数字电子技术基础实验.docx

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数字电子技术基础实验

实验报告要求

实验题目

实验时间、地点（实验报告纸上面的抬头都要填写清楚）

实验要求（目的）

实验器材

实验原理

实验步骤（包含电路设计图）

实验记录

结果分析（分析所得到的实验结果，与理论上的结果相比较，是否正确验证了理论的正确性，如果结果不符，问题出在哪里，应如何解决）

实验体会（本次实验中的收获、遇到的问题及解决方法，以及个人的体会）

思考题（对本次实验的深入扩展）

实验一TTL门电路逻辑功能测试

实验时间：

实验时数：

2学时

实验目的：

1．熟悉数字电路实验箱的工作原理；

2．掌握数字电路实验箱使用的方法，及数字电路实验的基本步骤；

3．掌握门电路逻辑功能的测试方法；

实验器材：

1．数字逻辑实验箱、万用表

2．74LS00二输入端四与非门2片

CC4011二输入端四与非门1片

3．连接导线若干

实验原理：

（1）74LS00

引脚图及逻辑功能：

（2）CC4011

实验内容：

1．TTL门电路——与非门74LS00逻辑功能测试。

Y=（AB）’

输入端接逻辑开关，输出端接指示灯，改变输入状态的同时观察输出状态，并使用万用表测试输出端电压，自制表格来记录实验结果。

如表1-1。

表1-1

输入

输出

A

B

Y

电压（V）

0

0

0

1

1

0

1

1

2．CMOS门电路——与非门CC4011逻辑功能测试。

具体要求同实验1。

3．逻辑电路的逻辑关系。

用74LS00按照下图连线，并以表格的形式记录输出结果，同时要求使用万用表测试输出端电压并记录。

4．用与非门组成异或门并加以验证。

要求：

（1）将异或门表达式转化为与非门表达式；

（2）画出逻辑电路图；

（3）用实验测试并用表格记录实验结果。

思考题：

TTL门电路与CMOS门电路在使用过程中，闲置的输入端应如何处理？

实验重点：

1．数字电路实验箱使用；

2．数字电路实验的基本操作步骤的掌握。

实验难点：

TTL门电路与CMOS门电路在使用上的区别，及需注意的事项。

实验二SSI组合逻辑电路

实验时间：

实验时数：

2学时

实验目的：

加深理解用SSI（小规模数字集成电路）构成的组合逻辑电路的分析与设计方法。

实验器材：

1．数字实验箱

2．74LS00二输入端四与非门2片

74LS54四组输入与或非门（2-3-3-2输入端）1片　　

74LS86二输入端四异或门2片

实验原理：

组合逻辑电路是最常见的逻辑电路之一，其特点是在任一时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号，而与信号作用前电路原来所处的状态无关。

组合逻辑电路的设计步骤：

根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式（公式法、卡诺图法）---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题（逻辑功能）。

（1）74LS86引脚图

（2）74LS54引脚图

实验内容：

1、设计一个判断一位二进制数A与B大小的比较电路。

要求：

（1）画出逻辑图（用L1、L2、L3分别表示三种状态，即L1（A>B），L2（A

（2）设A、B分别接至数据开关，L1、L2、L3接至逻辑显示器（灯），将实验结果记入下表。

表2-1

2、设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。

图中用R、Y、G分别表示红、黄、绿三个灯的状态，并规定灯亮时为1，不亮时为0。

用L表示故障信号，正常工作时L为0，发生故障时L为1。

试分析R、Y、G出现哪五种状态时，要求逻辑电路发出故障信号（L为1）。

要求：

画出逻辑图，按图接线，将结果记入下表。

表2-2

3．用与非门、与或非门和异或门组成的全加器，如下图所示。

要求：

按图接线，验证理论分析结果，并将结果记录在表2-3。

输入端

被加数An

0

1

0

1

0

1

0

1

加数Bn

0

0

1

1

0

0

1

1

低位进位Cn-1

0

0

0

0

1

1

1

1

输出

全加和Sn

进位Cn

表2-3

实验重点：

组合逻辑电路的分析与设计方法。

实验难点：

灵活运用各种小规模集成电路进行任意组合逻辑电路的设计实现。

实验三MSI组合逻辑电路

实验时间：

实验时数：

2学时

实验目的：

1、了解编码器、译码器、数据选择器等中规模数字集成电路（MSI）的性能及使用方法。

2、用集成译码器和数据选择器设计简单的逻辑函数产生器。

。

实验器材：

1．数字实验箱

2．74LS1518选1数据选择器2片

74LS1383线—8线译码器2片　　

实验原理：

1．数据选择器的典型应用之一——逻辑函数产生器

带有互补输出的八选一数据选择器74LS151的外引线排列图和功能表分别如下：

2．3线—8线译码器用于逻辑函数产生器。

  3线—8线译码器74LS138的外引线排列图和逻辑功能表分别如下：

实验内容：

1．试用数据选择器74LS151和3线—8线译码器74LS138分别设计一个监视信号灯工作状态的逻辑电路。

信号灯由红（R）、黄（Y）、绿（G）三种灯组成，正常工作时，任何时刻只能是其中一种灯亮。

而当出现其它五种灯亮状态时，要求逻辑电路发出故障信号。

要求：

分别画出设计好的逻辑电路图，并将实验结果记入右表。

R

G

Y

L

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

2．用两片74LS138组合成一个4线—16线译码器。

要求：

画出逻辑电路图，按图连线并进行实验，自己设计表格记录实验结果。

思考题：

简单总结用集成译码器和数据选择器设计简单的逻辑函数产生器的关键步骤是什么？

实验重点：

用集成译码器和数据选择器设计简单的逻辑函数产生器。

实验难点：

集成译码器和数据选择器的灵活运用。