数电设计实验讲义

合集下载

(整理)数字电路实验讲义

数字电路实验讲义课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法重点：熟悉门电路逻辑功能。

难点：用与非门组成其它门电路教学手段、方法：演示及讲授实验仪器：1、示波器；2、实验用元器件74LS00 二输入端四与非门 2 片74LS20 四输入端双与非门 1 片74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS04 六反相器 1 片实验内容：1、测试门电路逻辑功能（1）选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。

（2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。

2、逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。

（2）写出两个电路的逻辑表达式。

3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。

S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。

4、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组成或非门B+=，画出电路图，测试并填=AABY∙表1.4。

（2）组成异或门：①将异或门表达式转化为与非门表达式；②画出逻辑电路图；③测试并填表1.5。

5、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。

（2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。

6、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器74LS04 逻辑电路按图1.6 接线，输入200Hz 连续脉冲（实验箱脉冲源），将输入脉冲和输出脉冲分别接入双踪示波器Y1、Y2 轴，观察输入、输出相位差。

数字电路实验讲义

（2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。

2、逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。

（2）写出两个电路的逻辑表达式。

3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。

S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。

4、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组成或非门B==，画出电路图，测试并填+Y∙ABA表1.4。

（2）组成异或门：①将异或门表达式转化为与非门表达式；②画出逻辑电路图；③测试并填表1.5。

5、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。

（2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。

数字电子技术实验讲义

预备实验门电路逻辑功能及测试一、实验目的1.熟悉门电路逻辑功能。

2.熟悉示波器使用方法。

二、实验仪器及材料双踪示波器74LS00 四2输入与非门 2片74LS20 二4输入与非门 1片74LS86 四2输入异或门 1片三、预习要求1.复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。

2.熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。

3.了解双踪示波器使用方法。

实验前先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成电路，按自己的实验接线图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。

先接好后经实验指导教师检查无误后可通电实验。

实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。

1.测试门电路逻辑功能1)选用74LS20按图0-1接线输入端接S1-S4（电平开关输出插口），输出端接电平显示发光二极管（D1-D8任意一个）。

2)将电平开关按表0-1置位，分别测出电压及逻辑状态。

表0-12. 异或门逻辑功能测试1) 选74LS86按图0-2接线输入端1、2、4、5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0-2置位，将结果填入表中。

表0-23.逻辑电路的逻辑关系1) 用74LS00按图 0-3，0-4接线，将输入输出逻辑关系分别填入表0-3，0-4中。

2) 写出上面两个电路逻辑表达式。

表0-3表0-4图0-2图 0-3图 0-44. 利用与非门控制输出用74LS00按图0-5接线，S 接任一电平开关用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。

5.用与非门组成其它门电路并测试验证1) 组成或非门：用一片四2输入与非门组成或非门，画出电路图，测试并填表0-5。

2) 组成异或门：将异或门表达式转化为与非门表达式后，画出逻辑电路图，测试并填表0-6。

表0-5五、实验报告1. 按各步骤要求填表并画出逻辑图。

2.思考题1) 怎样判断门电路逻辑功能是否正常？2) 与非门的一个输入接连续脉冲，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？ 3) 异或门又称可控反相门，为什么？表0-6图 0-5实验一TTL与非门主要参数测试一、实验目的掌握TTL与非门电路主要参数的意义及测试方法。

数字电路实验讲义

数字电路实验讲义目录1 数字电路实验箱简介2 实验一基本门电路和触发器的逻辑功能测试3 实验二常用集成组合逻辑电路（MSI）的功能测试及应用4 实验三常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用5 实验四组合逻辑电路的设计6 实验五时序逻辑电路的设计7 实验六综合设计实验8 附录功能常用芯片引脚图数字电路实验箱简介TPE系列数字电路实验箱是清华大学科教仪器厂的产品，该实验箱提供了数字电路实验所必需的基本条件。

如电源，集成电路接线板，逻辑电平产生电路，单脉冲产生电路和逻辑电平测量显示电路，实验箱还为复杂实验提供了一些其他功能。

下面以JK触发器测试为例说明最典型的测试电路，图1为74LS112双JK触发器的测试电路。

其中Sd、Rd 、J、K为电平有效的较入信号，由实验箱的逻辑电平产生电路提供。

CP为边沿有效的触发信号，由单脉冲产生电路提供。

Q和为电路的输出，接至逻辑电平测量显示电路，改变不同输入的组合和触发条件，记录对应的输出，即可测试该触发器的功能。

逻辑电平测量显示图1. JK触发器测试电路实验一基本门电路和触发器的逻辑功能测试一、实验目的1、掌握集成芯片管脚识别方法。

2、掌握门电路逻辑功能的测试方法。

3、掌握RS 触发器、JK 触发器的工作原理和功能测试方法。

二、实验设备与器件 1、数字电路实验箱 2、万用表 3、双列直插式组件 74LS00：四—2输入与非门 74LS86：四—2输入异或门 74LS112：双J-K 触发器三、实验原理与内容 1、测试与非门的逻辑功能74LS00为四—2输入与非门，在一个双列直插14引脚的芯片里封装了四个2输入与非门，引脚图见附录。

14脚为电源端，工作时接5V,7脚为接地端，1A ，113和1Y 组成一个与非门，B A Y 111⋅=。

剩余三个与非门类似。

按图1—1连接实验电路。

改变输信号，测量对应输出，填入表1—1中，验证其逻辑功能。

测量显示逻辑电平图1—1 74LS00测试电路2、测试基本RS 触发器功能两个与非门相接可构成基本RS 触发器，R 、S 为触发器的清0和置1输入端。

16课时--数电实验讲义(2015-7-2)(1)课案

TPE-D型系列数字电路实验箱数字电子技术实验指导书信息学院2015 年7 月目录第一部分基础实验实验一门电路逻辑功能测试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 实验二组合逻辑电路（逻辑运算及全加器）┄┄┄┄┄┄┄5 实验三交通灯报警电路(M u l t i s i m)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 实验四组合逻辑功能器件的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9 实验五集成触发器的逻辑功能测试┈┈┈┄┄┈┈┈┈┈12 实验六计数、译码、显示综合实验┄┄┄┄┄┈┈┈┈┈┈┄15 实验七555时基电路的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 实验八D/A、A/D转换器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22第二部分设计性实验题目1编码译码显示电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目2奇/偶校验电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目3巡回检测电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目4声控开关的设计与制作┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目5篮球竞赛24秒定时电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目6电子密码锁┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目7简易频率计的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目8多功能数字钟┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29附录一设计性实验报告格式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30 附录二本讲义所用集成块管脚排列图及部分真值┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31数字电路实验注意事项1．每次实验前，必须预习，并自行设计实验原始记录表格，提交预习报告。

2．每次实验完毕，须做好实验原始记录；关闭所有仪器的电源，关闭电源插座板上的开关；整理实验台，并在学生实验记录本上签名，并记录仪器使用情况。

该项工作作为部分成绩记入实验总成绩。

最后，经老师同意方可离开实验室。

3．做好实验总结报告，准时在下次实验时提交。

4．拨插芯片请使用专用工具，在把芯片插入插座之前，请用镊子将芯片管脚修理整齐，拨芯片须使用起拨器。

数电实验讲义

数字电子技术实验讲义实验一数字电子技术实验常用仪器的使用一、实验目的：1、熟悉数字逻辑实验台的使用。

2、熟悉示波器及数字万用表的使用。

二、实验内容及步骤：1、数字逻辑实验台的使用。

2、数字万用表在数字电子技术实验中的使用。

3、使用示波器观察数字信号。

三、实验仪器：1、数字万用表。

2、数字逻辑实验台。

3、示波器。

4、集成块74LS04。

五、实验报告要求：根据实验回答问题：1、数字量与模拟量的区别是什么？2、画出用波形图表示的数字信号“1”和“0”。

3、数字逻辑实验台上的逻辑电平是高电平点亮还是低电平点亮？实验二基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的：1、掌握基本门电路逻辑功能的测试方法。

2、掌握基本门电路的逻辑功能。

二、实验原理：1、与非门（1）逻辑电路图（2）逻辑表达式 B A F ∙= 2、或门（1）逻辑电路图（2）逻辑表达式B A F +=3、异或门（1）逻辑电路图（2）逻辑表达式B A F ⊕=三、实验内容及步骤：1、数字逻辑实验台的使用2、二输入端与非门74LS00的逻辑功能测试。

（1）填写真值表（a ）（2）按逻辑电路图（一）接好电路，在下列情况下，用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（b ）。

（74LS00引脚排列图见附录）A B Ｆ０００１１０１１&A BF图≥1 F AB图（二）=1 F AB图（三）表（a ） b3、二输入端或门74LS32的逻辑功能测试。

（1）填写真值表（c ）（2）按逻辑电路图（二）接好电路，在下列情况下用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（d ）。

（74LS32引脚排列图见附录）1、二输入端异或门74LS86的逻辑功能测试。

（1）填写真值表(e)（2）按逻辑电路图(三)接好电路，在下列情况下用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（f ）。

（74LS86引脚排列图见附录）A B Ｆ电位（Ｖ）逻辑状态电位（Ｖ）逻辑状态电位（Ｖ）逻辑状态0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 A B Ｆ０００１１０１１A B Ｆ电位（Ｖ）逻辑状态电位（Ｖ）逻辑状态电位（Ｖ）逻辑状态 0 0 110 00 1 1 0 1 1 A B Ｆ０００１１０１１表（b ）表(c)表(d)表(e)四、实验仪器：1、数字万用表。

数电设计实验讲义

设计性实验部分实验一简易数字控制电路一、实验任务和目的：1、实验任务设计并组装一数字控制电路。

计数器从0（10）开始计数，到100(10)时，显示灯（模拟受控设备）亮。

计数器继续计数，计数到300（10）时，显示灯暗，同时计数器清零。

接着再重复上述循环。

用七段数码管显示计数过程。

不显示有效数字以外的零。

2、实验目的（1）熟悉计数器、七段译码器和数码显示管的工作原理。

（2）自选集成电路组成小逻辑系统。

（3）了解使能端的作用。

（4）学习分析和排除故障。

二、实验预习：设计实验任务所要求实现的电路，其方框图见图1.1。

选择器件，画出安装图。

计数脉冲图1.1三、实验内容：组装电路，观测其功能是否满足实验任务的要求。

研究各使能端的作用。

分析和排除可能出现的故障。

2、说明各使能端的作用。

3、测试结果。

4、分析与排除故障的收获。

实验二简易数字计时电路一、实验任务和目的：1、实验任务设计并组装一简易的数字计时装置。

能显示“小时”（0～23时）、“分”（0～59分）和“秒”（0～59秒）。

小时、分、秒的十位的零均不予以显示。

2、实验目的（1）熟悉计数器（N进制）、七段译码器及数码显示管的工作原理。

（2）自选集成电路组成小逻辑系统。

（3）了解使能端的作用。

（4）学习分析和排除故障。

二、实验预习：按实验任务要求设计电路，其方框图见图2.1。

选择器件，画出安装图。

图2.1三、实验内容：组装电路，观测其功能是否满足实验任务的要求。

研究各使能端的作用。

分析和排除可能出现的故障。

2、说明各使能端的作用。

3、测试结果。

4、分析与排除故障的收获。

实验三电梯楼层显示电路一、实验任务和目的：1、实验任务设计并组装十层楼的电梯楼层显示电路。

2、实验目的（1）熟悉可逆计数器、译码器和数码显示管的工作原理。

（2）学习自选集成电路设计和组装小逻辑系统。

（3）了解使能端的作用。

（4）学习分析和排除故障。

二、实验预习：设计十层电梯楼层显示电路。

其方框图如图3.1所示。

数电实验讲义汇总

实验一门电路逻辑功能测试及逻辑变换一、实验目的：1．掌握TTL 与非门、或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。

2．熟悉TTL 中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。

3. 熟悉逻辑功能的变换。

二、实验仪器及器件：1．数字电路实验箱 1台 2．二输入四与非门74LS00 1片 3. 二输入四或非门74LS28 1片 4. 二输入四异或门74LS86 1片 5．数字万用表 1块三、实验预习：1．复习各种门电路的逻辑符号、逻辑函数式、真值表。

2．查出实验所用集成电路的外引脚线排列图，熟悉其引脚线位置及各引脚线用途。

四、实验原理：1．测试门电路的逻辑功能⑴ 与非门的逻辑功能：有0出1，全1出0。

与非门的逻辑函数式：Y=AB74LS00为二输入四与非门, 即在一块集成块内含有四个互相独立的与非门,每个与非门有2个输入端。

如下图所示。

⑵ 或非门的逻辑功能：有1出0，全0出1。

或非门的逻辑函数式：Y=A+B74LS28为二输入四或非门, 即在一块集成块内含有四个互相独立的或非门,每个或非门有2个输入端。

Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y1A1B1Y2A2B2YGND00 四2输入与非门V A4B4Y4Y3B3A3A1B1Y1Y2B2A2V 4001 四2入或非门⑶异或门的逻辑功能：相同出0，相反出1。

异或门的逻辑函数式：Y=A⊕B=AB+AB74LS86为二输入四异或门，即在一块集成块内含有四个互相独立的异或门,每个异或门有2个输入端。

如图（c）所示。

2．门电路的逻辑变换：就是用与非门等组成其它门电路。

方法：先对其它门电路的函数式用摩根定理等公式变换成与非式，再画出相应逻辑图，然后用与非门实现之。

五、实验内容：实验前先检查实验箱电源是否正常，然后选择实验用的集成电路，按接线图连线。

特别注意V cc及地线不能接错。

线接好后经指导教师检查无误方可通电。

实验中改动接线必须先断开电源，接好线后再通电实验。

数字电路实验讲义

实验二:TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能。

2、掌握TTL器件的使用规则。

3、熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法。

二、实验原理本实验采用四输入双与非门74LS20和二输入四与非门74LS00，四输入双与非门是在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。

其逻辑框图、符号及引脚排列如图2-1(a)、(b)、(c)所示。

(b)（a） (c)图2-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全“1”得“0”。

）其逻辑表达式为 Y＝三、实验设备与器件1、+5V直流电源。

2、逻辑电平开关。

3、逻辑电平显示器。

4、直流数字电压表。

5、74LS20、74LS006、1KΩ电阻器(0.5W)四、实验内容、步骤及数据记录在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块。

1、验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能按图2-2接线，门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“0”与“1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”。

门的输出端接由 LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0－1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”，不亮为逻辑“0”。

按表2-2的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。

74LS20有4个输入端，有16个最小项，在实际测试时，只要通过对输入1111、0111、1011、1101、1110五项进行检测就可判断其逻辑功能是否正常。

图2-2 与非门逻辑功能测试电路表2-22、利用与非门组成其他门电路并测试其逻辑功能（1）组成与门电路用与非门74LS00组成与门Z=A ﹒B ，画出测试电路（并注明芯片的引线端口），并完成表2-3。

表2-3（2）组成或门电路用与非门74LS00组成或门Z=A+B ，画出测试电路，并完成表2-4。

数电实验讲义(2改)

第一部分实验教学部分基本原理实验实验一门电路逻辑功能测试及应用一、实验目的1.熟悉数字电路学习机和双踪示波器的使用方法；2.熟悉门电路的逻辑功能；3.掌握TTL门电路、CMOS门电路功能及外特性的测试方法；4.掌握基本集成逻辑芯片的正确使用与应用。

二、实验器材1.数字电路学习机1台2.双踪示波器1台3.万用表1台4.集成芯片74LS00四2输入TTL与非门1片74LS02四2输入TTL或非门1片TC4011四2输入COMS与非门1片5.0～10KΩ电位器1只6.导线若干三、预习要求1.了解数字电路学习机和双踪示波器的使用方法（见附录）；2.熟悉所用集成芯片的引线位置及各引线用途；3.复习门电路工作原理及相应逻辑表达式；4.复习门电路主要特性及参数的意义。

四、实验内容及步骤实验前按学习机使用说明书先检查学习机电源是否正常，然后选择实验用的集成芯片，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意V CC及地线不能接错。

线接好后经实验指导老师检查无误方可通电实验。

实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。

1.测试门电路的逻辑功能分别将集成芯片74LS00、TC4011、74LS02插入面包板，接好V CC和地线，输入端接S1~S8（电平开关输出插口）任意两个，输出端接电平显示发光二极管（D1~D8）任意一个，列出各自的真值表，写出逻辑表达式。

（集成芯片引脚图见图1-9、图1-10、图1-11）2.TTL门电路（74LS00）主要参数的测试（1）输出高电平V OH与输出低电平V OL的测定。

V OH—是指输入端有一个或一个以上为低电平时的输出高电平值，其测试图如图1-1所示。

V OL —是指输入端全部接高电平时的输出低电平值，其测试图如图1-2所示。

（2）输入短路电流I IS 的测定。

I IS —是指输入端有一个接地，其余输入端接高电平（或TTL 门输入端的开路）时，流入接地输入端的电流。

有时也把V I =0时的输入电流叫输入短路电流I IS 。

数电实验讲义 (2)

数字电子技术实验讲义万用表及实验箱使用一、万用表使用重点讲解：1、电压和电阻测量2、“HOLD”数据保持按钮3、自动关闭功能4、用完后关闭电源二、示波器的使用由学生阅读示波器使用手册完成1、校准和选择探头（P）2、观察输入信号并调出稳定波形3、精确测量输入信号的幅度、周期和频率三、实验箱的构成1、电源开关2、电源输出：要求测量数据3、数据开关：可输出高低电平。

要求测量数据。

4、逻辑开关：可输出单次脉冲。

要求测量数据。

5、元件区：介绍集成块引脚识别、判断集成块是否插好。

6、电平指示：7、数码显示8、拨码开关：9、导线：要求判断通断四、使用注意事项1、导线插拨方法2、接线和更改线路一定要关闭电源3、注意观察电源指示灯，如接通电源时指示灯变暗，说明接线有短路，应关闭电源实验课的目的是培养学生的电子电路实验研究能力，培养学生理论联系实际的能力。

使学生能根据实验结果，利用所学理论，通过分析找出内在联系。

从而对电路参数进行调整，使之符合性能要求。

在实验中培养1.正确使用常用电子仪器。

2.3.4.5.6.7.能独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺、字迹端正的实验报为了顺利完成实验任务，确保人身、设备安全，培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质，特制1.1.1 认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。

1.21.31.42.使用仪器、设备前必须了解其性能、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，确信无误才能接通电源。

初学或没有把握时应经指导教师审查同意后才能接通电源。

4.实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)，应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。

找出原因、排除故障并经指导教师同意才能再继续实验。

如果发生事故(例如元件或设备损坏)应主动填写实验事故报告单，服从实验室和指导教师对事故的处理决定(包括经济赔偿)5.6.实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果(数据、波形及其现象)。

数电实验讲义

数电实验讲义数字电子技术基础一实验设备认识及门电路功能测试一、目的：1、熟悉万用表及电子技术综合实验平台的使用方法；2、掌握门电路逻辑功能测试方法；3、了解TTL器件和CMOS器件的使用注意事项。

二、实验原理门电路的逻辑功能。

三、实验设备与器件1、电子技术综合实验平台一台2、万用表一块3、器件(1) 74LS02 一片（四二输入或非门）(2)74HC86 一片（四二输入异或门）(3) 74LS03 一片（四二输入与非门(OC)）(4)74LS00 一片（四二输入与非门）四、实验内容和步骤1、测试74LS02和74HC86的逻辑功能。

注意CMOS电路的多余输入端不得悬空，应按需要接成相应的高低电平。

表中VO为不加负载时的电压，即开路输出电压。

表4-1-12.OC门上拉电阻计算及逻辑功能测试2.1 OC门上拉电阻的计算OC门输出端可以并联连接，即OC门可以实现“线与”逻辑，但必须接一个合适的上拉电阻RL，计算方法如下：RL(max)VCC VOLVCC VOHRL(mi nnIOH mIIHILM m IIL式中：m ― 负载门总输入端数n ― OC门并联的个数m ― 负载门个数IOH ― OC门输出管截止时的漏电流(对于74LS03按IOH=50 A计算) ILM ― OC门输出管导通时允许的最大灌电流(按VOL≤0.3V，ILM≤7.8mA估算) IIH ― 负载门每个输入端的高电平输入电流(对于74LS00按IIH=0.01 A) IIL ― 每个负载门的低电平输入电流(对于74LS00按IIL=-0.25mA估算) VCC ― 电源电压(5V) VOH ― 输出高电平(按3V估算) VOL ― 输出低电平(按0.3V估算)图4-1-1 2.2 OC门“线与”应用将各OC门输入端A、B和C分别接逻辑开关；Z、Y1和Y2分别接LED指示灯，连接电路图如图4-1-1所示。

当输入端A、B和C取不同值时，观察Z、Y1和Y2的变化情况，填入表4-1-2中。

数字电路实验讲义

实验一TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法2、掌握TTL器件的使用规则3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法二、实验原理本实验采用四输入双与非门74LS20，即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。

其逻辑框图、符号及引脚排列如图1－1(a)、(b)、(c)所示。

(b)（a） (c)图1－1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列1、与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全“1”得“0”。

）其逻辑表达式为 Y＝2、TTL与非门的主要参数(1)低电平输出电源电流ICCL 和高电平输出电源电流ICCH与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。

ICCL是指所有输入端悬空，输出端空载时，电源提供器件的电流。

ICCH是指输出端空截，每个门各有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，电源提供给器件的电流。

通常ICCL＞I CCH ，它们的大小标志着器件静态功耗的大小。

器件的最大功耗为P CCL ＝V CC I CCL 。

手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。

I CCL 和I CCH 测试电路如图1－2(a)、(b)所示。

[注意]：TTL 电路对电源电压要求较严，电源电压V CC 只允许在＋5V ±10％的范围内工作，超过5.5V 将损坏器件；低于4.5V 器件的逻辑功能将不正常。

(a) (b) (c) (d)图1－2 TTL 与非门静态参数测试电路图(2)低电平输入电流I iL 和高电平输入电流I iH 。

I iL 是指被测输入端接地，其余输入端悬空，输出端空载时，由被测输入端流出的电流值。

在多级门电路中，I iL 相当于前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流，因此它关系到前级门的灌电流负载能力，即直接影响前级门电路带负载的个数，因此希望I iL 小些。

数字电路实验讲义--09物理学

目录实验一逻辑门电路的逻辑功能与性能参数测试 (2)实验二组合逻辑电路的功能测试 (9)实验三锁存器和触发器的逻辑功能及相互转换 (15)实验四计数、译码、显示电路 (20)实验五寄存器及其应用 (26)实验六随机存取存储器的应用 (30)实验七D/A、A/D转换器 (42)实验八智力竞赛抢答装置的设计 (49)实验一逻辑门电路的逻辑功能与性能参数测试一、实验目的1．熟悉数字万用表、示波器和数字电路基础实验箱的使用； 2．掌握TTL 和CMOS 与门主要参数的测试方法； 3．了解门电路的电压传输特性的测试方法；4．掌握74LS00与非门、74LS02或非门、74136异或门、74LS125三态门和CC4011门电路的逻辑功能；5．掌握三态门的逻辑功能。

二、预习要求1．了解TTL 和CMOS 与非门主要参数的定义和意义。

2．熟悉各测试电路，了解测试原理及测试方法。

3．熟悉74LS00、74LS02、74136、74LS125和CC4011的外引线排列。

4．画实验电路和实验数据表格。

三、实验原理与参考电路1、TTL 与非门的主要参数TTL 与非门具有较高的工作速度、较强的抗干扰能力、较大的输出幅度和负载能力等优点烟而得到了广泛的应用。

（1）输出高电平OH V ：输出高电平是指与非门有一个以上输入端接地或接低电平时的输出电平值。

空载时，OH V 必须大于标准高电平（V V SH 4.2 ），接有拉电流负载时，OH V 将下降。

测试OH V 的电路如图1.1所示。

（2）输出低电平OL V ：输出低电平是指与非门的所有输入端都接高电平时的输出电平值。

空载时，图1.1 V OH 的测试电路图1.2 V OL 的测试电路OLV 必须低于标准电平（V V SL 4.0=），接有灌电流负载时，OL V 将上升。

测试OL V 的电路如图1.2所示。

（3）输入短路电流IS I ：输入短路电流IS I 是指被测输入端接地，其余输入端悬空时，由被测输入端流出的电流。

数电基础实验讲义

基础实验部分实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的1、熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。

2、掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。

二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1台2、万用表 1只3、元器件： 74LS00 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干三、实验内容1、测试74LS04（六非门）的逻辑功能将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为1脚）重点讲解，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。

得表达式为AY=表1-1 74LS04逻辑功能测试表2、测试74LS00（四2输入端与非门）逻辑功能将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。

得表达式为BY∙=A表1-2 74LS00 逻辑功能测试表3、测试74LS55（二路四输入与或非门）逻辑功能将74LS55正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。

（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）表1-3 74LS55部分逻辑功能测试表本器件的逻辑表达式应为：Y=EFGH ABCD ,与实侧值相比较，功能正确。

4、测试74LS86（四异或门）逻辑功能将74LS86正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-4要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平。

得表达式为Y=A⊕B表1-4 74LS86逻辑功能测试表四、实验结果分析（回答问题）若测试74LS55的全部数据，所列测试表应有256种输入取值组合。

用实验箱、万用表作一个实验示范，并强调测试方法及万用表的用法。

实验二集成逻辑门电路的参数测试一、实验目的掌握TTL和CMOS与非门主要参数的意义及测试方法。

进一步熟悉数字逻辑实验箱的基本功能和使用方法。

二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1台2、万用表 2只3、元器件：74LS20（T063）、 CC4012 各一块，2CK11 4只电阻及导线若干三、实验内容（简单实验步骤、实验数据及波形）1、TTL与非门74LS20静态参数测试导通电源电流I CCL和截止电源电流I CCH。

数字电路实验讲义

数字电路实验讲义2008年5月目录实验1 TTL集成逻辑门功能测试 (1)实验2 组合逻辑电路 (6)实验3 加法器 (9)实验4 触发器逻辑功能测试 (13)实验5 译码器及数据选择器的应用 (17)实验6 同步计数器 (23)实验7 集成单元异步计数器 (27)实验8 移位寄存器的功能测试及应用 (33)实验9 555 集成定时器的应用 (36)实验1 TTL集成逻辑门功能测试一、实验目的1．掌握TTL与非门、或非门、异或门的逻辑功能。

了解三态门的主要特性及使用方法。

2．掌握TTL门电路电压传输特性的测试方法。

二、实验仪器1．数字电路实验箱一台2．万用表一块3．集成芯片74LS00 四2输入与非门74LS55 4输入与或非门74LS86 四2输入异或门74LS125 四2输入三态门三、实验原理TTL与非门的电压传输特性：电压传输特性表示与非门的输出电压U0与输入电压U i 之间的关系，由该曲线可以得到以下参数：U0H（输出高电平）；U0L（输出低电平）；阈值电压U TH（转折区中点对应的输入电压）。

三态门的特点：三态门的输出除0态和1态外，还可以呈现高阻状态，或称为开路状态。

利用三态门可以实现总线结构，还可以实现数据的双向传输。

四、实验内容及步骤1. 测试TTL与非门（74LS00）的逻辑功能1）集成电路的管脚见图1所示，管脚标“V CC”接电源+5V，管脚标“GND”接电源“地”，集成电路才能正常工作。

门电路的输入端接入高电平（逻辑1态）或低电平（逻辑0态），可由实验箱逻辑电平开关K提供，门电路的输入端接逻辑电平指示灯L，由L灯的亮或灭来判断输出电平的高、低。

74LS00 二输入与非门74LS55 与或非门74LS86 二输入异或门74LS125 四路三态缓冲门图1 集成电路管脚图2）实验线路如图2所示，与非门的输入端A、B分别接实验箱中逻辑电平开关K1、K2，扳动开关即可输入0态或者1态。