小規(guī)模組合邏輯電路實(shí)驗(yàn)：交通燈狀態(tài)監(jiān)視電路

一。實(shí)驗(yàn)要求

1.1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.認(rèn)識(shí)解決實(shí)際組合邏輯問題的一般方法和過程；

2.熟悉基本邏輯門的使用。

1.2.實(shí)驗(yàn)器材

1.2輸入與門

2.3輸入與門

3.4輸入或門

4.非門

5.直流電壓源

6.Ground

7.指示燈

1.3.設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)燈工作狀態(tài)監(jiān)視邏輯電路，要求：監(jiān)視交通信號(hào)燈的每一組信號(hào)燈均由紅、黃、綠三盞燈組成，正常工作情況下，任何時(shí)刻必須有一盞燈點(diǎn)亮，而且只允許有一盞燈點(diǎn)亮；而當(dāng)出現(xiàn)其他五種點(diǎn)亮狀態(tài)時(shí)，電路發(fā)生故障信號(hào)，以提醒維護(hù)人員前去修理。

1.4.設(shè)計(jì)流程

1.對(duì)交通信號(hào)燈監(jiān)視電路進(jìn)行邏輯抽象

取紅、黃、綠三盞燈的狀態(tài)為輸入變量，分別用R、A、G表示，并規(guī)定燈亮?xí)r為1，不亮?xí)r為0。取故障信號(hào)的輸出變量，以Y表示，并規(guī)定正常工作狀態(tài)下Y為0，發(fā)生故障時(shí)Y為1，其真值表如表1所示。

表1 監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)真值表

2.確定邏輯表達(dá)式

根據(jù)監(jiān)視交通燈真值表寫出其邏輯表達(dá)式，即：

$$Y=R‘A’G‘+R’AG+RA‘G+RAG’+RAG$$

3.邏輯表達(dá)式化簡

將上式化簡后得到

$$Y=R‘A’G‘+RA+AG$$

4.確定邏輯電路圖

根據(jù)化簡后的表達(dá)式，采用“與門-或門”的方式得到交通燈工作狀態(tài)監(jiān)視邏輯電路圖，如圖1所示

二。實(shí)驗(yàn)圖

一定要接地！

三。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容

3.1.實(shí)驗(yàn)步驟

利用基本的與門、或門和非門實(shí)現(xiàn)監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的邏輯電路，具體實(shí)驗(yàn)電路步驟如下所示：

1.按照?qǐng)D1搭建實(shí)驗(yàn)電路。

規(guī)定：輸入：邏輯“0”與電壓值“0V”對(duì)應(yīng)，邏輯“1”與電壓值“5V”對(duì)應(yīng)；

輸出：指示燈“亮”與邏輯“1”對(duì)應(yīng)，指示燈“滅”與邏輯“0”對(duì)應(yīng)；

2.根據(jù)表2中R、A、G的邏輯值改變相應(yīng)直流電壓源的電壓值，運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，觀察輸入端和輸出之間的狀態(tài)關(guān)系，記錄相應(yīng)的輸出于表2中。

表2 監(jiān)視交通信號(hào)燈工作狀態(tài)測試結(jié)果

3.2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.簡述交通信號(hào)燈監(jiān)視電路設(shè)計(jì)流程，補(bǔ)充完整表2；

邏輯抽象--表達(dá)式確定--表達(dá)式化簡--電路實(shí)現(xiàn)

2.采用與非-與非表達(dá)式設(shè)計(jì)交通信號(hào)燈監(jiān)視電路（提示：將與或表達(dá)式兩次求反得到與非-與非表達(dá)式）。

根據(jù)交通信號(hào)燈工作狀態(tài)真值表，可得到：

Y=（（ R’A‘G’+RA +RG +AG）‘）’=（（ R‘A’G‘）’·（RA）‘·（RG）’·（AG）‘）’，因此采用與非-與非方式