3.4.1 血型关系检测和表决电路
1. 实验目的
了解和掌握组合逻辑电路的设计方法。
2. 预习要求
复习组合逻辑电路的设计方法。
根据任务要求，设计任务（1）、（2）、（3）中的逻辑电路，拟定实验步骤。
写出预习报告。
3. 实验任务
（1）血型关系检测电路。人类有四种基本血型：A、B、AB、O 型。输血者与受血者的 血型必须符合下列原则：
O 型血可以输给任意血型的人，但 O 型血的人只能接受 O 型血。
AB 型血只能输给 AB 血型的人，但 AB 血型的人能接受所有血型的血。
A 型血能输出给 A 型血和 AB 型血的人，而 A 型血的人只能接受 A 型和 O 型血。
B 型血能输出给 B 型血和 AB 型血的人，而 B 型血的人只能接受 B 型和 O 型血。
试用与非门设计一个检验输血者血型是否符合规定的逻辑电路，如果输血者与受血者血 型符合规定，电路输出高电平，否则为低电平。
提示：电路的输入分两部分：一部分是输血者的血型，一部分是受血者的血型。四种血 型可考虑采用编码形式以节省输入端个数。无论是输血方还是受血方，约定的编码对同一种血 型应一致。因电路采用与非—与非逻辑，卡诺图化简时可采用圈 0 求 Y ，再求反的方法比较 简单。设计完成后在 Proteus 中仿真以验证所设计电路的正确性。
（2）裁判表决电路。在举重比赛中，有三个裁判员，其中一个是主裁判。当裁判员认为 杠铃已举上时就按一下自己面前的按钮，只有在两个以上的裁判员（其中一个必须是主裁判）
按下按钮时，指示灯才亮，表示有效，试设计一个表决电路实现以上逻辑功能。设计完成后，
先在 Proteus 中仿真以验证所设计电路的正确性。
（3）设计一个三个开关放在不同地点控制同盏灯的逻辑电路，奇数个开关合上，灯亮，
偶数个开关合上，灯灭。
4. 实验设备与器材
数字电路实验台
万用表
74LS00 2 片 5. 实验报告要求
写出设计过程，画出逻辑电路，并写出验证过程和体会。
3.4.2 时序电路
1. 实验目的
掌握常用时序电路分析、设计及测试方法。
3. 预习要求
复习异步二进制加减计数器的连接方法。
熟记 74LS73 和 74LS174 各引脚功能。
4. 实验内容及步骤
（1）异步二进制计数器。
1）按图 3-35 接线，注意 J、K 端一定要接高电平，不要悬空。Proteus 中元件清单如表 3-14 所示。
14 J
Q 12
1 CLK
3 K Q 13
R2
U1:A
74LS73
7 J
Q 9
5 CLK
10 K Q 8
R6
U1:B
74LS73
14 J
Q 12
1 CLK
3 K Q 13
R2
U2:A
74LS73
7 J
Q 9
5 CLK
10 K Q 8
R6
U2:B
74LS73
1
CLOCK
1Hz
Rd (CLR)
CP
图 3-35 Proteus 中异步四位二进制加计数器仿真图
表 3-14 Proteus 元件清单
元件名称 所在大类 所在子类 数量 备注
74LS73 74LS series Flip-Flops & Latches 4 双 J-K 触发器
LOGICSTATE Debugging Tools - 1 输入逻辑电平
7SEG-BCD Optoelectronics 7-Segment Displays 1 七段数码显示
CLOCK Simulator Primitives Sources 1 时钟
2）由 CP 端输入单脉冲，测试并记录 Q1（最左）~Q4 端状态及波形。
3）由 CP 端输入连续脉冲（1Hz），输出接数码显示，观察计数值的变化。
4）试将此异步二进制加法计数器改接为减法计数器，重复以上两步骤，并做好实验记录。
（2）异步二—十进制加法计数器。
1）按图 3-36 接线，CP 端接连续脉冲，观察计数值的变化。
14 J
V=SLO Q2
V=SLO Q3
V=SHI 在 Q0、Q1、Q2、Q3（图 3-35 中自左至右），分别命名为 Q0、Q1、Q2、Q3，如图 3-36 所示。
双击探针名称，然后把它们分别拖入图表分析框。
4. 实验内容及步骤
（1）74LS90 的功能测试。74LS90 是二、五、十进制异步计数器，逻辑简图如图 3-38 所示。
CP1 CP2
Q0 Q1 Q2 Q3
表 3-15 74LS90 逻辑功能表
R
01
R01
S91
S92
Q3 Q2 Q1 Q0H H L X H H X L L X H H X L H H X L X L L X L X L X X L X L L X
图 3-39 中，左图计数从 0～9，右图又叫双五进制计数器，计数先是 0、2、4、6、8 再为 1、3、5、7、9。请同学们在 Proteus 中仿真并自已分析原因。
按图 3-39 接线，使用单脉冲或连续脉冲（频率为 1Hz）进行实验，并把表 3-16 填写完整。
表 3-16 74LS90 十进制计数器逻辑功能表 十进制 双五进制
输出 输出
计数
Q3 Q2 Q1 Q0 计数
Q3 Q2 Q1 Q0
0 0
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
8 8
9 9
（2）计数器连接。分别用两片 74LS90 计数器级连接成两位五进制、十进制计数器。在 Proteus 中画出电路原理图并仿真，验证设计的正确性。
（3）任意进制计数器设计。
1）用一片 74LS90 和一片 74LS00 设计一个任意进制计数器（6、7、8、9），并接线验证。
可以用清零法或置 9 法。图 3-40 是一个用清零法和置 9 法在 Proteus 中设计的六进制计数器，
请同学们模仿并设计自己的计数器。
14 CKA
5. 实验报告
（1）整理实验内容和各实验数据。
（2）画出实验内容（2）、（3）所要求的电路图并填写相关表格。
（3）总结计数器的使用特点。