数字电子专业技术实验书.docx

1、数字电子专业技术实验书数字电子技术实验指导书河北科技师范学院机电工程学院电基础教研室2009.7.30目录实验一门电路实验二组合逻辑电路实验三 触发器实验四 译码驱动显示电路实验五 二进制计数器实验实验六 计数器及译码驱动显示实验七 倒T型电阻网络转换器数字电子技术课程实验指导书使用说明数字电子技术实验指导书适用于电气工程、 电子信息 专业和 计算机科技 、网络工程等本科及专科专业，共有验证型实验 6个、综合型实验 1 个。其中网络工程 专业实验 12 学时，实验/理论学时比为48/12 ，包括门电路实验 、组合逻辑电路实验、 触发器实验、译码驱动显示电路实验、二进制计数器实验、倒T型电阻网络

2、转换器实验等6个实验项目。计数器及译码驱动显示实验为选作综合型实验。本实验现有主要实验设备 16 台（套），每轮实验安排学生 30 人，每组 2 人，每轮实验需要安排实验指导教师2人。实验指导书执笔人： 郭秀梅 实验指导书审核人： 郭秀梅 实验一：门电路实验实验学时：2实验类型：（验证型） 实验要求：（必修）一、实验目的：熟悉、掌握门电路的逻辑功能二、实验仪器和设备：、型数字电路学习机、数字万用表三、实验原理及主要知识点1与非门（有0出1，全1出0）2与或非门（画真值表自行总结）3或门（有1出1，全0出0）四、实验步骤实验前的准备：在学习机上未接任何器件的情况下（指实验用插座部分），先合上交流

3、电源，检查V电源是否正常，再合直流电源测VCC处电压是否正常，测两排插口中间VCC插口处电压是否正常，全正常后断开全部电源。随后选择好实验用集成片，查清集成片的引腿及功能，然后根据实验图接线，特别注意VCC及地的接线不能接错，待老师检查后方可接通电源进行实验，以后所有实验依此办理。（一） 测与非门的逻辑功能、选双输入正与非门74LS20集成芯片一只；选择一个组件插座（片子先不要插入）按图接好线。、输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示插口。、拨动电平开关，按表中情况分别测出输出端电平。输入端输出端电压(V)逻辑状态（二）、测与或非门的逻辑功能、选两路四输入与或非门电路74LS55集成

4、芯片一只；选择一个组件插座（片子先不要插入）按图接好线。2、输入端接电平输出插口，拨动开关当输入端为下表情况时分析测试输出端的电位，将结果填入表中：输入端输出端1234101112138电压（V）逻辑状态111100001111000100001111100011110001000100000000（三）、利用与非门组成组成或门电路并测试其逻辑功能根据摩根定理，或门的逻辑函数表达式，可以写成，因此可以用三个与非门构成或门。（1） 将由三个与非门构成的或门测试电路画在下面空白处。（2） 当输入端（A、B）为下列情况时，分别测输出端（Z）的电位，将结果填入表中。输入A的逻辑状态0011B的逻辑状态

5、0101输出Z的电位（V）Z的逻辑状态五、实验思考题及实验报告要求整理实验数据，并对数据进行分析，根据实验观察到的现象，回答下列问题。1、 与非门在什么情况下输出高电平？什么情况下输出低电平？TTL与非门不用的输入端应如何处理？2、 与或非门在什么情况下输出高电平？什么情况下输出低电平？TTL与或非门不用的与门应如何处理？实验二 组合逻辑电路实验实验学时：2实验类型：（验证型） 实验要求：（必修）一、实验目的（一） 掌握组合逻辑电路的分析方法（二） 验证半加器的逻辑功能（三） 了解二进制数的运算规律二、实验仪器及设备(一) 型数字电路学习机(二) 数字万用表三、实验原理及主要知识点组合逻辑电路

6、的分析是根据所给的逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑关系（逻辑函数表达式或真值表）。从而判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（如果需要列真值表时，可由表达式通过运算求出）。但这样写出的逻辑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者卡诺图进行化简。四、实验内容及步骤（一）用与非门组成异或门电路1、异或门的逻辑表达式为2、将异或门的逻辑表达式化成与非表达式。 3、在下面空白处画出异或门逻辑符号及其由与非门构成的测试电路。4、将测试结果填入表中。输入A的逻辑状态0011B的逻辑状

7、态0101输出Z 的逻辑状态（二）分析半加器的逻辑功能1、写出下图电路的逻辑表达式X1= ； X2= ； X3=Y= ； Z=2、根据表达式列出真值表，并画出卡诺图判断能否化简。ABX1X2X3YZ000110113、根据上图所示电路，在学习机上接线，将测试结果(逻辑状态）记入下列真值表，同时与上面真值表进行比较，两者是否一致。ABYZ00011011五、实验思考题及实验报告要求1、 整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论2、 总结组合逻辑电路的分析方法3、 总结组合逻辑电路的设计方法实验三 触发器实验实验学时：2实验类型：（验证型） 实验要求：（必修）一、实验目的、学习触发器逻辑功能的测

8、试方法、熟悉基本触发器逻辑功能及触发方式、熟悉触发器和触发器的逻辑功能及触发方式二、实验仪器及设备1、型数字电路学习机2、数字万用表三、实验内容及步骤（一）基本触发器的逻辑功能的测试 选用双与非门接成如下基本触发器。和端接入插孔，平时为高电平，利用输入电平的改变实现置0和置1。利用万用表测及端的电位，借助发光二极管测触发器的状态，并计入下表：(V)(V)触发器状态011011（二）JK触发器逻辑功能测试借助发光二极管测量74LS73在下表情况下Q端的逻辑状态，填入表中，观察其触发方式是什么。J0011K0101Qn01010101CP保持保持保持保持保持保持保持保持Qn+1注：箭头表示CP上升

9、沿，表示CP下降沿。（三）D触发器（74LS74）逻辑功能的测试1、异步置位及复位功能的测试。D、CP端开路，用万用表测试表中所示情况下Q端的电位，并将其转为逻辑状态填入下表CPDQ端逻辑状态01102、借助发光二极管测量74LS74在下表情况下Q端的逻辑状态，填入表中，观察其触发方式是什么。D01Qn0101CP保持保持保持保持Qn+1四、实验报告要求1、整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论2、实验收获实验四 译码驱动显示电路实验实验学时：2实验类型：（验证型） 实验要求：（必修）一、实验目的、学习掌握译码驱动电路7448的原理和使用方法、熟悉数码管的原理和使用方法二、实验仪器及设备1

10、、型数字电路学习机2、数字万用表三、实验内容及步骤用译码驱动电路7448和数码管构成译码驱动显示电路 实验电路图1按照实验电路图接好线。2验证译码驱动电路7448的逻辑功能并填好如下表。 74ls48引脚功能表七段译码驱动器功能表十进数或功能输入BI/RBO输出字形LTRBID C B A abcdefg0HH0 0 0 0H11111101Hx0 0 0 1H01100002Hx0 0 1 0H11011013Hx0 0 1 1H11110014Hx0 1 0 0H01100115Hx0 1 0 1H10110116Hx0 1 1 0H00111117Hx0 1 1 1H11100008Hx

11、1 0 0 0H11111119Hx1 0 0 1H1110011消隐HL0 0 0 0L0000000LT灯测试Lxx x x xH1111111四、实验报告要求1、整理实验结果并对实验结果进行分析讨论2、实验收获实验五 二进制计数器实验实验学时：2实验类型：（验证型） 实验要求：（必修）一、实验目的：学习计数器逻辑功能的测试方法，熟悉计数器的工作原理二、实验仪器和设备：、数字万用表、型数字电路学习机三、实验内容与步骤（一）异步二进制加法计数器1、按下图接线，在学习机上用JK触发器组成三位异步二进制加法计数器。将各触发器输出端QA、QB、QC分别接发光二极管插口。清零端平时处于+5V。需要清

12、零时接地，随后再接+5V。2、清零3、计数器CP端加入脉冲，借助指示灯或万用表测量计数器的逻辑状态，并记入下表中。CP012345678QC0QB0QA0（二）、异步二进制减法计数器1、用JK触发器设计一个二进制异步减法计数器，绘出电路图2、清零3、计数器CP端加入脉冲，借助指示灯或万用表测量计数器的逻辑状态，并记入下表中。CP0123456789QD0QC0QB0QA0（三）、用D触发器设计一个二进制异步加计数器，绘出电路图2、清零3、计数器CP端加入脉冲，借助指示灯或万用表测量计数器的逻辑状态，并记入下表中。CP0123456789QD0QC0QB0QA0四、实验报告要求1、整理实验数据、

13、图表并对实验结果进行分析讨论2、实验收获五、预习要求1、复习计数器工作原理2、预习实验内容，画好实验电路。实验五 555定时器一、实验目的：1、进一步加深对555定时器工作原理的理解，熟悉555定时器外形管脚及其功能2、熟悉555定时器的灵活运用3、进一步熟悉示波器等仪器仪表的使用方法二、实验仪器和设备：、SXJ-3C型数字电路学习机、数字万用表3、双踪示波器三、实验内容由5G 555定时器构成多谐振荡器1、在学习机上用5G 555及给出的各种电阻、电容按下图接线，并准备用示波器观察的波形。2、以上元器件取值充电电阻R1=几百欧姆几兆欧姆充放电电阻R2=几百欧姆几兆欧姆充放电电容C=几百皮法几百微法电源电压VCC=515伏特3、接通电源，用示波器观察输出波形4、定性的画出输出波形图5、理论计算输出脉冲宽度tPL、tPH和输出波的频率与实测值相比较理论计算公式： 6、用示波器观察输出端波形，作理论分析并填如下表R1R2C理论tPL值理论tPH值实测tPL值实测tPH值实测占空比%四、实验报告要求整理实验结果，根据观察并记录波形情况，分析由5G555定时器构成多谐振荡器输出脉冲宽度、周期和占空比由什么决定的？五、预习要求1、复习5G555定时器的结构和工作原理2、分析由5G555定时器构成多谐振荡器的工作原理常用集成器件外形管脚示意图