数字逻辑实验指导书1.docx
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数字逻辑实验指导书1
实验一实验箱及小规模集成电路的使用
一实验目的
1掌握实验箱的功能及使用方法
2学会测试芯片的逻辑功能二实验仪器及芯片1实验箱
2芯片：
74LS00二输入端四与非门1片
74LS86二输入端四异或门1片
74LS04六非门1片
三实验容
1测试芯片74LS00和74LS86的逻辑功能并完成下列表格。
（1）74LS00的14脚接+5V电源，7脚接地；1、2、4、5、9、10、12、13脚接逻辑开关，3、6、&11接发光二极管。
（可以将1、4、9、12接到一个逻辑开关上，2、5、10、13接到一个逻辑开关上。
）改变输入的状态，观察发光二极管。
74LS86的接法74LS00基本
一样。
（2）分析74LS00和74LS86的四个门是否都是完好的。
2用74LS00和74LS04组成异或门，要求画出逻辑图，列出异或关系的真值表。
表1.174LS00的功能测试
输入
输入
输出
1、4、9、12
2、5、10、13
3
6
8
11
0
0
0
1
1
0
1
1
表1.274LS86的功能测试
输入
输入
输出
1、4、9、12
2、5、10、13
3
6
8
11
0
0
0
1
1
0
1
1
（3）利用74LS00和74LS04设计一个异或门。
画出设计电路图。
实验二译码器和数据选择器
实验目的
1继续熟悉实验箱的功能及使用方法
2掌握译码器和数据选择器的逻辑功能
二实验仪器及芯片
1实验箱
2芯片：
74LS1383线—8线译码器1片
74LS151八选一数据选择器1片
74LS20四输入与非门1片
三实验容
1译码器功能测试（74LS138）
脚接地，1〜6脚都接逻辑开关，7、9、10、11、12、13、14、15接发光二极管。
表2.1
输入
输出
使能端
选择端
丫0
¥
丫2
丫3
丫4
丫5
丫6
丫7
S1
S2
S3
A2
A1
A0
X
1
1
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
0
X
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
2数据选择器的测试（
74LS151）
按照表2.2连接电路，并完成表格。
其中16脚接+5V,8脚接地；9、10、11,为地址
输入端，接逻辑开关；4、3、2、1、12、13、14、15为8个数据输入端，接逻辑开关；G为
选通输入端，Y为输出端，接发光二极管。
表22
选通端
地址输入端
数据输入端
输出
G
A2
A1
A0
Do
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Y
i
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
3分别用74LS138（配合74LS20）和74LS151实现逻辑函数F（m^,m2,m4,m7），要求
画出逻辑图。
实验三加法器和中规模集成电路的改造
实验目的
1掌握半加器和全加器的功能测试2掌握中规模集成电路的功能改造。
二实验仪器及芯片
1实验箱2芯片：
74LS00二输入端四与非门1片
74LS151八选一的数据选择器1片
74LS86二输入端四异或门1片
74LS54四组输入与或非门1片
三实验容
1测试用异或门（74LS86）和与非门（74LS00）组成的半加器的逻辑功能
（1）按照图3.1进行连线，其中A、B接电平开关，Y、Z接发光二极管。
（2）按表的要求改变A、B状态，填表。
图3.1
表3.1
输入端
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
n端
Y
Z
2测试全加器的逻辑功能
（1）用异或门74LS86、与或非门74LS54、与非门74LS00组成全加器，按图3.2接线，其中A、B、CI接电平开关，S、CO接发光二极管，74LS54的3、4、5、9、10、11均接地。
S
CO
图3.2
表3.2
A
B
CI
CO
S
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
3测试以下电路的逻辑功能，要求写出真值表，得出逻辑表达式并化为最简与或式。
Vcc
J
IH
G
F
）
74LS54
A
B
CD
E
YGND
14
3I4|
5'67
1'2'
131211|1098|
16|
151
14|
13I
12|
111
10|
91
Vcc
D4
D5
D6
D7
A0
A1
A2
z
74LS151
D3
D2
D2
Do
Y
Y
G
GND
11
21
31
41
5|
61
7|
8|
实验四中规模集成电路的改造
实验目的
掌握中规模集成电路的功能改造。
实验仪器及芯片
1实验箱
2芯片：
74LS151八选一的数据选择器1片
74LS04六非门1片
实验容
（m,m,m,m）,并画出逻辑图
1用74LS151和74LS04实现逻辑函数F（A,B,C,D）
16|
151
141
13I
12|11|
10|
91
Vcc
D4
D5
D6
D7Ao
A1
A2
）
74LS151
D3
D2
D2
Do
YY
G
GND
11
21
31
41
516[
71
8|
实验五触发器及示波器的使用
实验目的
1熟悉并掌握D,J-K触发器的构成工作原理和功能测试方法。
2学会正确使用触发器集成芯片。
二实验仪器及芯片
1双踪示波器
2器件：
74LS74双D触发器一片
74LS76双JK触发器一片
三实验容
边沿触发器的测试
1在实验箱上将D触发器连接成T触发器
2用示波器CH1通道显示时钟CP信号；用CH1通道显示触发器输出信号Q,观察Q的变化发生在CP的什么状态？
3把D触发器换成JK触发器，并连接成T'触发器，利用示波器观察Q与CP的关系
4绘制时序图
5要求画出D和JK触发器改造成T'触发器的连接图。
14I
13I
12|11|
10I
91
8
16|
15[14|13|12|
11|
10I
9|
Vcc
2Rd
2D2CP
2Sd
2Q
2Q
1K
1Q1QGND2K
2Q
2Q
2J
74LS74
）
74LS76
1Rd
1D
1CP1Sd
1Q
1Q
GND
1CP1SD1Rd1JVcc
2CP2Sd
2Rd
11
21
314|
51
61
7l
11
2|3[4|51
61
7|
81
JRdQ
CP、
—KSdQ
实验六集成移位寄存器
一实验目的
掌握集成双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。
二实验仪器及芯片
1实验箱
2芯片：
74LS194双向移位寄存器1片
三实验容
1并行输入-并行输出寄存器逻辑功能的测试。
Do~D3接逻辑电平开关，Qo~Q3接发光二极管，CP接按键脉冲。
74LS194的状态功能如
表6.1。
按照表6.2的要求进行输入，观察输出Qo~Q3，并在表中记录结果。
表6.1
CR
S1
So
工作状态
0
X
X
置零
1
0
0
r保持
1
0
1
右移
1
1
0
左移
1
1
1
并行输入
161514|13I1211109
Vcc
Qo
Q1
Q2
Q3
CP
S1
So
74LS194
CR
Sr
Do
D1
D2
D3
Sl
gnd
1I
2I
3|
4I
5I
6[
71
8|
图6.174LS194的管脚图
2右移逻辑功能的测试
按照表6.2的要求进行输入，观察输出Qo~Q3，并在表中记录结果。
3左移逻辑功能的测试
按照表6.3的要求进行输入，观察输出Qo~Q3，并在表中记录结果。
表6.2并行输入—输出功能测试
输
入
输
出
CP
S1
So
Do
D1
D2
D3
Qo
Q1
Q2
Q3
d~L
1
1
1
1
1
1
n
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
n
1
1
1
1
0
0
表6.3右移功能测试
输入
输出
CP
S1
S0
Sr
Do
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
—
R
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
J~L
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
表6.4左移功能测试
输
入
输
出
CP
S1
S0
D0
D1
D2
D3
Sl
Q0
Q1
Q2
Q3
n
0
1
1
1
1
1
1
n
0
1
0
0
0
0
1
n
0
1
0
0
1
1
0
FL
0
1
1
1
0
0
0
4用74LS194和74LS04实现扭环形计数器，画出逻辑图和状态转换图。
实验七集成计数器
实验目的
1掌握集成计数器74LS161的逻辑功能。
2熟悉74LS161的管脚排列。
二实验仪器及芯片
1实验箱
2芯片：
74LS161四位二进制计数器一片
三实验容
1并行预置输入
芯片管脚如图7.1所示。
Do~D3接逻辑电平开关，Qo~Q3接发光二极管，CP接按键脉冲,
5V）。
按照表7.2的要求进行输
LD接地，CR接高电平（+5V）,P和T一起接高电平（+
入，观察输出Qo~Q3，并在表中记录结果。
表7.2计数器预置输入逻辑功能测试
输入
输出
CP
ld
D3
D2
D1
Do
Q3
Q2
Q1
Qo
0
1
1
1
1
L
0
0
0
0
0
rL
0
0
0
1
1
n
0
1
1
0
0
2计数功能的测试
Do~D3接逻辑电平开关，Qo~Q3接发光二极管，CP接按键脉冲。
要求计数器从1000
开始计数，一直到1111。
按照表的要求进行输入，观察输出Q0~Q3，并在表7.3中记录结
果。
表7.3计数器计数逻辑功能测试
输入
输出
CP
LD
D3
D2
D1
Do
Q3
Q2
Q1
Qo
——
n
0
1
0
0
0
1
X
X
X
X
1
X
X
X
X
——
—
1
X
X
X
X
n
1
X
X
X
X
n
1
X
X
X
X
」
1
X
X
X
X
3用预置法实现七进制计数器，要求分别用发光二极管和七段数码管显示。
使用74LS00和74LS161各一片，画出连线图。
只需要画出原理图即可。
实验八用555定时器构成多谐振荡器
一实验目的
1掌握555定时器的逻辑功能。
2.熟悉555定时器的管脚排列。
二实验仪器及芯片
1.实验箱
2.芯片：
555定时器一片
三实验容
1.用555定时器构成如图多谐振荡器电路（所标出的电容、电阻为参考值）。
调整R2的阻
值，用实验箱的频率计测量频率f,再用示波器测量T、twi、tw2.，用万用表测量Ri、R2的电阻值，计算占空比q,填入表中：
f
T
twi
tW2.
Ri
R2
C
q
2.根据Ri、R2、C的值，用理论公式计算以下表中各项，并求与理论值的相对误差:
参数
T
twi
tW2.
相对误差
计算公式
计算值
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