数字电路实验.docx
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数字电路实验
实验一TTL门
一.实验目的
1.熟悉TTL集成与非门外形及外部引线的排列。
2.验证TTL与非门的逻辑功能。
3.试用与非门接成其它几种逻辑门的方法并熟悉它们的逻辑功能。
二.实验仪器和芯片
1.双踪示波器
2.数字电路实验箱
3.74LS00
三.实验内容和步骤
1.熟悉实验设备：
熟悉通用实验箱的结构和使用方法，熟悉74LS00集成块的外形和引线情况。
2.测量与非门的逻辑功能
将74LS00中的一个与非门的两个输入端分别接到实验箱中的两个电平开关上，输出端接到箱中的逻辑电平指示灯上，接通5V电源和地，按表1—1完成逻辑功能的测量。
并规定高电平为逻辑“1”，低电平为逻辑“0”。
表1—1
输入
输出
A
B
测量
状态
预计
状态
0
0
0
1
1
0
1
1
3.用与非门组成与门、或门、非门、异或门。
并测量相应的逻辑功能。
用74LS00中的与非门分别接成与门、或门、非门、异或门画出接线图并将测试结果1-2表中，根据表分别写出它们的逻辑表达式。
表1—2
输入
与门输出
或门输出
非门输出
异或输出
A
B
测量
状态
预计
状态‘
测量
状态
预计
状态‘
测量
状态
预计
状态‘
测量
状态
预计
状态‘
0
0
0
1
1
0
1
1
4.观察控制门的工作
将与非门的一个输入端A作为控制门，接到实验箱的H/L插孔上；另一个输入端B作为信号端，接到实验箱的频率为1~2
的时钟脉冲信号发生器CP上，输出接到箱中逻辑电平指示灯上。
当扳动扭子开关时，观察指示灯亮灭情况。
并用示波器观察A、B点及输出点的波形，了解控制门的作用。
四.预习内容
1.复习TTL与非门的工作原理
2.了解74LS00集成电路的逻辑和引线排列图。
五..实验报告要求
1．要求写出相应的表达式；
2．画出相应的逻辑图；
实验二组合逻辑电路分析
一.实验目的
1.掌握组合逻辑电路的分析方法；
2.验证半加器和全加器的逻辑功能；
3.了解二进制数的运算规律。
二.实验仪器设备
1.数字电路实验箱
2.74LS00
三.实验内容
组合电路的分析是根据所给的逻辑电路，写出输入与输出之间的逻辑关系（逻辑函数表达式或真值表）。
从而评定该电路的逻辑功能。
组合电路的分析方法，一般是首先对给定的逻辑电路按逻辑门的连接方式逐一地写出相应的逻辑表达式，然后写出输出函数的表达式（如果需要列其真值表时，可由表达式通过运算求出）。
但这样写出的逻辑函数表达式可能不是最简单的，所以还应该利用逻辑代数的公式或卡诺图进行化简。
1.分析半加器的逻辑功能
图2—1
（1）写出图2—1所示电路的逻辑表达式。
X1=X2=X3=
Y=Z=
（2）按图2—1接线进行测试，将测试结果记入表2—1。
表2-1
输入
测试结果（亮、灭）
A
B
Y
Z
0
0
0
1
1
0
1
1
2.分析全加器的逻辑功能
（1）写出图2—2所示电路的逻辑表达式。
图2—2由与非门组成的全加器
=
（2）按图2—2接线进行测试，将测试结果记入表2—2。
表2-2
列真值表
测试结果（亮、灭）
A
B
S
S
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
四.预习要求
1.复习半加器、全加器工作原理
五．实验报告要求
1．要求写出相应的表达式；
2．画出相应的逻辑图；
3.填写相应的表格。
实验三组合逻辑电路设计
一、实验目的
1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法
2、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法
二、实验设备与器件
1.数字电路实验箱实验箱
2.芯片74LS151、74LS153
三、实验内容
1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能
2、测试74LS153的逻辑功能
3、选用合适的数据选择器设计全减器。
1）写出设计过程
2）画出接线图
3）验证逻辑功能
四、预习内容
1、复习数据选择器的工作原理；
2、用数据选择器对实验内容中各函数式进行预设计；
五、实验报告
1．用数据选择器对实验内容进行设计、写出设计全过程、画出接线图、进
行逻辑功能测试；
2．总结实验收获、体会。
实验四双稳态触发器
一.实验目的
1.熟悉J—K触发器及D触发器的外形及外引线排列。
2.验证基本R—S触发器、J—K触发器及D触发器的逻辑功能。
二.实验仪器设备
图4—1
1.数字电路实验箱
2.双踪示波器
3.万用表
三.实验内容和步骤
1.测试基本R—S触发器的逻辑功能
用74LS00中的两个与非门接成基本R—S触发器
如图4—1所示。
将RD、SD分别接到两个电平开
关上，
、
分别接到两个输出指示灯上，按表4—1
完成功能测试。
2.J—K触发器逻辑功能
将74LS76的RD、SD、J、K端分别接到实验箱中的电平开关上，
、
分别接到两个逻辑电平指示灯上。
（1）置位、复位功能测试：
J、K端置任意状态，按表4—2完成测试。
（2）J、K功能测试
将J—K触发器的CP端接到实验箱的单脉冲源上，按表4—3完成功能测试。
（3）将J—K触发器接成计数状态（J=K=1），CP端接到实验箱的时钟脉冲发生器的输出端上（
），用示波器观察
波形。
3.D触发器功能的测试
（1）置位、复位功能测试
将74LS74D触发器的RD、SD端分别接电平开关，CP端接手动脉冲源，置D、CP于任意位置，按表4—4完成RD、SD功能测试。
（2）D功能测试
按表4—5测试D触发器功能。
四.预习内容
1.掌握各触发器的逻辑功能。
2.熟悉74LS00、74LS74、74LS756的引脚功能。
3.了解J—K、R—S、D触发器的触发方式。
一、实验记录
RD
SD
Q原态
Q现态
0
1
0
1
1
0
0
表4—1
条件
测试
触发器状态
SD
RD
0
0
0
1
1
0
1
1
表4—2
表4—3
测试条件
测试结果
J、K端
状态
Q原
状态
CP脉冲变化后状态Qn+1
J
K
预计态
实测态
预计态
实测态
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
表4—4
RD
SD
Q原态
Q现态
0
1
0
1
1
0
0
1
表4-5
测试条件
测试结果
D端状态
Q原
状态
CP变化后触发器状态
D
预计态
实测态
预计态
实测态
0
0
1
1
0
1
实验五N进制计数器
一.实验目的
1．学习用集成触发器构成计数器的方法；
2．掌握中规模集成计数器的使用方法及功能测试方法；
3．掌握用中规模集成计数器实现任意进制计数器的方法。
二.实验器材
1．SXJ—3C数字电路学习机；1台
2．74LS161×2、74LS290×2。
三.实验内容
1．用74LS161实现一个小于12和大于12的任意进制计数器；
2．用74LS290实现一个小于10和大于10的任意进制计数器；
四.设计要求
1．画出连线图；
要求.
（1）根据自己实验台编号，大进制计数器容量=40-实验台编号；
（2）每个同学，要求设计4种电路图，但实现方式（同步或异步），要有所不同
2.在实验箱上完成测试功能。
五.预习要求
1．复习有关计数器的内容；
2．熟悉所用各集成块的引脚排列图；
实验六555应用
一、实验目的
1．熟悉555时基电路逻辑功能的测试方法。
2．熟悉555时基电路的工作原理及其应用。
二、实验器材
1．SXJ—3C数字电路学习机；1台
2．双踪示波器；1台
3元器件：
NE5551块，电阻、电容、导线若干。
三、实验内容及步骤
1.单稳态触发器
用555时基电路设计一个单稳态触发器，频率不限（可为1KHZ）。
若为高频振荡器，用示波器观察得到的矩形波；低频则用电平显示。
要求：
实验报告上要有延迟时间的理论估算值及测试值；
2.多谐振荡器
用555时基电路设计一个多谐振荡器，频率不限（可为1KHZ）。
若为高频振荡器，用示波器观察得到的矩形波；低频则用电平显示。
要求：
实验报告上要有周期或频率的理论估算值及测试值；
3.施密特触发器（选作）
用555时基电路设计一个施密特触发器，观测输出波形，测绘电压传输特性，计算回差电压△
。
五.实验预习要求
1.复习有关555定时器的工作原理。
拟定实验中所需的连线图、数据。
拟定实验步骤和方法。
实验七数字电路综合实验
数字钟设计
一、设计任务
1.基本功能：
以数字形式显示时、分、秒的时间，小时的计时要求为“24翻1”，分和秒的计时要求为60进位；
2.扩展功能：
校时、正点报时及闹时功能；
二、要求（完整的设计报告）
1.芯片选取；
2.功能讲解，包括参数的计算及必要的理论推导；
3.完整的电路图（型号、参数）。
三、分析总结
智力抢答器
一、设计任务
1.基本功能：
4人智力抢答器，4人分别对应4个开关；设总开关，有主持人控制；具有现实功能；
2.扩展功能：
定时抢答；在规定时间内抢答有效。
二、同上
三、同上
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