实验三、MSI数字集成电路的功能测试及应用
实验三集成逻辑门电路的功能和参数测试
实验三集成逻辑门电路的功能和参数测试引言：逻辑门是数字电路中最基本的功能模块，用于实现逻辑运算。
在数字系统设计中，逻辑门的功能和参数测试是非常重要的一步。
通过测试可以验证逻辑门电路的性能和正确性，为后续的电路设计和应用提供可靠的基础。
本实验主要介绍了集成逻辑门电路的功能和参数测试方法。
一、实验目的：1.理解逻辑门的基本功能。
2.掌握逻辑门的参数测试方法。
3.熟悉使用数字逻辑分析仪和示波器进行测试。
4.掌握逻辑门的测试数据分析和性能评价方法。
二、实验仪器与器件：1. 数字逻辑分析仪（Digital Logic Analyzers）。
2. 示波器（Oscilloscopes）。
3.集成逻辑门（如或门、与门、非门等）。
4.电源供应器。
5.示波器探头。
6.连接线等。
三、实验内容：1.功能测试：a.连接逻辑门电路，给电源电压。
b.输入各种组合的逻辑信号，观察输出。
c.测试逻辑门电路的输出是否符合真值表，判断逻辑门是否正常工作。
2.延迟时间测试：a.连接逻辑门电路，给电源电压。
b.输入一个逻辑信号，使用数字逻辑分析仪测量输出端口的延迟时间。
c.通过测量多个信号的延迟时间，计算平均延迟时间，并分析是否符合理论值。
3.功耗测试：a.连接逻辑门电路，给电源电压。
b.使用数字逻辑分析仪测量逻辑门电路的电源电流。
c.通过测量得到的电源电流计算逻辑门的平均功耗，并评价逻辑门的能效。
4.噪声测试：a.连接逻辑门电路，给电源电压。
b.使用示波器测量逻辑门电路输入端口和输出端口的噪声幅度。
c.分析噪声幅度是否符合要求，并评价逻辑门电路的抗干扰性能。
5.温度测试：a.连接逻辑门电路，给电源电压。
b.将逻辑门电路暴露在不同温度环境下，使用数字逻辑分析仪测量逻辑门电路的输出信号的变化。
c.分析逻辑门电路在不同温度下的输出参数变化，并评价逻辑门电路的温度性能。
6.性能评价和数据分析：a.根据实验数据，计算逻辑门电路的平均延迟时间、功耗、噪声幅度等参数。
msi组合逻辑电路的设计实验报告
msi组合逻辑电路的设计实验报告MSI组合逻辑电路的设计实验报告引言：在现代电子技术中，组合逻辑电路被广泛应用于各种数字系统中，如计算机、通信设备等。
MSI（Medium Scale Integration）组合逻辑电路是一种集成度适中的电路，具有较高的可靠性和性能。
本实验旨在通过设计和实现MSI组合逻辑电路，加深对数字电路设计原理的理解，并掌握实际电路的搭建和测试技巧。
实验目的：1. 理解MSI组合逻辑电路的基本原理和设计方法；2. 学会使用逻辑门、多路选择器、译码器等基本元件进行电路设计；3. 掌握数字电路的搭建和测试技巧；4. 分析电路的功能和性能，并提出改进方案。
实验内容：本实验分为两个部分，分别是设计一个4位全加器和一个4位比较器。
1. 4位全加器设计：全加器是一种常见的组合逻辑电路，用于实现两个二进制数的加法运算。
通过使用逻辑门和多路选择器，可以设计一个4位全加器电路。
首先，根据全加器的真值表，使用逻辑门设计出每一位的和与进位输出。
然后，使用多路选择器将每一位的进位输出与前一位的进位输入相连接，形成级联的全加器电路。
接下来，根据设计的电路原理图，使用数字电路实验箱搭建电路，并连接输入输出信号。
对电路进行测试，验证其功能和性能。
2. 4位比较器设计：比较器是一种用于比较两个二进制数大小的组合逻辑电路。
通过使用译码器和逻辑门，可以设计一个4位比较器电路。
首先，根据比较器的真值表，使用译码器将两个4位二进制数进行解码，得到各位的比较结果。
然后，使用逻辑门将各位的比较结果进行逻辑运算，得到最终的比较结果。
接下来，根据设计的电路原理图，使用数字电路实验箱搭建电路，并连接输入输出信号。
对电路进行测试，验证其功能和性能。
实验结果与分析：通过实验，我们成功设计并实现了4位全加器和4位比较器电路。
经过测试，电路在各种输入情况下均能正常工作，输出结果与预期一致。
然而，我们也发现了一些问题。
首先，电路的延迟时间较长，导致输出信号的响应稍有延迟。
03实验三 MSI数选器及其应用
一、实验目的 1、掌握MSI数选器的逻辑功能和使 、掌握 数选器的逻辑功能和使 用方法。 用方法。 2、熟悉数选器的灵活应用。 、熟悉数选器的灵活应用。
二、实验原理 概念 数据选择器 在多个通道中选择其中的某一路，或多个信息中选择其中的某一 在多个通道中选择其中的某一路， 个信息传送或加以处理。 个信息传送或加以处理。
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四、实验任务
1.测试 测试74LS151的逻辑功能（P102任务 ） 的逻辑功能（ 任务1） 测试 的逻辑功能 任务 2.用74LS151实现逻辑函数 实现逻辑函数(P102任务 任务2) 用 实现逻辑函数 任务 3.用数选器和译码器组成 通道数字传输系 用数选器和译码器组成8通道数字传输系 用数选器和译码器组成 (P102任务 任务4)-----要进行效果检查 统(P102任务4)-----要进行效果检查
全加器和数 Fn的逻辑表达式：
(1)
Fn = An BnCn + An Bn Cn + An Bn Cn + An BnCn
P102 : An=A1; Bn=A0;D0=D3= Cn ;D1=D2= Cn
(2)
FCn +1 = An BnCn + An BnCn + An Bn Cn + An Bn Cn = An Bn 0 + An BnCn + An BnCn + An Bn (Cn + Cn ) = An Bn .0 + An Bn Cn + An BnCn + An Bn .1
多输入
选择
msi组合功能件的应用实验原理
MSI组合功能件的应用实验原理介绍MSI（Medium-Scale Integration）是一种中等规模集成电路，一般包含多个逻辑门组合而成的功能件。
在本文中，我们将讨论MSI组合功能件的应用实验原理。
实验目的本实验旨在帮助学生了解和理解MSI组合功能件的工作原理，并通过实际操作学习如何使用MSI组合功能件来解决实际问题。
实验材料•实验板•MSI组合功能件（如：多路选择器、译码器等）•连接线•电源实验步骤1.准备实验材料和设备。
2.将实验板连接到电源。
3.根据实验需求，选择合适的MSI组合功能件，并将其连接到实验板上。
4.根据实验要求，在实验板上插入适当的连接线。
5.开始实验。
–根据实际问题，设置输入信号和连接线。
–使用适当的MSI组合功能件进行逻辑运算。
–观察输出结果，并进行实验记录。
–分析结果并得出结论。
6.关闭电源，整理实验材料和设备。
实验注意事项•在操作实验板和连接线时，务必小心谨慎，避免电路短路或其他安全问题的发生。
•根据实验要求，选择适当的MSI组合功能件，确保实验的准确性和有效性。
•在实验过程中，应注意观察和记录实验结果，并根据结果进行结论。
实验案例以下是一个实验案例，以进一步说明MSI组合功能件的应用原理。
问题：假设有一台控制系统，输入信号为A、B、C和D，输出信号为X。
根据以下逻辑表达式来设计一个控制电路，当A为1且B为0时，输出信号X为1，否则输出为0：X = A’BC’D + AB’CD + ABC’D + ABCD。
解决方案： 1. 根据逻辑表达式，我们可以使用多路选择器MSI组合功能件来实现控制电路。
2. 设计时，我们需要设置四个输入信号（A、B、C和D）和一个输出信号（X）。
3. 根据逻辑表达式，可以将A’BC’D、AB’CD、ABC’D和ABCD作为输入信号的组合，将其分别连接到多路选择器的不同输入口。
4. 设将控制线连接到多路选择器的控制引脚上，并根据逻辑表达式设置控制线的值，以实现所需的逻辑运算。
数字电路与逻辑设计基础实验 MSI时序逻辑器件应用
cp A2B2C2D2E2F2G2数字电路与逻辑设计基础实验实 验 五：MSI 时序逻辑器件应用（一）实验目的1、掌握MSI 时序器件74LS160、74LS194的逻辑功能和使用方法2、掌掌握MSI 时序逻辑电路的分析方法（二）预习要求复习时序逻辑电路的分析和设计、常用集成时序逻辑器件及应用的相关知识（三）实验器材（1）直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器（2）74LS00、74LS48、74LS160、74LS194（四）实验内容和步骤2、同步十进制计数器与74LS161类似，MSI 同步十进制计数器74LS160可以实现74LS161几乎所有的逻辑功能。
两者之间不同的仅在于：74LS161是二进制计数，而74LS160是十进制（BCD 码）计数。
其他诸如预置数、异步清零、计数保持等功能完全相同。
关于74LS161详细的逻辑功能请参与相关资料。
用74LS160和74LS48芯片建立如图所示的实验电路（74LS160引脚编号旁边标注的是对应引脚的逻辑名称之别名）。
计数器的时钟脉冲输入端CP 接单脉冲，进位输出端O c 、计数输出端Q 、D Q 、C Q B 、Q A 各接一个LED ，并且最好按照从左到右的顺序排列。
让74LS160从0000 A B C D Q Q Q Q (十进制数“0”)开始工作，按动单脉冲按钮逐个送入计数脉冲。
每送入一个脉冲就记下相应的时钟脉冲计数以及输出端A B C D C Q Q Q Q O 、、、、的状态变化和数码管显示出的数字。
送入第十个脉冲时，状态转移图：波形图：CPQ DQC Q BQ A。
msi组合逻辑电路实验报告
msi组合逻辑电路实验报告MSI组合逻辑电路实验报告引言组合逻辑电路是现代电子技术中的重要组成部分，它由多个逻辑门组成，能够根据输入信号的不同组合产生相应的输出信号。
本次实验旨在通过搭建MSI （Medium Scale Integration）组合逻辑电路，探索其工作原理和应用。
实验背景MSI组合逻辑电路是一种将多个逻辑门集成在一起的电路，常见的MSI芯片有译码器、编码器、多路选择器等。
这些芯片在数字电路设计和计算机体系结构中扮演着重要的角色。
通过实验，我们将深入了解MSI组合逻辑电路的内部结构和功能。
实验目的1. 熟悉MSI组合逻辑电路的基本原理和工作方式；2. 学会使用逻辑门芯片搭建MSI组合逻辑电路；3. 掌握MSI组合逻辑电路在实际应用中的使用方法。
实验步骤1. 准备实验器材和材料：逻辑门芯片、电路板、导线等；2. 根据实验要求，选择适当的逻辑门芯片，并将其插入电路板上的对应位置；3. 按照电路图连接逻辑门芯片之间的输入和输出引脚；4. 检查电路连接是否正确，并确保没有短路或接触不良的情况；5. 接通电源，观察和记录电路的输出结果；6. 根据实验要求，对电路进行调试和优化，确保其正常工作。
实验结果与分析通过实验，我们成功搭建了MSI组合逻辑电路，并观察到了其在不同输入组合下产生的输出结果。
通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. MSI组合逻辑电路具有灵活性和可扩展性。
通过简单的连接和配置，我们可以实现不同的逻辑功能，满足不同的应用需求。
2. MSI组合逻辑电路的性能受到逻辑门芯片的质量和参数的影响。
选择合适的逻辑门芯片对电路的性能和稳定性具有重要意义。
3. 调试和优化是搭建MSI组合逻辑电路的关键步骤。
在实验过程中，我们发现一些连接错误和电路故障，通过仔细检查和调整，最终使电路正常工作。
实验应用MSI组合逻辑电路在实际应用中具有广泛的应用场景，以下是一些常见的应用案例：1. 译码器：将输入的二进制信号转换为对应的输出信号，用于解码和控制信号的生成。
最新实验三-验证性实验—MSI译码器逻辑功能测试
实验三 验证性实验——MSI 译码器逻辑功能测试一．实验目的1．掌握中规模(MSI)集成译码器的逻辑功能和使用方法； 2．验证3—8线译码器和七段显示译码器的逻辑功能； 3．掌握数码管与译码器配合使用的方法；。
二．实验原理译码器的作用是进行代码间的“翻译”，将具有特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号。
译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。
前者又分为变量译码器和代码变换译码器。
l ．变量译码器(又称二进制译码器)，用以表示输入变量的状态，如2线—4线、3线—8线和4线—16线译码器。
若有n 个输入变量，则有2n 个不同的组合状态，就有2n 个输出端供其使用。
例如，有3个输入变量(或称为地址端)，那么就可以有23=8个不同的地址组合，分别为000、001、010、011、100、101、110、111，可以控制8个输出端，而每一个输出所代表的函数对应于n 个输入变量的最小项。
以3线—8线译码器74LSl38为例，图3-1(a)(b) (c)分别为其逻辑图及引脚排列。
其中A 2、A 1、A 0为地址输入端，￣Y 0~￣Y 7为译码输出端，S 1、¯S 2、¯S 3为使能端。
表3-1为74LSl38功能表。
当S 1=1，¯S 2+¯S 3=0时，74LS138工作，地址码所指定的输出端输出0(被选中)，其它输出端均输出1(未被选中)。
当S 1=0；¯S 2+¯S 3=×（注：“×”即不论是什么逻辑值的意思。
）；或S 1=×，¯S 2+¯S 3=1时，译码器被禁止，所有输出同时为l 。
表3-1图3-1 3—8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列Y Y Y Y Y Y Y Y 01223(a)(b)74LS138译码器也可作为负脉冲输出脉冲分配器使用，只需利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个多路分配器，如图3-2所示。
实验03-MSI组合逻辑模块应用
实验三MSI组合逻辑芯片的应用一、实验目的1.进一步熟悉组合逻辑电路的设计流程方法、步骤；2.学会应用MSI组合逻辑芯片来设计符合要求的逻辑电路；3.进一步熟悉组合逻辑电路的测试方法、功能验证及冒险消除方法；4.进一步熟悉使用Multisim仿真软件辅助设计电路。
二、实验任务（建议学时：2学时）基本实验任务(任选两个完成)1.三个开关控制一盏灯。
（用一片74LS86和两片74LS00完成设计）设计一个三室一厅卫生间照明控制电路，要求分别安装在三个卧室的开关A、B、C都能独立控制灯Y的亮、灭。
（用一片74LS11和一片74LS04完成设计）2.设计一个四人表决器。
（用两片74LS08和一片74LS32完成设计）当对表决事件表示同意的人数≥3人时表决有效，指示灯点亮。
3.设计一个用电超载报警电路。
（用两片74LS00完成设计）现有三个用电设备，其电功率分别为200W、350W、300W。
要求当总用电量超过500W 时报警灯立即点亮。
4.设计一个水泵控制电路。
（用一片74LS04和两片74LS00完成设计）有一水箱有大小两台水泵M L和M S供水，如图2-1所示。
水箱中设置了3个水位检测元件Ａ、Ｂ、Ｃ。
水位低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。
现要求当水位超过Ｃ点时两水泵停止工作；水位低于Ｃ点而高于Ｂ点时M S 单独工作；水位低于Ｂ点而高于Ａ点时M L单独工作；水位低于Ａ点时M L和M S同时工作。
图2-1扩展实验任务（电类本科生必做，任选一个）1.设计一个交通灯工作状态监视电路。
（用一片74LS04和两片74LS00完成设计）路口红、绿、黄三种颜色交通灯分别表示车辆“停止”、“通行”、“缓行”三种行车状态。
正常情况下，任何时刻同一方向有且只有一盏灯被点亮，且不能全灭，否则被认为交通灯系统发生故障。
一旦系统发生故障，要求点亮“交通灯工作状态”报警灯。
2.设计一个4位数字密码锁。
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验
报
告
课程名称：
实验项目名称：MSI 数字集成电路的功能测试及应用
专业：
报告人：
学号：
班级：
实验时间：
天津城建大学
控制与机械工程学院
一 实验目的： 1.掌握译码器的工作原理和特点。 2.熟悉常用译码器的逻辑功能和他们的典型应用。 3.了解 7 段显示译码器和 7 段显示器（数码管）的使用和检测方法。 二 实验设备和器材： 1.电子学综合实验装置 2.芯片 74LS138、74LS20、74LS248（74LS48） 、LG5011AH 三 实验原理(电路)： 1.用 3 线-8 线译码器 74LS138 构成的组合逻辑电路如图 1 所示。
成绩评定：
指导教师签字： 年 月
日
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
＆ VCC 16 1 15 2 14 3 13 12 11 10 6 9 8 7
74LS138
4 5
逻 辑 开 关 图1
1
GND
2.译码器 74LS248 和数码管组成的七段译码及显示电路如图 2 所示。
图2
四 实验内容(表格)： 1．测试 74LS138 的逻辑功能，填下表
表1 使 能
S1
控
S2
× × 1 0 0 0 0 0 0 0 0
2．74LS138 构成的组合逻辑电路见图 1，测试其功能填入下表 2。
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
3.七段译码及显示电路见图 2，验证结果填入下表 3。
表3 十进制 功能 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 灭灯 灭零 试灯 输入 74LS248 功能表 输出 C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 -0 -B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 -0 -A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 -0 -字 型
LT
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 0
RBI
1 -----------0 --
D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 -0 --
BI
RBO
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1来自abc
d
e
f
g
五 实验思考题： 1. 说明共阴极与共阳极数码管的区别。
2. 设计四输入多数表决电路。
制
S3
输 A × 0 0 0 0 1 1 1 1 B × 0 0 1 1 0 0 1 1
入 C × 0 1 0 1 0 1 0 1 表2 输入 输出 C 0 1 0 1 0 1 0 1 Y
Y0 Y1 Y2
输
Y3
出
Y4 Y5 Y6 Y7
0 × × 1 1 1 1 1 1 1 1
× 1 × 0 0 0 0 0 0 0 0