电子裁判机与液位控制系统——组合逻辑电路设计

该文档是一个关于计数器集成电路应用的实验指导，主要针对组合逻辑电路设计，旨在帮助学生熟悉数字集成电路的使用和设计方法。实验涵盖了逻辑问题的分析、逻辑函数表达式的构建与简化、集成电路的选择与连接，以及电路的测试。 实验二的核心内容是设计组合逻辑电路，通过两个具体的问题来实践这一过程。第一个问题是设计电子裁判机，需要主裁判和至少一个副裁判的判断信号来决定运动员是否获胜。这个问题可以通过布尔代数和逻辑门电路来解决，可能需要用到与门、或门和非门等基本逻辑元件，以及适当的译码器或编码器来实现输出。 第二个问题是设计一个液位控制系统，涉及三个液位传感器和两个补液泵。这个系统需要根据液位高低来控制泵的工作状态，并在传感器故障时发出报警。设计时，可能需要用到比较器、与非门、或非门、异或门等，以及可能的译码器或数据选择器来实现复杂的逻辑条件判断。 实验要求学生在预习阶段就掌握门电路的基本逻辑功能，了解不同类型的数字集成电路，如74系列或其他类型的SSI（Small Scale Integration）芯片，熟悉它们的封装、引脚分配及逻辑功能。此外，设计过程中应考虑到电路的成本、可维护性和简洁性，这需要在逻辑函数表达式的选择和芯片型号选择时综合考虑。 实验器材包括数字电路实验箱，用于搭建和测试电路；直流稳压电源，为电路提供稳定的工作电压；以及各种数字集成电路芯片，用于实现逻辑功能。 通过这个实验，学生不仅能掌握组合逻辑电路设计的基本步骤，还能提升问题解决能力，理解如何将实际问题转化为逻辑电路，以及如何利用集成电路实现这些逻辑功能。此外，实验还强调了实际操作和测试的重要性，这有助于培养学生的动手能力和故障排查技能。