数字电路全部实验.docx
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数字电路全部实验
数字电子技术
实验报告
实验一门电路逻辑功能及测试1
实验二数据选择器与应用4
实验三触发器及其应用8
实验四计数器及其应用11
实验五数码管显示控制电路设计..........17
实验六交通信号控制电路19
实验七汽车尾灯电路设计25
班级：
12电
实验一门电路逻辑功能及测试
一、实验目的：
1.加深了解TTL逻辑门电路的参数意义。
2.掌握各种TTL门电路的逻辑功能。
3.掌握验证逻辑门电路功能的方法。
4.掌握空闲输入端的处理方法。
二、实验设备：
THD—4数字电路实验箱，数字双踪示波器，函数信号发射器，
74LS00二输入端四与非门，导线若干。
三、实验步骤及内容：
1.测试门电路逻辑功能。
选用双四输入与非门74LS00一只，按图接线，将输入电平按表置位，测输出电平
用与非门实现与逻辑、或逻辑和异或逻辑。
用74LS00实现与逻辑。
用74LS00实现或逻辑。
用74LS00实现异或逻辑。
2.按实验要求画出逻辑图，记录实验结果。
3.实验数据与结果
将74LS00二输入端输入信号分别设为信号A、B
用74LS00实现与逻辑
逻辑电路如下：
A端输入TTL门信号，B端输入高电平，输出波形如下：
A端输入TTL门信号，B端输入低电平，输出波形如下：
1、用74LS00实现或逻辑
逻辑电路如下
A端输入TTL门信号，B端输入高电平，输出波形如下：
A端输入TTL门信号，B端输入低电平，输出波形如下：
2、用74LS00实现异或逻辑
逻辑电路如下：
A端输入TTL门信号，B端输入高电平，输出波形如下：
A端输入TTL门信号，B端输入低电平，输出波形如下：
实验二数据选择器及其应用
一、实验目的
1.通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点。
2.掌握数据选择器的逻辑功能及其基本应用。
二、实验设备
1.数字电路实验箱
2.示波器
3.74LS153、74LS00及基本电路
三、实验内容
1.某导弹发射场有正、副指挥员各一名，操作员两名。
当政副指挥员同时发出命令时，两名操纵员中有一人按下发射按钮，即可产生一个点火信号发射导弹，试用以上仪器设计组合逻辑电路，完成点火信号的控制，写出函数式，列出真值表，画出实验电路。
2.设计一个一位全加器。
四、实验步骤与结果
1.点火信号控制电路
组合逻辑电路采用正逻辑。
A、B、C、D为四个输入变量（A、B为指挥员，C、D为操作员），F表示输出变量（1表示发射，0表示不发射）。
真值表为：
A
B
C
D
F
1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
画出卡诺图：
AB
CD
00
01
11
10
00
0
0
0
0
01
0
0
1
0
11
0
0
1
0
10
0
0
1
0
降维卡诺图：
AB
C
00
01
11
10
0
0
0
D
0
1
0
0
1
0
根据降维卡诺图得到如下表达式：
组合逻辑电路为:
2.一位全加器
组合逻辑电路中A、B、C为输入端，S1、C0为输出端，其中A为被加数，B为加数，C为前级加法器的进位，S1为和的个位，C0表示是否进位。
真值表为：
A
B
C
S1
C0
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
根据真值表，画出卡诺图：
AB
CI
00
01
11
10
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
S
AB
CI
00
01
11
10
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
C0
降维后：
AB
00
01
11
10
S1端
CO端
0
1
组合逻辑电路为:
实验三触发器及其应用
一、实验目的：
①熟悉基本D触发器的功能测试。
②了解触发器的两种触发方式（脉冲电平触发和脉冲边沿触发）及触发特点。
③熟悉触发器的实际应用。
二、实验设备:
①数字电路实验箱
②函数信号发生器
③数字万用表
④74LS00、74LS74
三、实验原理：
触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元，也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。
在数字系统和计算机中有着广泛的应用。
触发器具有两个稳定状态，即“0”和“1”，，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。
触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。
触发方式有电平触发和边沿触发两种。
D触发器在时钟脉冲CP的前沿（正跳变0→1）发生翻转，触发器的次态取决于CP的脉冲上升沿到来之前D端的状态，即=D。
因此，它具有置0、置1两种功能。
由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用，所以在CP=1期间，D端的数据状态变化，不会影响触发器的输出状态。
和分别是决定触发器初始状态的直接置0、置1端。
当不需要强迫置0、置1时，和端都应置高电平（如接+5V电源）。
74LS74，74LS175等均为上升沿触发的边沿触发器。
图一为74LS74的引脚图和逻辑图。
D触发器应用很广，可用做数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生器等。
74LS74引脚图和逻辑图
四、实验内容：
1．一个水塔液位显示控制的示意图，虚线表示水位。
传感器AB被水浸没时会有高电平输出，I是水泵控制电路逻辑函数，L是水泵的控制信号，信号为1时水泵开启，设计I的逻辑电路。
要求，水位低于A时开启水泵L，水位高于B时，关闭水泵L。
2．用D触发器和若干门电路，设计一个用在智力竞赛中两组抢答者的灯光显示电路。
要求：
先抢答者按下抢答开关发出灯光显示，同时封锁后抢答者的灯光显示电路，最后由主持人清除灯光显示和封锁信号，用实验验证设计结果。
五、实验方法与结果：
1.根据题意列出真值表为
水位下降：
水位上升：
A
L
1
0
0
1
1
0
0
1
1
A
L
0
1
1
1
1
1
1
0
0
利用RS触发器电路：
2.设计电路图如下：
其中在触发器CP端接入10Kz脉冲，用示波器记录6端输出相对于CP的波形
开关未按时：
开关按下时：
实验四计数器及其应用
一、实验目的
1.熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。
2.掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理。
二、实验设备
1.数字电路实验箱
2.数字万用表
2.数字双踪示波器
3.74LS90
三、实验原理
计数是一种最简单的基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能。
计数器按计数进制分有：
异步计数器，同步计数器；按计数功能分有：
加法计数器，减法计数器，双向计数器等。
目前，TTL和CMOS电路中计数器的种类很多，大都具有清零和预置功能，使用者根据器件手册就能正确地运用这些器件。
实验中用到异步清零二—五—十进制异步计数器74LS90和异步清零同步置数四位二进制计数器74LS161。
1、异步清零2-5-10进制异步计数器74LS90
74LS90是一块2-5-10进制异步计数器，它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，其中一个触发器构成一位二进制计数器；另三个触发器构成异步五进制计数器。
在74LS90计数器电路中，设有专用置0端R01R02和置9端S91S92。
当R1=R2=S1=S2=0时，时钟从CP1引入，Q0输出为二进制；时钟从CP2引入，Q3输出为五进制；时钟从CP1引入，Q0接CP2，即二进制的输出与五进制的输入相连，则Q3Q2Q1Q0输出为十进制8421BCD码；时钟从CP2引入，而Q3接CP1，即五进制的输出与二进制的输入相连，Q0Q3Q2Q1输出为十进制5421BCD码。
74LS90功能表
输入
输出
CP
1
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
0
0
计数
0
0
计数
0
0
计数
0
0
计数
四、实验内容
1.实现0-9十进制计数
2.实现六进制计数
3.实现0，2，4，6，8，1，3，5，7，9计数
五、实验操作与结果
1、输入信号为<=5Hz,5V方波，用74LS90实现十进制
设计电路如下：
状态转换真值表8421BCD计数
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
（二）输入信号为<=5Hz,5V方波
利用清零法，六进制，0110清零，将Q1接R01,Q2接R02
状态转换真值表
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
（三）输入信号为<=5Hz,5V方波，用74LS90实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9
首先，列出真值表
输入
输出
F
0
0
0
0
0
0
0
1
0
2
0
1
0
0
4
0
1
1
0
6
1
0
0
0
8
0
0
0
1
1
0
0
1
1
3
0
1
0
1
5
0
1
1
1
7
1
0
0
1
9
与5421BCD码的真值表进行比较
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
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