数字电子技术实验指导汇总.docx

资源描述

数字电子技术实验指导汇总.docx

《数字电子技术实验指导汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术实验指导汇总.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数字电子技术实验指导汇总.docx

数字电子技术实验指导汇总

实验一.数字逻辑电路仪器仪表的使用与脉冲信号的测量

一.实验目的

1.学会数字电路实验装置的使用方法

2.学会双综示波器的使用方法

3.掌握脉冲信号的测量方法

二.预习要求

1.认真阅读（数字电路实验须知）

2.阅读数字逻辑电路实验常用基本仪器仪表的使用方法

3.熟悉脉冲信号的参数

三.主要仪器仪表、材料

数字逻辑电路实验装置、双踪示波器、数字万用表、74LS04

四.实验内容及步骤

1.脉冲信号周期和幅值的测量

将双综示波器的Y1输入连接1KHz、0.5V的测试方波信号，Y1置0.1V档、Y2置0.2V档。

调整示波器相应的开关和旋钮，在示波器上显示出稳定的Y1、Y2两路信号。

分别用示波器的0.1ms、0.5ms、1ms时间档测量及记录波形，填表1-1

表1-1

1ms

0.1ms

0.5ms

1.直流电平测量

（1）用示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的逻辑电平，分别用0.5V、1V、2V、5V幅度档测量并记录，填表1-2

0.5v

表1-2

（2）用示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的单脉冲,1V幅度档测量并记录，填表1-3。

单脉冲

常态

动作

常态

表1-3

（3）用数字万用表的5V直流电压档分别测量并记录数字逻辑电路实验装置的单脉冲、逻辑电平信号，填表1-4。

表1-4

单脉冲

电平

常态

动作

1.逻辑门电路传输延时时间

的测量

用反相器接图1，输入1MHz方波信号，用双综示波器测试电路输入信号、输出信号的相位差，计算每个门的平均传输延时时间

。

ViVo

五.实验报告要求

1、实验目的

2、实验仪器、仪表、材料

3、电路原理图、制作测试数据表、画出波形图等

4、回答问题：

简述示波器和数字逻辑电路实验装置的功能和使用方法。

实验二.门电路逻辑功能及测试

一.实验目的

1.掌握门电路逻辑功能及测试方法

2.熟悉数字电路实验装置的使用方法

3.熟悉双踪示波器的使用方法

二.预习要求

1.复习门电路工作原理及相应的逻辑表达式

2.熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途

3.了解双踪示波器和数字电路实验装置

三．实验仪器及材料

1.数字电路实验装置

2.双踪示波器

3.数字万用表

4.器件：

74LS0074LS8674LS04

四.实验内容及步骤

1.TTL与非门逻辑功能测试

（1）将74LS00插入面包板,按图1-1接线,输入端A、B接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y接电平显示LED的输入插口。

（2）将电平开关按表2-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。

Vcc

（0,1开关）14

13y

图2-1

表2-1

输

入

输

出

电压

2.TTL异或门逻辑功能测试

（1）将74LS86插入面包板,按图2-2接线,输入端A、B接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y接电平显示LED的输入插口。

（2）将电平开关按表1-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。

（3）写出异或门逻辑函数的表达式

Vcc

（0，1开关）14

图2-27

输

入

输

出

电压

表2-2

3.逻辑电路的功能测试

（1）用法74LS00和74LS04按图2-3接好

（2）将输入输出的逻辑信号分别测试填入表2-3中

（3）写出表2-3电路的逻辑表达式Z

图2-3

表2-3

输入

相关点

输出

4.利用与非门控制输出

将74LS00接线：

A接逻辑电平开关输出插口、B接1KHz脉冲信号

用双踪示波器：

y1输入端接B端，观察脉冲信号、y2输入端接输出Z进行观察

A=0、A=1：

分别记录输入、输出波形，说明与非门的控制作用。

五.、回答问题

（1）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？

（2）二输入与非门一个端输入连续脉冲，其余端什么状态时充许脉冲通过？

什么状态时禁止通过？

（3）异或门又称可控反相门，为什么？

实验三.组合逻辑电路设计

一、实验目的

1.掌握组合电路的设计方法

2.设计安装及调试二输入与非门组成的半加器

3设计安装及调试异或门为主要器件组成的半加器

4设计安装及调试二输入与非门组成的一位全比较器

二、预习要求

1.用74LS00和74LS04设计半加器电路

2.用74LS00和74LS04设计一位全比较器电路

3.用74LS86和74LS00设计半加器电路

三、实验仪器及材料

1.数字电路实验装置

2.数字万用表

3.器件74LS00、74LS86、74LS04

四、实验内容及步骤

1,安装及调试74LS00、74LS04组成半加器电路

2.安装及调试74LS00、74LS04一位全比较器电路

3.安装及调试74LS86和74LS00设计的半加器电路。

4、电路原理图，制作测试数据表

4、写出各实验中各组合逻辑电路的设计过程

5、回答问题：

总结对组合逻辑电路设计、实验安装及调试。

实验四.集成组合逻辑电路及应用

（一）

一、实验目的

1.熟悉集成译码器、集成三态门、集成OC门电路。

2.掌握集成译码器的应用。

二、实验预习要求

1.熟悉所用集成电路的引线位置及个引线作用

2.掌握用74LS138设计逻辑函数发生器的作用、方法

三、实验仪器及材料

1.数字电路实验装置

2.数字万用表

3.器件：

74LS138、74LS125、74LS20、74LS07、74LS04

四、实验内容及步骤

1.三态门功能测试

（1）74LS125按图4-1接好,按表4-1输入电平分别置位,测试并填写输出状态表并测出输出电压。

表4-1

输入

使能

输出

电压

状态

图4-1

（2）74LS125按图4-2接好,用双踪示波器测试A与F1、F2信号，画出A、B、F1、F2的波形，并验证表4-1。

1KHz方波•A

ENF1

BENF2

图4-2

2.集成译码器及应用

（1）集成译码器功能测试：

将74LS138按图4-3接好，按表4-2置入使能端端电平，填入输出状态并测出输出电压；将74LS139按图3-4接好，按表4-2置入使能端输入端电平，填入输出状态。

.G2A

G2B

图4-3

表4-2

使能

输入

输出

A1A2A0

Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7

电压

X11

XXX

0XX

XXX

100

000

100

001

100

010

100

011

100

101

100

110

100

111

（2）集成译码器应用

将74LS138、74LS20按图4-4接好，按表4-3输入电平置位，填写输出状态，并判断其电路功能。

表4-3Y0

输入

输出

CiSi

000

001

010

011

100

101

110

111

A0Y1

A1Y2Si

A2Y3

1G1Y4

aiG1AY5

biG1AY6Ci

Ci-1Y7*Ci

图4-4

3.集电极开路门及应用

（1）集电极开路门电路的逻辑功能测试：

将74LS07按图4-5接好，当

为1KΩ时，将其结果填入表4-4中

（2）A=1B=0、A=0B=1：

分别调节电位器，用数字万用表观察OC门外接负载电阻

的取值对输出电平的影响

+5V表4-4

输入

输出

10KΩ

300Ω

图4-5

五、回答问题：

简述用74LS138设计函数发生器的过程

实验五、集成逻辑电路及应用

（二）

一、实验目的

1.熟悉集成四位全比较器及其应用

2.熟悉集成四位加法器及其应用

3.集成双4选1数据选择器及其应用

二、实验预习要求

1、熟悉所用集成电路的引线位置及各个引线作用

2、掌握用74LS153设计逻辑函数发生器的方法

三、实验仪器及材料

1、数字电路实验装置

2、数字万用表

3、器件：

74LS8574LS15374LS15174LS28374LS04

三、实验内容及步骤

1、集成四位全比较器功能测试及其应用

（1）将74LS85按图5-1接好，按表5-1输入电平分别置位，填写输出状态。

（2）判断两个四位二进制A和B的A>B、A

图5-1表5-1

输入

输出

567

1010

1000

0010

1001

A15

AA2

A36

B17

BB2

lmg

“1”

2、集成四位加法器及应用

（1）将74LS85按图5-1接好，按表5-1输入电平分别置位，填写输出状态

图5-2表5-2

输入

输出

A3A2A1A0

B3B2B1B0

C0S3S2S1S0

1101

0011

1001

0111

0001

1101

A1S0

A3S1

B1S2

B3S3

（2）B=0011时，测试电路填表5-3，并指出其逻辑功能。

表5-3

A3A2A1A0

S3S2S1S0

0000

0011

0100

0111

1000

1011

1100

1111

3.集成数据选择器及其应用

（1）将74LS153按图5-3接好，测试电路填表5-4

表5-4

C0C1C2C3

XXXX

0/1XXX

X0/1XX

XX0/1X

XXX0/1

（2）将74LS153按图5-4连好，测试电路填表5-5。

表5-5

输入

输出

（2）将74LS153和74LS04按图5-5接好，测试电路填表5-6。

表5-6

输入

输出

aibiCi-1

CiSi

000

001

010

011

100

101

110

111

（4）将74LS151按图5-6接好，测试电路填表5-7.

表5-7

输入

输出

AiBiCi-1

CiSi

000

001

010

011

100

101

110

111

五、回答问题

简述用74LS151、74LS153设计函数发生器的过程

实验六、RS、集成D触发器及其应用

一、实验目的

1.熟悉与非门组成的基本RS触发器的逻辑功能

2.熟悉D触发器74LS74，74LS175的逻辑功能

3.掌握常用集成D触发器的正确使用方法及应用

二、预习要求

1.用二输入与非门组成基本RS触发器

2.熟悉实验用集成D触发器的管脚作用及功能

3.画出基本触发器、D触发器的状态状态表

4.画出基本触发器、D触发器的状态状态图

5．试作出实验内容中触发器应用图6-1的波形图

6.分析“四路智力抢答器”电路，图6-2

三、实验设备及材料

1.数字电路实验装置

2.双踪示波器

3.数字万用表

4.器件：

74LS74、74LS00、74LS20、74LS175

四、实验内容及步骤

1、基本RS触发器功能测试

依据表6-1对基本RS触发器逻辑功能测试，通过测试结果，正确理解基本RS触发器置位、复位及不定与不变的含义。

表6-1

触发器状态

将Rd、Sd端并联连接

2、D触发器74LS74功能测试

（1）依据表6-2对

功能测试

变化D，Q、

有无变化

表6-2

2）依据表6-3对D触发器功能测试（

悬空）

注意：

1.先置好D，再置CP

2.观察在CP=0，CP=1期间，D的变化对Q

的影响

表6-3

输出

↑

↓

↑

↓

3、D触发器应用

（1）集成D触发器74LS74：

D—

连接，加入CP时钟信号（1KHz），用双踪示波器观察并记录CP、

、Q波形。

指出：

电路功能CP触发作用沿Q和

的异同。

（2）用集成D触发器74LS74组成分频移相电路图6-1，输入1KHz方波信号测试输出并画出波形。

V01V02

DF0

DF2

（3）用集成D触发器74LS175组成图6-2四路智力抢答器电路

74LS175（LED）

D1Q1

D2Q2

D3Q3

D4Q4

复位

1KHz

图6-2

五、实验报告要求

1、实验目的

2、实验仪器、仪表、材料（引脚图、功能表、型号）

3、电路原理图，制作测试数据表，画出波形图

4、回答问题：

为什么在触发器功能测试中首先置好控制端D，再置CP？

实验七、JK触发器及其应用

一、实验目的

1.熟悉常用JK触发器的逻辑功能

2.掌握集成JK触发器的正确使用方法及应用

二、预习要求

1、熟悉实验用集成JK触发器的管脚作用及功能

2、画出JK触发器的状态转换表

3、画出JK触发器的状态转换图

4、试作出实验内容中触发器应用图7-1的波形图

5、分析“电路智力抢答器”电路，图7-2

三、实验仪器及材料

1、数字电路实验装置

1）双踪示波器

2）万用表

3）器件：

74LS11274LS0074LS2030KΩ电阻

四、实验内容及步骤

1、JK触发器功能测试

（1）依据表7-1对JK触发器Rd、Sd功能测试

RdSd

变化J、K，Q、

有无变化

（2）依据表7-2对JK触发器功能测试（

悬空）

注意：

先置好JK再置CP

观察在CP=0，CP=1期间，JK的变化对Q

的影响

↑

↓

↑

↓

↑

↓

↑

↓

表7-2

3、JK触发器的应用

（1）J=K=1加入CP时钟信号（1KHz方波），用双踪示波器观察并记录波形。

指出：

电路功能CP触发器作用沿？

Q和

的异同

（2）用集成JK触发器组成分频移相电路如图7-1，输入1KHz方波信号，测试并画出输

出波形。

JQJQY1

CPF0F1

图7-1

（3）用集成JK触发器组成图7-2四路电路抢答器电路

五、实验报告要求

1、实验目的

2、实验仪器、仪表、材料（引脚图、功能表、型号）

3、电路原理图，制作测试数据表，画出波形图

4、回答问题：

为什么在触发器功能测试中首先置好控制端J、K，再置CP？

实验八、集成计数器及其应用

一、实验目的

1、掌握一种集成计数器的功能及使用方法

2、学会用集成计数器74LS196组成不同编码方式，不同进制计数器的方法。

二、预习要求

1、熟悉8421BCD码、5421BCD码头的编码方式

2、了解集成计数器械74LS196的引脚、功能和使用方法

3、掌握用集成计数器74LS196组成任意进制计数器的方法

三、实验仪器及器材

1、数字电路实验装置

2、万用表

3、器件：

74LS19674LS20

四、实验内容

注意：

分别用LED灯和七段显示器观察。

1、74LS196集成计数器的功能测试

（1）COI/

=1，1秒脉冲接CP1，输入10个脉冲，观察并记录

QdQcQbQa。

（2）1秒脉冲接CP2，其它同上。

（3）COT/

=1，

观察并记录QdQcQbQa

CP1或CP2加入时钟信号，观察并记录QdQcQbQa

改变IdIcIbIa，观察并记录QdQcQbQa

（4）Cr=1，COT/

=0，

IdIcIbIa=1001，分别用LED灯和七段显示器观察并记录QdQcQbQa

IdIcIbIa=0110，分别用LED灯和七段显示器观察并记录QdQcQbQa

2、脉冲信号Cr=1CON/

=1N→CP1，Qa→CP2（首先要置零）

（1）输入12个脉冲，观察并记录QdQcQbQa

（2）

→Cr端，输入8个脉冲，观察并记录QdQcQbQa

（3）

→COI/

端，IdIcIbIa=1000输入8个脉冲，观察并记录QdQcQbQa。

3、脉冲信号Cr=1CON/

=1N——CP2CP1——Qd（首先要置零）

输入12个脉冲，观察并记录QaQdQcQb。

→Cr，输入8个脉冲，观察并记录QaQdQcQb。

→COI/

端，IaIdIcIb=0000输入8个脉冲，观察并记录QaQdQcQb。

五、实验报告要求

1、实验目的

2、实验仪器、仪表、材料（引脚图、功能表、型号）

3、电路原理图，制作测试数据表，画出波形图

4、回答问题：

可用该计数器实现减法计数吗？

实验九、集成移位寄存器及应用

一、实验目的

1、了解四位双向移位寄存器74LS194的逻辑功能

2、学习74LS194的使用方法及应用

二、预习要求

1、熟悉74LS194的引脚作用及功能

2、考虑如何进行功能检测

3、用74LS194设计一个能自启动的环形计数器

0000→0001→00100000→1000→0100

↑↓↑↓

1000←01000001←0010

三、实验仪器及材料

1、通用数字电路实验装置

2、数字万用表

3、器件：

74LS19474LS2074LS00

四、实验内容及步骤

1、对74LS194功能测试

将

（1）~（4）记录填表9-1，并观察与CP有关项在CP工作时，Q变化。

表9-1

S0S1

DSLDSR

D0D1D2D3

Q0Q1Q2Q3

功能

首先记录初态

XXXX

↑

0010

XXXX

↑

XXXX

↑

XXXX

2、移位、串行→并行、并行→串行的应用

（1）左移S0S1=10Cr=1

a：

清零；

b；DSL←10010000逐个输入后为零，输入8个CP=1Hz（单脉冲）信号情况下，记录Q0Q1Q2Q3写出状态转换表

a：

清零

b：

DSL=1,输入8个CP=1Hz（单脉冲）信号情况下，记录Q0Q1Q2Q3写出状态转换表

a：

清零

b：

S0S1=11、D0D1D2D3=1000，记录Q0Q1Q2Q3。

c：

S0S1=10DSR=0,输入8个CP=1Hz（单脉冲）信号情况下，记录Q0Q1Q2Q3，画出波形图。

（2）右移S0S1=01、Cr=1

a：

清零；

b；DSR←0

展开阅读全文