设计一个“四舍五入”电路，使电路输入不同值时，输出的F不同

【实验题目】：设计一个“四舍五入”电路，使电路输入不同值时，输出的F不同【实验目的】： 1．掌握组合逻辑电路的特点。2．利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析和设计。 3. 熟悉基本逻辑门和用法，掌握基本组合逻辑电路设计，学会求逻辑函数最简表达式的方法。 【实验器材】1. 数字电路实验箱、稳压电源、足量的导线.。2. 二输入四“与非”门组件2片，型号为74LS00。3. 三输入三“与非”门组件1片，型号为74LS10。4. 六门反相器件1片，型号为74LS04。 【实验原理】组合逻辑电路的设计，就是如何根据文字描述的逻辑功能要求，设计出能实现该功能而采用器件最少的最佳电路。组合逻辑电路是最常见的逻辑电路，其特点是任何时刻的输出信号（状态）仅取决于该时刻的输入状态，而与信号作用前电路原来状态无关。设计多输出函数的组合逻辑电路时，应该将多个输出函数当作一个整体考虑，而不应该将其截然分开。多数出组合电路达到最简的关键是在函数化简时找出各输出函数的公用项，使之在逻辑电路中实现对逻辑门的“共享”，从而达到电路整体结构最简。 在门电路中，应用最广泛的是与非门。其逻辑关系的特点是：只有当全部的输入端都为高电平时，输出才是低电平。只要有一个输入为低电平，输出就是高电平。2 输入端与非门的逻辑表达式可写成： ；3输入与非门的逻辑表达式可写成： ；非门是执行非功能的逻辑部件。其逻辑关系的特点是：输入端为高电平，输出才是低电平；输入为低电平时，输出端为高电平。逻辑表达式为： 。本设计中，在列出表达式后，接着进行化简，然后根据最简的逻辑表达式画出逻辑图。最后，还要根据使用场合和技术要求等多方面因素，对电路的速度、功耗、成本、可靠性、逻辑功能的灵活性合理地选取器件，才算完成设计任务。设计此电路的目的是，当该电路输入为1位十进制数的8421码，当其值大于或等于5时，输出F的值为1，否则F的值为0.通过实验电路模拟测试，可得出设计电路正确与否。 【实验步骤】该电路有4个输入变量，1个输出函数。3个输入变量分别用A、B、C、D表示，输出则用F表示。1、根据实验原理列出真值表，再由真值表可写出输出函数表达式。ABCD F00000000100010000110010000101101101011111000110011 2、用卡诺图求出输出函数表达式，并化简得到最简函数表达式。ABCD 00 01 11 10000 00 0 010 1 1 1 11ddd d 101dd d根据多数出组合电路化简的关键，找出各输出函数的公用项，使之在逻辑电路中实现对逻辑门的“共享”，从而达到电路整体结构最简。由真值表可写出输出函数表达式：F(A,B,C,D)=∑m(5-9)+ ∑d(10-15)经化简变化后，可得到最简与非表达式：3、 根据表达式绘制逻辑电路图，并在数字电路实验箱上实现自己的设计。逻辑电路图如下： Proteus模拟电路图如下：4、自建表格记录实验数据，比较实验数据和所列真值表是否吻合，假若不吻合，找出故障原因。 【实验数据记录与处理】实验数据记录表ABCD F0000绿0001绿0010绿0011绿0100绿0101红0110红0111红1000红1001红 【实验结果与分析】实验模拟较为成功，试验设计正确。实验数据记录表中的红灯代表“1”，绿灯代表“0”，则记录的结果和所列真值表相同，实验成功。 【实验结论】1. 学会了组合逻辑电路的设计原理和功能测试的基本方法。2. 学会了如何应用卡诺图化简逻辑函数，搭建最简电路。3. 掌握了多输出组合逻辑电路的设计方法，以及常用小规模集成芯片的使用方法。