G=1 1 时，电 路 实 现 对 输 入 的 两 个 信 号 的 同 或 的 功 能。Y=C;Q(A+8)+B)+G 弓(A B)+C.CA B)Y=+CQB(A+A)+CnAB+C,CAB+C,+C,CnA B+C.Q ABY=C;QA+CAB+C-A B+CC0AB+C,CAB+C,QAB+C,C()A B+CtCuAB设 A2=C

9、|A=Co A()=A Oy=mo*B+ml*l+m2O+ni3*B+m4*B+ms*B+m6*B+m7*BDQ=Dy=D4 D7=B Ds=D6=B Dj=1 D=0用 138器 件：Y=q c；(A+B)+q Co(AB)+C!c；(AB)+C tC0(AB)设 D=G C=C0 B=A A=AK=m,+m2+m3+m7+m9+ml0+ml2+ml5=m,m2 m3 1117 他*m10*111|2*11115(Ci=s;(D=S；(l)=S,(2)(实 验 用 74LS138一 块、74LS20一 块、74LS00一 块)2、用 38 译 码 器 74LS138设 计 一 个 三 位 二

10、 进 制 码 与 循 环 码 的 可 逆 转 换 电 路。K 为 控 制 变 量。(1)根 据 题 意 列 出 真 值 表 如 下 所 示：输 入 输 出 A?A|%Q2 Q 1 Q（）00 0 0 0 0 00 0 1 0 0 10 1 0 0 1 10 1 1 0 1 01 0 0 1 1 01 0 1 1 1 11 1 0 1 0 11 1 1 1 0 010 0 0 0 0 00 0 1 0 0 10 1 1 0 1 00 1 0 0 1 11 1 0 1 0 01 1 1 1 0 11 0 1 1 1 01 0 0 1 1 1。2=40=/C(m2+m 3+m4+m5)+K(m2+m

11、34-m44-m5)=(m2+m34-m4+m5)=m2*m3 m4*1 1 1 5Q()K(ni+m2+m5+m6)4-K(m+m2+m4+m7)=*m2 m5 m6+/C m,m2 m4 m7=/L m,m2 m5 m6 ni!m2 m4 m7(实 验 用 74LS138 一 块、74LS20.块、74LS00-块 共 四 块)或=(ni)+m2)+m5 m6+1 1 17=(ni+m2)+K(m5+m6)+K(n4+m7)=加 记 豆 不 断(实 验 用 74LS138一 块、74LS20一 块、74LS00二 块 共 四 块)3、用 3-8译 码 器 74LS138设 计 一 个 二

12、进 制 全 加/全 减 两 用 电 路。K 为 控 制 变 量。(1)根 据 题 意 列 出 真 值 表 如 下 所 示：K A B C,.SnCn00 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 110 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 1 0 0 01 1 1 1 1sn=/c(mi+m2+m4+m7)+K(mi+012+014+017)=m i+m z+nu+m 7=m4 m 7Cn=K(ni3+015+0 1+1117)

13、+K(mi+012+01 3+1117)=/f m3 m5 m6 m7/C r O j m2 m3 m,(m3+m7)+K(1 1 1 5+叫)+K(mi+m2)=(m3 4-m7)+m5 1116+01 012=m3 1117 K m5 m6 Km1 m(实 验 用 74LS138一 块、74LS20一 块、74LS00二 块 共 四 块)实 验 七 设 计 一 个 四 位 可 逆 二 进 制 计 数 器 一、实 验 目 的 掌 握 中 规 模 集 成 计 数 器 的 使 用 方 法 及 功 能 测 试 方 法。二、实 验 内 容 及 要 求 用 D触 发 器 设 计 一 个 异 步 四 位

14、 二 进 制 可 逆 计 数 器。三、设 计 过 程（1）根 据 题 意 列 出 加 计 数 状 态 表 和 驱 动 表，如 下 表 所 示。序 号 现 态 次 态 驱 动 信 号 Qn3 Qn2 Qni QnoQn+13Qn+,2Qn+IiCQ n+1oD3CP3D2CP2D,CP1Do CPo1 0 0 0 0 0 0 0 1 X 0 X 0 X 0 1 12 0 0 0 1 0 0 1 0 X 0 X 0 1 1 0 13 0 0 1 0 0 0 1 1 X 0 X 0 X 0 1 14 0 0 1 1 0 1 0 0 X 0 1 1 0 1 0 15 0 1 0 0 0 1 0 1 X

15、 0 X 0 X 0 1 16 0 1 0 1 0 1 1 0 X 0 X 0 1 1 0 17 0 1 1 0 0 1 1 1 X 0 X 0 X 0 1 18 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 19 1 0 0 0 1 0 0 1 X 0 X 0 X 0 1 110 1 0 0 1 1 0 1 0 X 0 X 0 1 1 0 111 1 0 1 0 1 0 1 1 X 0 X 0 X 0 1 112 1 0 1 1 1 1 0 0 X 0 1 1 0 1 0 113 1 1 0 0 1 1 0 1 X 0 X 0 X 0 1 114 1 1 0 1 1 1 1 0

16、 X 0 X 0 1 1 0 115 1 1 1 0 1 1 1 1 X 0 X 0 X 0 1 116 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1（2）用 卡 诺 图 化 简，如 下 图 所 示。求 得 各 位 触 器 的 驱 动 信 号 的 表 达 式 3=。3 Q i Q oQ 3 Q?00 01 11 1000X X X X01X X 1 X11X X 0 X10X X X X Q i Q oQ3Q?00 01 11 1000X X1 X01X X 0 X11X X 0 X10X X1 X=Q1 Q i Q oQ3Q 00 01 11 1000 X 10 X01 X

17、 10 X11 X 10 X10 X 10 X3=2 Q o00 01 11 1000 10 0101 10 0111 10 0110 10 01。0=Qo(2)用 卡 诺 图 化 简，如 下 图 所 示。求 得 各 位 触 器 的 时 钟 方 程 的 表 达 式 Q o00 01 11 1000X X X X01X X 1 X11X X 0 X10X X X XCPy=Q2Q 3 Q?00 01 11 1000X X1 X01X X 0 X11X X 0 X10X X1 XCP2=QtQ 3 Q?00 01 11 1000 X 10 X01 X 10 X11 X 10 X10 X 10 XC

18、Pi=2oCPn=CP(3)根 据 题 意 列 出 减 计 数 状 态 表 和 驱 动 表，如 下 表 所 示。序 号 现 态 次 态 驱 动 信 号 Q-3 Qn2 Qni QnoQn+I3 Qn+12 Qn+IinQ n+1o D3CP.D2CP2Di CP|Do CP1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 0 0 0 1 1 1 1 0 X 0 X 0 X 0 0 13 0 0 1 0 1 1 0 1 X 0 X 0 0 1 1 14 0 0 1 1 1 1 0 0 X 0 X 0 X 0 0 15 0 1 0 0 1 0 1 1 X 0 0 1 1 1 1

19、 16 0 1 0 1 1 0 1 0 X 0 X 0 X 0 0 17 0 1 1 0 1 0 0 1 X 0 X 0 X 1 1 18 0 1 1 1 1 0 0 0 X 0 X 0 X 0 0 19 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 110 1 0 0 1 0 1 1 0 X 0 X 0 X 0 0 111 1 0 1 0 0 1 0 1 X 0 X 0 0 1 1 112 1 0 1 1 0 1 0 0 X 0 X 0 X 0 0 113 1 1 0 0 0 0 1 1 X 0 0 1 1 1 1 114 1 1 0 1 0 0 1 0 X 0 X 0 X 0

20、 0 115 1 1 1 0 0 0 0 1 X 0 X 0 0 1 1 116 1 1 1 1 0 0 0 0 X 0 X 0 X 0 0 1(2)用 卡 诺 图 化 简，如 下 图 所 示。求 得 各 位 触 器 的 驱 动 信 号 的 表 达 式。3=。3 Q o00 01 11 10001X X X01 X X X X11X X X X100X X XQ 3 Q?00 01 11 1000 X X X X01X X X X11X X X X10 X X X X。2=Q1Q 3 Q?00 01 11 1000 X X X X01X X X X11X X X X10 X X X X3=0D

21、0=Qo Q 1 Q OQ 3(h 00 01 11 1000 1 0 0 101 1 0 0 111 1 0 0 110 1 0 0 1(2)用 卡 诺 图 化 简，如 下 图 所 示。求 得 各 位 触 器 的 时 钟 方 程 的 表 达 式 Q 3 Q?00 01 11 1000X X X X01X X 1 X11X X 0 X10X X X X Q iQ o00 01 11 1000X X1 X01X X 0 X11X X 0 X10X X1 X。尸 2=。1 Q iQ oQ 3 Q?00 01 11 1000 X 10 X01 X 10 X11 X 10 X10 X 10 XC R=

22、4CP)=CP由 上 分 析 可 知：加 减 计 数 只 在 于 时 钟 C P的 不 同，若 要 使 一 个 电 路 能 够 可 逆 计 数，增 设 一 控 制 开 关，就 可 实 现。设 K=1 时 为 加 计 数，设 K=0 时 为 减 计 数，加 法：C P,=K即 减 法：C P,=K Qn_则 有：C P n=K。“t（或 如 K=0时 为 加 法：CPn=K K=1时 为 减 法：CPn=KQ_I=K Q I 则 有：CP K 心）四、可 逆 计 数 器 逻 辑 图 如 下:四、实 验 用 仪 器、仪 表 数 字 电 路 实 验 箱、万 用 表、74LS74、CC4030五、实

23、验 步 骤 六、实 验 数 据K=0 K=1CPQ3Q2Qi Qo Q3Q2Q.Qo0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 1 1 1 12 0 0 1 0 1 1 1 03 0 0 1 1 1 1 0 14 0 1 0 0 1 1 0 05 0 1 0 1 1 0 1 16 0 1 1 0 1 0 1 07 0 1 1 1 1 0 0 18 1 0 0 0 1 0 0 09 1 0 0 1 0 1 1 110 1 0 1 0 0 1 1 011 1 0 1 1 0 1 0 112 1 1 0 0 0 1 0 013 1 1 0 1 0 0 1 114 1 1 1 0 0 0 1

24、 015 1 1 1 1 0 0 0 116 0 0 0 0 0 0 0 0实 验 八 设 计 任 意 进 制 计 数 器 一、实 验 目 的 掌 握 中 规 模 集 成 计 数 器 的 使 用 方 法 及 功 能 测 试 方 法。二、实 验 内 容 及 要 求 采 用(74LS192)复 位 法 或 预 置 数 法 设 计 一 个 三 位 十 进 制 计 数 器。要 求 各 位 同 学 设 计 的 计 数 器 的 计 数 容 量 是 自 己 学 号 的 最 后 三 位 数 字。三、设 计 过 程 74LS192是 中 规 模 同 步 十 进 制 可 逆 计 数 器，具 有 双 时 钟 输 入

25、，并 具 有 清 除 和 置 数 等 功 能，其 引 脚 排 列 如 图 所 示。74LS192(CC40192)的 功 能 如 下 表 所 示。16 15 14 13 12 11 10 9 Vcc Do CR BU CO D5 6 D 5)74LS192Di Q I Q;CPt CPu Q Q?GND-1 r r r i i i n1 2 3 4 5 6 7 874LS192引 脚 排 列 图 CR：清 除 端 CPU：加 计 数 端 ZD：置 数 端 CPD：减 计 数 端 co：非 同 步 进 位 输 出 端 丽：非 同 步 借 位 输 出 端 D3、D2、D|、Do：数 据 输 入 端

26、 Q3、Q2、Qi、Q O：输 出 端 表 74LS192(CC40192)的 功 能输 入 端 输 出 端 功 能 CR LDCPUCPDD3D2Di Do Q3Q 2 Qi Q o1 X X X X X X X 0 0 0 0 清 零 0 0 X X d c b a d c b a 置 数 0 1 f 1 X X X X 00001001 川 计 数 1001时 彷=00 1 1 tX X X X 1001 0000减 计 数 0000时 的=0用 M进 制 集 成 计 数 器 可 以 构 成 N（任 意）进 制 的 计 数 器。通 常 用 反 馈 清 零 法 和 反 馈 置 数 法。当

27、计 数 器 的 计 数 N M 时，则 要 用 多 片 M 进 制 计 数 器 构 成。其 计 数 规 律 为：当 低 位 计 数 器 没 有 达 到 计 数 的 最 大 值 时，如 74LS192的 1001时，其 高 位 芯 片 应 处 于 保 持 状 态，只 有 当 低 位 芯 片 计 数 达 到 最 大 值 时，给 相 邻 的 高 位 芯 片 计 数 器 发 一 个 信 号，使 其 脱 离 保 持 状 态，进 入 计 数 状 态。现 以 233为 例 为 计 数 容 量 进 行 设 计。由 于 233为 三 位 数，因 此 需 用 三 块 74LS192。1 清 零 法：CR（RD）=

28、（Q1Q0）百（Q iQ o）拾（Q i）个 初 态：0000终 态:2331=232 即：0010 0011 0010状 态 转 换 图:（略）:p2、置 数 法：由 于 74LS192是 具 有 异 步 清 零、置 数 功 能 的 十 进 制 计 数 器，因 此 保 留 哪 233种 状 态，方 法 有 多 种。下 图 是 其 中 两 种 置 数 法。犹 以 最 后 一 种 使 用 器 件 最 少，接 线 最 为 简 单。方 案 一：CPTWcpru方 案 三：TD(Q 1 Q 0)百(Q1QO)拾(Q2Q0)个(或 而=而)初 态：0000(或 1000-332=668)终 态：3321

29、=331 即：0011 0011 0001(或 999)四、实 验 用 仪 器、仪 表 数 字 电 路 实 验 箱、万 用 表、74LS192、74LS00、74LS20,74LS08等 五、实 验 步 骤 清 零 法：1.检 查 导 线 及 器 件 好 坏（即 加 上 电 源 后，按 74LS192的 功 能 表 进 行 检 测）。2.按 上 图 连 接 电 路。石、CP。分 别 接 逻 辑 开 关 并 置 为 高 电 平，百 位（74LS192（3）、拾 位、个 位 的 Q.,、Q2 Q I、Qo分 别 接 发 光 二 极 管 或 数 码 管，计 数 脉 冲 接 手 动 或 1Hz时 钟

30、脉 冲。检 查 无 误 后 接 通 电 源。3.加 入 CP进 行 测 试 并 检 查 结 果 是 否 正 确，如 有 故 障 设 法 排 除。4.结 果 无 误 后 记 录 数 据 后 拆 线 并 整 理 实 验 设 备。实 验 数 据 如 下：实 验 证 明，实 验 数 据 与 设 计 值 完 全 一 致。设 计 正 确。百 位 拾 位 个 位 CPQ：1Q2Q.Qo Qa Qz Q1 Qo Q：.Q.Qo1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 02 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 04 0 0 0 0 0 0 0 0

31、0 0 1 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0331 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0334 0 0 0()()0 0 0()0 0 0 置 数 法：1.检 查 导 线 及 器 件 好 坏（即 加 上 电 源 后，按 74LS192的 功 能 表 进 行 检 测）。2.按 上 图 连 接 电 路。CR、CPD分 别 接 逻 辑 开 关 并 置 为 高 电 平，百 位（74LS192（3）、拾 位、个 位 的 Q,、Q”Qi、Q1分 别 接 发 光 二 极 管 或 数 码 管，计 数 脉 冲 接 手 动 或 1Hz时 钟 脉 冲。检 查 无 误 后 接 通 电 源

32、。3.加 入 CP测 试 并 检 查 结 果 是 否 正 确，如 有 故 障 设 法 排 除。4.结 果 无 误 后 记 录 数 据 后 拆 线 并 整 理 实 验 设 备。实 验 数 据 如 下：百 位 拾 位 个 位 CP Qa Q2Q）Qo Qs Q2 Qi Qo Qs Q2Q,Qo1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 02 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0331 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0334

33、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0实 验 证 明，实 验 数 据 与 设 计 值 完 全 一 致。设 计 正 确。六、设 计 和 实 验 过 程 的 收 获 与 体 会。1、设 计 过 程 的 收 获 与 体 会：设 计 前 要 确 定 是 用 清 零 法 还 是 置 数 法。要 将 状 态 表 列 出。特 别 是 置 数 法，要 保 留 哪 几 种 状 态 方 法 有 多 种。可 用 Electronics Workbench进 行 仿 真。以 验 证 设 计 正 确 与 否。2、实 验 过 程 的 收 获 与 体 会：CC40192的 CR、五、CPD端 不 能 悬 空；出

34、现 故 障 时，首 先 检 查 电 源，然 后 检 查 CP,CR、五、CP。端 的 电 平 状 态。如 不 相 符，则 可 能 存 在 断 路 现 象。如 相 同，可 能 存 在 设 计 错 误，或 者 可 能 器 件 已 损 坏。实 验 逻 辑 电 路 图 最 好 把 集 成 块 的 引 脚 标 上，以 便 接 线 和 检 查。实 验 九 设 计 一 个 串 行 累 加 器 一、实 验 目 的 1.学 习 中 规 模 双 向 移 位 寄 存 器 逻 辑 功 能 集 成 电 路 的 使 用 方 法。2.熟 悉 移 位 寄 存 器 的 应 用 一 一 构 成 串 行 累 加 器 和 环 形 计

35、 数 器。二、实 验 内 容 及 要 求 用 移 位 寄 存 器 设 计 一 个 串 行 累 加 器。要 求 将 已 分 别 存 于 四 位 移 位 寄 存 器 R,和 R,中 的 两 个 二 进 制 数 A、B按 位 相 加，其 和 存 于 移 位 寄 存 器 R 中。三、设 计 过 程 累 加 器 是 由 移 位 寄 存 器 和 全 加 器 组 成 的 一 种 求 和 电 路，它 的 功 能 是 将 本 身 寄 存 的 数 和 另 一 个 输 入 的 数 相 加，并 存 在 累 加 器 中。串 行 累 加 器 结 构 框 图 如 图 2 所 示。设 开 始 时，被 加 数 和 加 数 已

36、分 别 存 入 累 加 寄 存 器 和 加 数 寄 存 器。进 位 触 发 器 D 已 被 清 零。在 第 一 个 脉 冲 到 来 之 前，全 加 器 各 输 入、输 出 端 的 情 况 为：An=Ao Bn=Bo,Cn 1=0,Sn=Ao+Bo+O=So,Cn=Cd在 第 一 个 脉 冲 到 来 之 后，So存 入 累 加 器 和 移 位 寄 存 器 的 最 高 位，C。存 入 进 位 触 发 器 D 端，且 两 个 移 位 寄 存 器 中 的 内 容 都 向 右 移 动 一 位。全 加 器 各 输 出 为：Sn-Aj+B|+Co=Sl,Cn=Cl在 第 二 个 脉 冲 到 来 之 后，两

37、个 移 位 寄 存 器 中 的 内 容 都 又 向 右 移 动 位，Si存 入 累 加 器 和 移 位 寄 存 器 的 最 高 位，原 先 存 入 的 So存 入 次 高 位，G 存 入 进 位 触 发 器 D 端，全 加 器 各 输 出 为：Sn=A2+B2+Cl=Sz,Cn C2移 位 寄 存 器 是 具 有 移 位 功 能 的 寄 存 器。移 位 的 方 向 取 决 于 移 位 控 制 端 s 的 状 态。本 实 验 用 的 双 向 移 位 寄 存 器 74LS194逻 辑 功 能 如 F表 1所 示，引 脚 排 列 见 图 1。表 1 74LS194逻 辑 功 能 序 号 输 入 端

38、输 出 功 能 清 零 控 制 信 号 串 行 时 钟 CP 并 行 Q o Qi Q 2 Q 3C R St So SR SL D o D 1 D2 D31 0 X X X X X X X X X 0 0 0 0 清 零 2 1 X X X X 1(0)X X X X Q o Qni Qn2不 变 3 1 1 1 X X t A B C D A B C D 并 行 输 入 4 1 0 1 1 x*X X X X 1 Q o Qni Q 2右 移 5 1 0 1 0 X t X X X X 0 Q%Q Q 26 1 1 0 X 1 X X X X Qni Qn2 1 左 移 7 1 1 0 X

39、 0 t X X X X Q Q z 0n3 08 1 0 0 X X X X X X X Qno Qni Q%Q%保 持16 15 14 13 12 11 10 9图 1 74LS194引 脚 排 列 图 2 申 行 累 加 器 结 构 框 图 Qo Qi Qa QQo Qi Qi QsCP Qo Qi Qa Q3 CP S,741sl94(A)CR SR DQD J D J SLCR.I l l i T I IQoQiQaQiCP S】,74LS194(B)CR DQ Dj D3 D)S L 1 7 i i114 113 112 111|10 19|S%2A2Bn 2cA12cli 2Sn

40、、)全 加 界 74LS183lAn lBn iCM 1CB ISaOND I I I F-I I I1 2 3 4 5 6 7Vcc 21s 2D ZCT 2SD Z Q Z Q74IS74画 ID 1CP ISb IQ IQ D N D四、实 验 用 仪 器、仪 表 数 字 电 路 实 验 箱、万 用 表、74LS192、74LS00、74LS20等 五、实 验 步 骤 1.检 查 导 线 及 器 件 好 坏（即 加 上 电 源 后，按 74LS194、74LS183.74LS74的 功 能 表 进 行 检 测）。2.按 上 图 连 接 电 路。74LS194（A、B）的 D。、5、灰、D

41、s分 别 接 逻 辑 开 关（A=0011,B=0001,A+B=0100）检 查 无 误 后 接 通 电 源。3.送 数：令 74LS194（A、B）的 C R=1,S i=S=l,C P输 入 手 动 脉 冲，用 并 行 送 数 方 法 将 四 位 被 加 数 0011和 四 位 加 数 0001分 别 送 入 寄 存 器 和 B 中。4.触 发 器 置 零：使 74LS74的 林 先 为 低 电 平，再 变 为 高 电 平。5.令 C R=1,S i=0,S o=l,连 续 输 入 4 个 C P脉 冲，观 察 两 个 寄 存 器 输 出 状 态 变 化 并 检 查 是 否 正 确，如

42、有 故 障 设 法 排 除。6.保 持：令 74LS194（A）的 C R=1,Si=S0=O。7.送 数：令 74LS194（B）的 C R=1,S i=S=l,C P输 入 手 动 脉 冲，用 并 行 送 数 方 法 将 0011送 入 寄 存 器 B 中。8.触 发 器 置 零：使 74LS74的 蔡 先 为 低 电 平，再 变 为 高 电 平。9.令 74LS194（A、B）的 C R=1,S,=0,S 0=l,连 续 输 入 4 个 C P脉 冲，观 察 两 个 寄 存 器 输 出 状 态 变 化 并 检 查 是 否 正 确，如 有 故 障 设 法 排 除。10.结 果 无 误 后

43、记 录 数 据 后 拆 线 并 整 理 实 验 设 备。实 验 数 据 如 下：A寄 存 器 B寄 存 器 CP Q oQi OQoQ.Q2Q 30 0 0 1 1 0 0 0 11 0 0 0 1 0 0 0 02 0 0 0 0 0 0 0 03 1 0 0 0 0 0 0 04 0 1 0 0 0 0 0 05 0 1 0 0 0 0 1 16 1 0 1 0 0 0 0 17 1 1 0 1 0 0 0 08 1 1 1 0 0 0 0 09 0 1 1 1 0 0 0 0A 寄 存 器 B 寄 存 器 S,S o 说 明 CP 0 Q i 0 03 电 Q i Q 2 Q 31 0

44、0 1 1 0 0 0 1 1 1 置 数 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 右 移 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 右 移 4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 右 移 5 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 右 移 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 置 数 2 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 右 移 3 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 右 移 4 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 右 移 5 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 右 移 实 验 证 明，实 验 数 据 与 设 计 值 完 全-致。设 计 正 确。六、设 计

45、和 实 验 过 程 的 收 获 与 体 会。1、设 计 过 程 的 收 获 与 体 会：设 计 前 要 确 定 是 用 左 移 还 是 右 移 法。因 为 这 关 系 到 最 高 位 的 问 题。为 避 免 延 时 的 问 题，选 用 的 集 成 块 均 为 升 沿 触 发 或 均 为 降 沿 触 发。可 用 Electronics Workbench进 行 仿 真。以 验 证 设 计 正 确 与 否。2、实 验 过 程 的 收 获 与 体 会：CC40194的 CR、S1、S。端 不 能 悬 空；出 现 故 障 时，首 先 检 查 电 源，然 后 检 查 CP,CR,S1、S。端 的 电 平 状 态。如 不 相 符，则 可 能 存 在 断 路 现 象。如 相 同，可 能 存 在 设 计 或 接 线 错 误，或 者 可 能 器 件 已 损 坏。实 验 逻 辑 电 路 图 最 好 把 集 成 块 的 引 脚 标 上，以 便 接 线 和 检 查。A+B+CW1111,当 相 加 的 数 多 于 4 位 时，可 把 儿 块 移 位 寄 存 器 用 级 连 的 方 法 来 扩 展，否 则 寄 存 器 无 法 寄 存 完 整 的 和。