数字电子技术Multisim仿真试验72组合逻辑电路的分析与设计

第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
(1) 设计要求：设计一个火灾报警控制电路。该报警系 统设有烟感、温感和紫外线感三种不同类型的火灾探测器。 为了防止误报警，只有当其中两种或两种以上的探测器发出 火灾探测信号时，报警系wk.baidu.com才产生控制信号。
(2) 探测器发出的火灾探测信号有两种可能：一种是高 电平(1)，表示有火灾报警；一种是低电平(0)，表示无火灾 报警。设A、B、C分别表示烟感、温感和紫外线感三种探 测器的探测信号，为报警电路的输入信号；设Y为报警电路 的输出。在逻辑转换仪面板上根据设计要求列出真值表，如 图7-8所示。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
7.1 集成门电路仿真实验
1．实验要求与目的 (1) 验证常用门电路的功能。 (2) 掌握集成门电路的逻辑功能。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 2．实验原理 集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件，任
何复杂的组合逻辑电路和时序逻辑电路都是由逻辑门电路通 过适当的逻辑组合连接而成的。常用的基本逻辑门电路有： 与门、或门、非门、与非门、或非门等。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
2．实验原理 组合逻辑电路是一种重要的数字逻辑电路。组合逻辑电 路的稳定输出在任何时刻仅仅取决于同一时刻输入信号的取 值组合，而与电路以前的状态无关。 根据给定的逻辑电路确定其逻辑功能的过程称为电路的 分析过程；根据逻辑要求求解逻辑电路的过程称为电路的设 计过程。 逻辑转换仪是在Multisim9软件中常用的数字逻辑电路 设计和分析的仪器，使用方便、简单，能很好地辅助电路的 分析与设计。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 (2) TTL 2输入与非门逻辑功能验证。实验电路如图7-
2所示。打开仿真开关，切换单刀双掷开关J1和J2，观察探 测器的亮灭，验证集成与非门74LS00的逻辑功能。
(3) TTL 2输入或非门逻辑功能验证。实验电路如图7-3 所示。打开仿真开关，切换单刀双掷开关J1和J2，观察探测 器的亮灭，验证集成或非门74LS02的逻辑功能。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 图7-4 非门逻辑功能验证电路
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
(5) TTL异或门逻辑功能验证。实验电路如图7-5所示。 打开仿真开关，切换单刀双掷开关J1和J2，观察探测器的亮 灭，验证集成异或门74LS386的逻辑功能。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 图7-5 异或门逻辑功能验证电路
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 3．实验电路及步骤 1) 利用逻辑转换仪对给定的逻辑电路进行分析 (1) 按图7-6所示连接电路。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 图7-6 待分析的组合逻辑电路
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
(2) 双击逻辑转换仪图标，在逻辑转换仪面板上单击按 钮(由逻辑电路转换为真值表)，立刻得到电路的真值表，再 单击按钮(由真值表转换为简化逻辑函数表达式)，在面板的 下面得到简化后的逻辑表达式。分析结果如图7-7所示。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
3．实验电路及步骤 (1) TTL 2输入与门逻辑功能验证。实验电路如图7-1所 示。打开仿真开关，切换单刀双掷开关J1和J2，观察探测器 的亮灭，验证集成与门74LS08的逻辑功能。探测器亮表示 输出高电平1，灭表示输出低电平0。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 图7-1 与门逻辑功能验证电路
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
图7-2 与非门逻辑功能验证电路
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 图7-3 或非门逻辑功能验证电路
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
(4) TTL非门逻辑功能验证。实验电路如图7-4所示。打 开仿真开关，切换单刀双掷开关J1，观察探测器的亮灭，验 证集成非门74LS04的逻辑功能。
2．实验原理 编码器的逻辑功能是将输入的每一个信号编成一个对应 的二进制代码。优先编码器的特点是允许编码器同时输入两 个以上编码信号，但只对优先级别最高的信号进行编码。 8线-3线优先编码器74LS148有8个信号输入端，输入端 为低电平时表示请求编码，为高电平时表示没有编码请求； 有3个编码输出端，输出3位二进制代码；编码器还有一个使 能端EI，当其为低电平时，编码器才能正常工作；还有两个 输出端GS和E0，用于扩展编码功能，GS为0表示编码器处 于工作状态，且至少有一个信号请求编码；E0为0表示编码 器处于工作状态，但没有信号请求编码。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 4．思考题 (1) 自己构建电路，对其他集成电路的逻辑功能进行仿
真验证。 (2) 对CMOS集成门电路进行仿真验证。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
7.2 组合逻辑电路的分析与设计
1．实验要求与目的 (1)利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。 (2) 掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。
观察真值表发现，在A、B、C三个输入变量中有两个 或两个以上为1时，输出为1，否则输出为0，因此这个电路 是一个三人表决电路。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 图7-7 经分析得到的真值表和表达式
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 2) 利用逻辑转换仪设计逻辑电路
图7-8 真值表
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 图7-10 待分析的组合逻辑电路
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
7.3 编码器仿真实验
1．实验要求与目的 (1) 构建编码器实验电路。 (2) 分析8线-3线优先编码器74LS148的逻辑功能。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
(3) 在逻辑转换仪面板上单击按钮
后，得
到图7-8所示面板下方的逻辑函数表达式。
(4) 再单击按钮 电路。
，得到图7-9所示的逻辑
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 图7-9 设计的报警控制电路
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验 4．思考题 (1)设计一个四变量一致电路，要求用与非门来实现。 (2) 利用逻辑转换仪对图7-10所示逻辑电路进行分析。