工学数电实验指导书50.docx

1、工学数电实验指导书50数 字 电 子 技 术实 验 指 导 书电子信息工程学院二0一二年三月实 验 要 求1实验前必须充分预习，完成指定的预习任务，预习要求如下：（1）认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理。（2）熟悉各实验中相关的理论知识内容。（3）熟悉实验任务。（4）熟悉实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。 2使用仪器和实验箱前必须了解其性能，操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。3实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。4预先在电路图上把引脚标上，以便实验时顺利连线。5实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例

2、如有元件冒烟，发烫或有异味）应立即断开电源，保持现场，报告指导老师。找出原因，排除故障，经指导老师同意后再继续实验。6实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。7实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果（数据、波形、现象）。所记录的实验结果经指导老师审阅签字后再拆除实验线路。8实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头、并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。9实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告实验一 门电路逻辑功能及测试（1）一、实验目的1、熟悉器件外形和管脚引线排列。2.、熟悉与、或、非门电路的逻辑功能。3.、熟悉数字电路实验箱的使用方法。 二、实验器件四2输入与门74LS

3、08芯片 1片四2输入或门74LS32芯片 1片六反相器74LS04芯片 1片芯片引脚图如下所示：四2输入与门74LS08芯片 四2输入或门74LS32芯片 六反相器74LS04芯片 三、预习要求1、复习与、或、非门电路的工作原理。2、熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。四、实验内容及步骤实验前先检查实验箱电源是否正常。然后对所选实验用的集成电路进行连线，特别注意Vcc及地线不能接错。实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电源。1、按图1所示要求连接电路，输入端接逻辑开关A、B，输出端接指示器。改变输入状态的高低电平，将A、B输入端依次接成0-0，0-1，1-0，1-1状态，观察输出端电

4、平指示器的显示状态（亮为“1”，灭为“0”），并填写实验结果。实验结果填入表1的逻辑真值表中，并写出输出端Y的逻辑表达式和电路的逻辑功能。图1表1 逻辑真值表输 入输出A BY0 00 11 01 1逻辑表达式Y =_ 逻辑功能：_2、按图2所示要求连接电路，将A、B输入端依次接成0-0，0-1，1-0，1-1状态，观察输出端电平指示器的显示状态（亮为“1”，灭为“0”），实验结果填入表2的逻辑真值表中，并写出输出端Y的逻辑表达式和电路的逻辑功能。图2表2 逻辑真值表输 入输出A BY0 0 0 1 1 0 1 1 逻辑表达式Y = _逻辑功能：_3、按图3所示要求连接电路，将A输入端接逻辑开

5、关A，依次为0、1时，观察输出端电平指示器的显示状态（亮为“1”，灭为“0”），实验结果填入表3的逻辑真值表中，并写出输出端Y的逻辑表达式和电路的逻辑功能。图3表3 逻辑真值表输 入输出A Y0 1 逻辑表达式Y =_ 逻辑功能：_ 五、实验报告1、按各步骤要求填表。2、回答问题：怎样判断门电路逻辑功能是否正常？实验二 门电路逻辑功能及测试（2）一、实验目的1、熟悉器件外形和管脚引线排列。2、熟悉与非、异或门电路逻辑功能。3、设计用与非门组成其它门电路并测试验证。二、实验器件74LS86 四二输入端异或门 1片74LS00 四二输入端与非门 2片74LS20 四输入端双与非门 1片 芯片引脚图

6、如下所示：74LS86 四二输入端异或门 74LS00 四二输入端与非门 74LS20 四输入端双与非门 三、预习要求1、复习与非、异或门电路工作原理。2、熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。 四、实验内容及步骤实验前先检查实验箱电源是否正常。然后对所选实验用的集成电路进行连线，特别注意Vcc及地线不能接错。实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电源。1、测试门电路逻辑功能（1）选用四输入端双与非门74LS20一只，插入设计板，按图1接线，输入端a、b、c、d接S1S4(电平开关输出插口)，输出端L接电平显示发光二极管（D1D8任意一个）。 图1.1(2) 将电平开关按表1置位，分别测出

7、输出逻辑状态。将输出结果填入表1中。表1.1输 入输出abcdL111101110011000100002、异或门逻辑功能测试（1）选四二输入端异或门74LS86，按图2接线，输入端a、b、c、d接电平开关，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。 （2）将电平开关按表2置位拨动，将输出结果填入表2中。图2表2输 入输 出abcdL1L2L30000100011001110111101013、分析并验证逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00按图3、图4接线，将输入输出关系分别填入表3、表4中。（2）写出上面两个电路的逻辑表达式。 图3图4表3 输入输出 ABY00011011表4输入输出ABYZ

8、000110114、用与非门组成其它门电路并测试验证。（1）组成或非门: 用一片二输入端四与非门74LS00组成或非门。a) 将或非门表达式转化为与非门表达式。b) 画出逻辑电路图c) 测试并填表5表5输入输出 ABY00011011（2）组成异或门: 用一片二输入端四与非门74LS00组成异或门。a）将异或门表达式转化为与非门表达式。b）画出逻辑电路图。c）测试并填表6表6输入输出ABY00011011五、实验报告1、按各步骤要求填表。2、回答问题：（1）与非门一个输入端连接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？（2）异或门又称可控反相门，为什么？实验三 译码器一、

9、实验目的熟悉集成译码器，掌握译码器电路的功能、特点及其测试方法。掌握译码器的级联方法。二、实验器件74LS139 双24译码器 1片74LS20 四输入端二与非门 1片 74LS138 3-8译码器 1片74LS04 六反相器 1片芯片引脚图如下所示：74LS139 双24译码器 74LS138 38译码器74LS04 六反相器 74LS20 四输入端双与非门三、实验内容及步骤1、译码器功能测试74LS139双2线4线译码器如图1所示。图（a）为逻辑电路图，图（b）为实验测试连线图。输入端D0、D1接逻辑开关A、B，输出-Y0 -Y3接电平指示器。改变输入信号D0、D1的状态，观察输出，写出-

10、Y0 -Y3的数值（表1）及其表达式。图1表1 功能表输入输出-SD1D0-Y3-Y2-Y1-Y0000001010011-Y3=_ -Y2= _-Y1=_ -Y0= _2、将双24译码器扩展成38译码器用双2线4线译码器74LS139组成的3线8线译码器电路如图2所示，按图连线。输入端D0 D2接逻辑开关0、1、2，输出-Y0 -Y7接电平指示器。改变输入信号D0 D2的状态，观察输出，写出-Y0 -Y7的数值（表2）及其表达式。图2表2输入输出D2D1D0-Y7-Y6-Y5-Y4-Y3-Y2-Y1-Y0000001010011100101110111-Y7 =_ -Y6 =_ -Y5 =_

11、 -Y4 = _-Y3 =_ -Y2 = _ -Y1 =_ -Y0 = _四、实验报告1、按各步骤要求填表。2、试用两片3线8线译码器74LS138构成4线16线译码器，画出逻辑电路图。实验四 数据选择器一、实验目的掌握四选一数据选择器的逻辑功能及测试方法。掌握数据选择器的级联方法及测试方法。二、实验器件74LS253 双四选一数据选择器 1片74LS04 六反相器 1片74LS32 四2输入或门 1片芯片引脚图如下所示：74LS253 双四选一数据选择器 74LS32 四2输入或门74LS04 六反相器三、实验内容及步骤1、将双四选一数据选择器74253按图1所示连线，信号输入端DCBA=0

12、101, 分别接逻辑开关，地址码输入端A1、A0分别接逻辑开关，输出Y接电平指示器。改变地址码输入端A1A0的状态，观察输出Y，并填写表1 图1 表1 使能端地址码四路数据输入输出GA1 A0D（D3）C(D2)B（D1）A(D0)Y00 0010100 1010101 0010101 10101逻辑表达式Y = _2、将双四选一多路数据选择器74LS253接成八选一数据选择器。电路如图2所示，按测试图连线，选通输入A2、A1、A0信号分别接逻辑开关，D7D0分别为01100011，输出Y接电平指示器。改变A2A1A0，观察输出Y的状态，并把实验结果填表2，说明电路功能。图2（a）原理图图2(

13、b)测试图表2使能端地址码八路数据输入输出GA2 A1A0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0Y0000000000 000 101001110010111011111 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 1逻辑表达式Y = _ 功能说明：_四、实验报告1、按各步骤要求填表。2、总结数据选择器的芯片扩展方法。实验五 全加器功能测试一、实验目的认识和熟悉加法器的功能和特点，测试由门电路组成的一位

14、全加器的逻辑功能。掌握超前进位集成4位加法器的连接方法和测试方法。二、实验器件74LS08 四2输入与门 1片74LS86 四2输入异或门 1片74LS32 四2输入或门 1片74LS283 超前进位集成4位加法器 1片芯片引脚图如下所示：74LS08 四2输入与门 74LS283 超前进位集成4位加法器 74LS86 四2输入异或门 74LS32 四2输入或门三、实验内容及步骤1、用门电路组成的全加器按图1所示连线，将电路的三个输入端Ai、Bi和Ci-1分别接逻辑开关A、B、C，两个输出Si和Ci分别接电平指示器。改变输入信号的高、低电平，观察输出端的状态变化，填写表1，写出Si和Ci的逻辑

15、函数表达式。图1表1 逻辑真值表AiBiCi-1SiCiAiBiCi-1SiCi000 100 001 101 010 110 011 111 Si = _ Ci = _2、使用74LS283 超前进位集成4位加法器，A3、A2、A1、A0、 B3、B2、B1、B0分别接逻辑开关。输出S1、S2、S3、S4接七段译码显示器，输出Ci接发光二极管。改变输入A3A2A1A0和B3B2B1B0，观察七段译码显示器的输出结果，并将输出结果填入表2。 表2输入信号输出信号A3A2A1A0B3B2B1B0七段译码显示器C30001001000100011001101000100010110100110四、

16、实验报告1、整理实验数据和图表。2、总结组合逻辑电路的分析方法。实验六 锁存器功能测试一、实验目的熟悉基本SR锁存器逻辑功能和特点，掌握测试方法。熟悉门控D锁存器逻辑功能和特点，掌握测试方法。 二、实验器件四2输入与非门74LS00芯片 1片六反相器74LS04芯片 1片芯片引脚图如下所示：74LS00 四2输入与非门 74LS04 六反相器三、实验内容及步骤1、按图1所示连线，电路为用与非门构成的基本SR锁存器， 、 接逻辑开关A、B，Q、 接指示器。改变 、 的状态，观察输出Q和 的状态。填写实验结果入表1，并写出其特性方程。 图1表1 功能表Q功能说明00011011基本SR锁存器逻辑功

17、能：_基本SR锁存器的特性方程 =_画出基本SR锁存器状态转换图：2、按图2所示连接电路，信号输入端D和使能端E分别接逻辑开关。改变E、D的输入状态，观察输出端Q的状态，填写实验结果入表2，并写出其特性方程。图2表2 功能表EDQ功能说明00 01 10 11 D锁存器功能：_D锁存器特性方程 = _画出D锁存器状态转换图：四、实验报告：1、填写实验表格2、锁存器与触发器的主要区别是什么？实验七 触发器功能测试一、实验目的学会正确使用触发器集成芯片。1、熟悉边沿D触发器的逻辑功能和特点，掌握测试方法。2、熟悉边沿JK触发器的逻辑功能和特点，掌握测试方法。3、熟悉T触发器的构成、逻辑功能和特点，

18、掌握测试方法。4、熟悉T，触发器的构成、逻辑功能和特点，掌握测试方法。二、实验器件74LS74 双D触发器（带置位、复位、正触发） 1片74LS112 双J-K触发器（带置位、复位、负触发） 1片芯片引脚图如下所示：74LS74 双（上升沿）D触发器 74LS112 双（下降沿）JK触发器三、实验内容及步骤1、维持阻塞型D触发器功能测试D、-Sd、-Rd、CP分别接逻辑开关，输出Q和-Q端接电平指示器。改变D、-Sd、-Rd的状态，观察输出端Q和-Q的状态。填写表1。表1-Sd -RdCPDQnQn+1功能说明0 1011 0011 10011 1101D触发器功能：_D触发器特性方程Qn+1

19、=_端名称为_功能：_端名称为_功能：_D触发器状态转换图：2、J-K触发器功能测试J、K、-Sd、-Rd、CP分别接逻辑开关，输出Q和-Q端接电平指示器。改变J、K、-Sd、-Rd的状态，观察输出端Q和-Q的状态。填写表2。表2-Sd -RdCPJ KQnQn+1功能说明0 1 011 0 011 10 001 1 10 1011 11 0011 11 101JK触发器功能：_JK触发器特性方程Qn+1=_端名称为_功能：_端名称为_功能：_JK触发器状态转换图：3、将J-K触发器转换成T触发器a) 画出转换电路图，输入电平，观察并记录Q,将结果填入表3中。 表3-Sd -RdCPTQnQn

20、+1功能说明0 1011 0011 10011 1101T触发器功能：_T触发器特性方程Qn+1=_端名称为_功能：_端名称为_功能：_T触发器状态转换图：b) 使T常接1，将T触发器转换成T，触发器。输入时钟脉冲，观察并记录Q,将结果填入表4中，并说明逻辑功能。表4-Sd -RdCP T，QnQn+1功能说明0 1011 0011 1101T，触发器功能：_T，触发器特性方程Qn+1=_端名称为_功能：_端名称为_功能：_T，触发器状态转换图：四、实验报告：1、填写实验表格2、触发器有哪几种常见的电路结构？实验八 集成计数器一、实验目的1、熟悉集成计数器的逻辑功能和各控制端的作用。2、掌握计数器的使用方法。3、掌握N进制计数器的实现方法及测试方法。二、实验器件74LS390 双异步二-十进制计数器 1片 74LS00 四二输入端与非门 1片 芯片引脚图如下所示： 74LS390引脚图74LS00 二输入端四与非门74LS390功能表：CR（A）CP0（B）CP1功能1异步清零0外部时钟1Q0输出 二进制计数01外部时钟Q3Q2Q1输出 五进制计数0外部时钟QO十进制计数8421BCD码0Q3外部时钟十进制计数5421BCD码三、实验内容与步骤1、集成计数器74LS390功能测试a) 二进制计数 CPO （A）接输入脉冲，输出QO接电平指示器，观察在CP脉冲作用下，电平指