一。實驗要求

1.1.實驗目的

1.認識解決實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.實驗器材

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.設計要求

設計一個交通信號燈工作狀態監視邏輯電路，要求：監視交通信號燈的每一組信號燈均由紅、黃、綠三盞燈組成，正常工作情況下，任何時刻必須有一盞燈點亮，而且只允許有一盞燈點亮；而當出現其他五種點亮狀態時，電路發生故障信號，以提醒維護人員前去修理。

1.4.設計流程

1.對交通信號燈監視電路進行邏輯抽象

取紅、黃、綠三盞燈的狀態為輸入變量，分別用R、A、G表示，并規定燈亮時為1，不亮時為0。取故障信號的輸出變量，以Y表示，并規定正常工作狀態下Y為0，發生故障時Y為1，其真值表如表1所示。

表1 監視交通信號燈工作狀態真值表

2.確定邏輯表達式

根據監視交通燈真值表寫出其邏輯表達式，即：

$$Y=R‘A’G‘+R’AG+RA‘G+RAG’+RAG$$

3.邏輯表達式化簡

將上式化簡后得到

$$Y=R‘A’G‘+RA+AG$$

4.確定邏輯電路圖

根據化簡后的表達式，采用“與門-或門”的方式得到交通燈工作狀態監視邏輯電路圖，如圖1所示

二。實驗圖

一定要接地！

三。實驗報告內容

3.1.實驗步驟

利用基本的與門、或門和非門實現監視交通信號燈工作狀態的邏輯電路，具體實驗電路步驟如下所示：

1.按照圖1搭建實驗電路。

規定：輸入：邏輯“0”與電壓值“0V”對應，邏輯“1”與電壓值“5V”對應；

輸出：指示燈“亮”與邏輯“1”對應，指示燈“滅”與邏輯“0”對應；

2.根據表2中R、A、G的邏輯值改變相應直流電壓源的電壓值，運行實驗，觀察輸入端和輸出之間的狀態關系，記錄相應的輸出于表2中。

表2 監視交通信號燈工作狀態測試結果

3.2.實驗報告

1.簡述交通信號燈監視電路設計流程，補充完整表2；

邏輯抽象--表達式確定--表達式化簡--電路實現

2.采用與非-與非表達式設計交通信號燈監視電路（提示：將與或表達式兩次求反得到與非-與非表達式）。

根據交通信號燈工作狀態真值表，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