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1、数字逻辑电路仿真 集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、 实验目的1、熟悉Multisim 11软件的基本功能和使用方法。2、掌握用Multisim 11软件进行与非门、异或门的逻辑功能测试及其测试方法。二、实验容1TTL集成门电路逻辑功能的测试1）“与非门”逻辑功能的测试 （1）按表1完成逻辑功能的测试进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图1所示连接电路，电路中三变量分别用三开关表示，分别由键盘按键A、B、C控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value标题栏在Key项分别直接输入英文字母A、B、C（大小写任
2、意）。 连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。电路图如图2所示。图1 三输入与非门逻辑图&ACB图2 三输入与非门逻辑功能测试图（2）按下“运行”按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入下面表1的真值表中。表1 “与非门”逻辑功能的测试输入逻辑状态输出ABC电位（V）TTL1110110010002）.测试74LS86（四异或门）逻辑功能（1）按表2完成逻辑功能的测试进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图3所示连接电路，电路中二变量分别用二开关表示，分别由键盘按键A、B控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，
3、双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value标题栏在Key项分别直接输入英文字母A、B（大小写任意）。 连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。电路图如图4所示。图3 异或门逻辑图=1AB图4 异或门逻辑功能测试图（2）按下“运行”按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入下面的真值表中。得表达式为Y=AB表2 异或门逻辑功能的测试表输入逻辑状态电位（V）AB输出000110112“门”控制功能的测试（1）“与非”门控制功能的静态测试 设A为信号输入端，B为控制端。A端输入单脉冲，B端接逻辑电平“0”或“1”。输出端Z接发光二极管（LE
4、D）进行状态显示，或称“0-1”显示，高电平亮。按表3进行测试，总结“封门”、“开门”的规律。进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图5所示连接电路，连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。接线如图6所示。图6 异或门逻辑图图5 与非门逻辑图&AB表3 “与非门”门控功能ABZ1BZ2001101001101（2）与非门控制门动态测试 A端输入CP脉冲T=0.2ms，B端输入“1”、“0”信号，观察记录输入输出波形。进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，连接电路完成，选
5、择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。接线如图7所示。按下“运行”按钮，启动电路进行测试，双击示波器得如图8所示电路仿真图。图8 与非门逻辑仿真图图7 与非门逻辑测试图三、练习与思考1、通过Multisim 11软件，自已用“与非门”组成下列电路，并测试它们功能。（1）“或”门 （2）“与”门 （3）“或非”门 （4）“异或”门 2、TTL与非门输入端悬空为什么可以当作输入为“1”？思考CMOS与非门多余输入端可以悬空吗？3、讨论TTL或非门闲置输入端的处置方法。 半加器 全加器的分析与设计一、实验目的：1.通过Multisim 11软件进行半加器电路的设计，
6、进一步熟悉软件的使用方法，特别是仿真方法；2.认识、熟悉半加器、全加器的功能和特点，逻辑转换仪的使用方法，掌握逻辑电路的逻辑测试电路、逻辑转换仪等多种测试方法。二、实验容：分别用逻辑测试电路和逻辑转换仪测试半加器、全加器的逻辑功能。半加器半加器的逻辑图如图9所示，它由一个异或门和一个与门构成。A、B是输入端，SO是和输出端，CO是向高位的进位输出端，在电路工作区构成电路，设计逻辑测试电路进行逻辑功能测试，验证半加器的逻辑特点。逻辑功能测试即通过实验写出其真值表如表4所示。输入变量A、B共有四种状态组合逻辑变量分别有高、低电平两种状态，我们通过在输入端加+5V直流电压源和接地信号用于表示高低电平
7、，用单刀双掷开关进行选择；在输出端接彩色指示灯，通过灯泡的亮和灭表示输出高低电平。图9半加器逻辑图=1&ABSOCO1.在电路工作区连接半加器测试电路。进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图5-11所示连接电路，电路中两开关分别由键盘按键A、B控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value标题栏在Key项分别直接输入英文字母A、B（大小写任意）；两彩色指示灯的标识分别设置为SO、CO。如图10所示连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。ABSOCO00011
8、011图10半加器逻辑功能测试电路表4半加器逻辑真值表2按下“运行”按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入表4所示的真值表中。3.根据上面的真值表写出SO和CO的逻辑函数表达式和最简与或式。S0= （最简式）；CO= （最简式）。4222全加器1.在电路工作区连接全加器测试电路。进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图11中所示连接电路，电路中两开关分别由键盘按键A、B、C控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value标题栏在Key项分别直接输入英文字母A、B、C（大小写任意）；两彩色指示灯的标识分别设置为
9、SO、CO,设置方法请参见前一部分元件的操作。连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存如图12所示电路。=1&ABSOCO=1C&1图11全加器逻辑图图12全加器逻辑功能测试电路2按下“启动/停止“按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入5所示的真值表中。表5全加器的真值表ABCSOCO0000010100111001011101113.根据上面的真值表写出SO和CO的逻辑函数表达式和最简与或式。S0= （最简式）；CO= （最简式）。4.逻辑转换仪的使用从仪器库栏中取出逻辑转换仪连接电路如图13（a）、(b)所示，使用逻辑转换仪测试电路的逻辑功能，
10、并与上面的结果进行比较。逻辑转换仪的功能如图14所示。写出两种测试方法的联系和区别：图（a ）测试输出量SO图（b）测试输出量CO图13逻辑转化仪测试电路真值表区逻辑表达式栏电路真值表真值表 表达式真值表 最简式表达式 真值表表达式 电路表达式 与非电路转换方式选择按钮图14逻辑转换仪的面板注：逻辑转换仪的基本功能使用方法在图14所示逻辑转换仪的面板中，通过单击转换方式选择按钮的八个按钮就可以完成图中所示的八种转换方式。电路指电路工作区中的逻辑电路，输入变量按从高到低连接在转换仪从左到右的输入端，输出变量每次只能测试一个（如图13所示）；最简式指最简与或式；与非电路指由纯与非门构成的逻辑电路。
11、三、练习与思考1、如何用半加器和适当的门电路实现全加器的功能。2、用逻辑分析仪分析和半加器与全加器的功能 组合逻辑电路设计一、实验目的1掌握常用组合逻辑电路的设计方法 2学习设计奇偶校验电路并在Multisim 11软件下进行仿真。二、实验容奇偶校验电路：检验输入为1的奇偶性，即当输入1的数目是奇数时输出为1，输入1的数目为偶数时输出为0。1设计两位输入时的电路根据电路要求，逻辑抽象，得到真值表，见表6。表6两位输入奇偶校验电路真值表ABY1实验测得值Y1000011101110函数表达式 进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图15中所示连接电路，电路
12、如图16所示，输入接逻辑电平，输出接彩灯，将测得结果填入表6中。图16两输入奇偶校验逻辑功能测试电路 2设计三位输入时的电路根据电路要求，逻辑抽象，得到真值表，见表7。表7三输入奇偶校验电路真值表ABCY2实验测得值Y200000011010101101001101011001111函数表达式 进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图17中所示连接电路，电路如图18所示，输入接逻辑电平，输出接彩灯，将测得结果填入表7中。图18三输入奇偶校验逻辑功能测试电路3设计四位输入时的电路根据电路要求，逻辑抽象，得到真值表，见表8。表8四位输入奇偶校验电路真值表ABCDY实验测得值Y00000000110010100110010010101001100011111000110010101001011111000110111110111110函数表达式 进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图19中所示连接电路，电路如图20所示，输入接逻辑电平，输出接彩灯，将测得结果填入表8中。图20四输入奇偶校验逻辑功能测试电路4使用异或门完成进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图21中
