SchoolWork-LaTeX/数字逻辑及实验/平时作业/实验报告/实验2.tex

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2024-09-02 17:47:53 +08:00
\documentclass[实验报告模板]{subfiles}
\renewcommand{\mydate}{2023/10/19}
\renewcommand{\mychapternum}{2}
\captionsetup{labelformat=empty,labelsep=space}
\begin{document}
\renewcommand{\bar}{\xoverline} % 这一行在编译时可以取消注释,注意一定要放在\begin
\mytitle
\begin{enumerate}
\myitem{实验目的}{
\item 掌握利用基本门电路设计组合逻辑电路的方法。
\item 验证所设计的电路的逻辑功能。
}
\myitem{实验内容及步骤}{
\item 试使用与非门设计一个表决电路,其中 A、B、C、D 四个各自投票时,其分数
分别为 3 分、2 分、1 分、1 分,只有得票总分大于 4 分时该提案通过。绿灯亮
表示提案通过,红灯亮表示提案未通过。
\item 试用门电路实现表 2.2 的逻辑功能。
% \vspace{1em}\\
% \includesvg{table.2-2}
% \renewcommand {\thetable} {\thechapter{}.\arabic{table}}
\begin{table}[h]
\centering
\caption{表2-2}
\setlength{\tabcolsep}{2em}
% \resizebox{\textwidth}{1.0in}{
% \begin{tabularx}{\textwidth}{cp{5cm}c|cc}
\begin{tabular}{ccc|cc}
\toprule
\multicolumn{3}{c}{输入} \vline& \multicolumn{2}{c}{输出}\\
% \hline
A & B & C & S1 & S2\\
\midrule
% \cline{1-3}\noalign{\bigskip}
% \cline{4-5}
0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 1 & 1 & 0 \\
0 & 1 & 0 & 1 & 0 \\
0 & 1 & 1 & 0 & 1 \\
1 & 0 & 0 & 1 & 0 \\
1 & 0 & 1 & 0 & 1 \\
1 & 1 & 0 & 0 & 1 \\
1 & 1 & 1 & 1 & 1 \\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{table}
\item 试设计一个两位数的比较器。输入分别是 $A_0A_1$,和 $B_0B_1$,当 $A_0A_1 > B_0B_1$,时,输出
$01$;当 $A_0A_1<B_0B_1$,时,输出为 $10$。要求用与非门电路实现。
}
\myitem{实验原理}{
\item 首先画出真值表如下设ST为10表示提案通过即绿灯亮ST为01表示提案未通过即红灯亮。
\pagebreak[4]
\begin{table}[H]
\centering
\caption{第1题真值表}
\begin{tabular}{cccc|cc}
\toprule
\multicolumn{4}{c}{输入} \vline& \multicolumn{2}{c}{输出}\\
A & B & C & D & S & T\\
\midrule
0 & X & X & X & 0 & 1\\
1 & 0 & 0 & X & 0 & 1\\
1 & 0 & X & 0 & 0 & 1\\
1 & X & 1 & 1 & 1 & 0\\
1 & 1 & X & X & 1 & 0\\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{table}
根据真值表,可以构造出逻辑表达式如下:
$$
S=AB+ACD=\overline{\overline{AB}\ \overline{ACD}}
$$ $$
T=\bar{S}
$$\\
% \doublespace
根据逻辑表达式,可以画出电路图如下:\\
\begin{figure}[H]
\centering
% \captionsetup{font={Large}}
\begin{minipage}[H]{0.6\linewidth}
\includesvg{2.1.drawio}
\caption{2.1电路图}
\end{minipage}
\end{figure}
\item 根据真值表,可以画出卡诺图如下:\\
\pagebreak[4]
% \resizebox{\columnwidth}{!}{
\begin{figure}[H]
\centering
% \captionsetup{font={Huge}}
\begin{minipage}[h]{0.3\linewidth}
\centering
\includesvg{2.2.S1}
\caption{第2题S1}
\end{minipage}
% \import{./latex-output/svg-inkscape-output/}{2.2.S1.pdf_tex}
% }
\hspace{0.2\linewidth}
% \resizebox{0.5\columnwidth}{!}{
\begin{minipage}[h]{0.3\linewidth}
\centering
\includesvg{2.2.S2}
\caption{第2题S2}
\end{minipage}
\end{figure}
% \import{./latex-output/svg-inkscape-output/}{2.2.S2.pdf_tex}
% }
根据卡诺图,可以构造出逻辑表达式如下:
$$
S1=A \oplus B \oplus C
$$ $$
S2=AB+BC+AC=\overline{\overline{AB}\ \overline{BC}\ \overline{AC}}
$$
根据逻辑表达式,可以画出电路图如下:\\
\begin{figure}[H]
\centering
% \captionsetup{font={Large}}
\begin{minipage}[H]{0.6\linewidth}
\includesvg{2.2.drawio}
\caption{2.2电路图}
\end{minipage}
\end{figure}
\item 根据题意画出真值表如下:\\
\begin{table}[H]
\centering
\caption{第3题真值表}
\begin{tabular}{cccc|cc}
\toprule
\multicolumn{4}{c}{输入} \vline& \multicolumn{2}{c}{输出}\\
A0 & A1 & B0 & B1 & S0 & S1\\
\midrule
0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 0 & 1 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 1 & X & 1 & 0 \\
0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 1 \\
0 & 1 & 0 & 1 & 1 & 0 \\
0 & 1 & 1 & X & 1 & 0 \\
1 & 0 & 0 & X & 0 & 1 \\
1 & 0 & 1 & 0 & 1 & 0 \\
1 & 0 & 1 & 1 & 1 & 0 \\
1 & 1 & 0 & X & 0 & 1 \\
1 & 1 & 1 & 0 & 0 & 1 \\
1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 0 \\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{table}
根据真值表可以画出S0的卡诺图如下S1可以由S0通过取反直接得到\\
\begin{figure}[H]
\centering
% \captionsetup{font={Huge}}
\begin{minipage}[h]{0.5\linewidth}
\includesvg{2.3.S0}
\caption{第3题S0}
\end{minipage}
\end{figure}
根据卡诺图,可以构造出逻辑表达式如下:
$$
S0=\bar{A0} \bar{A1}+ B0B1+\bar{A0} B0 + \bar{A0}B1 + \bar{A1} B0=\overline{\overline{\bar{A0} \bar{A1}}\ \overline{B0B1}\ \overline{\bar{A0} B0}\ \overline{\bar{A0}B_1}\ \overline{\bar{A1}B0}}
$$\\
% \pagebreak[1]
根据逻辑表达式,可以画出电路图如下:
\begin{figure}[H]
\centering
% \captionsetup{font={Large}}
\begin{minipage}[h]{\linewidth}
\includesvg{2.3.drawio}
\caption{2.3电路图}
\end{minipage}
\end{figure}
}
\myitem{理论计算,实验结果及分析}{
\item 经检验,理论正确。
}
\end{enumerate}
\end{document}