数字电子技术实验讲义(试用)

数字电子技术实验
简要讲义
适用专业：电气专业
编写人：于云华、何进
中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院
2015.3
目录
实验一：基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3)
实验二：小规模组合逻辑电路设计 (4)
实验三：中规模组合逻辑电路设计 (5)
实验四：触发器的功能测试及其应用 (7)
实验五：计数器的功能测试及其应用 (8)
实验六：计数、译码与显示综合电路的设计 (9)
实验一：基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试
(建议实验学时：2学时)
一、实验目的：
1、熟悉实验仪器与设备，学会识别常用数字集成芯片的引脚分配；
2、掌握门电路的逻辑功能测试方法；
3、掌握简单组合逻辑电路的设计。

二、实验内容：
1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能：74LS00，74LS02，74LS04，74LS08，74LS20，74LS32，74LS86等（预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配）。

2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能：
① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B
三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容）主要包括：
1、实验电路设计原理图；如：实现F=A+B的电路原理图：
2、实验真值表；
3、实验测试结果记录。

如：
输入输出
A B F3
00灭
四、实验总结：
（学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）注：本实验室提供的数字集成芯片有：
74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74，74LS90,74LS112，
74LS138，74LS153, 74LS161
实验二：小规模组合逻辑电路设计
(建议实验学时：3学时)
一、实验目的：
1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。

2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。

二、实验内容：
1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路：当三个输入端有奇数个1时，输出为高，否则为低。

（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号）
2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。

（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号）
3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”，测试其功能。

要求如下：人类由四种基本血型：A、B、AB、O 型。

输血者与受血者的血型必须符合下述原则：
O型血可以输给任意血型的人，但O型血的人只能接受O型血；
AB型血只能输给AB型血的人，但AB血型的人能够接受所有血型的血；
A 型血能给A型与AB型血的人；但A型血的人能够接受A型与O型血；
B型血能给B型与AB型血的人，而B型血的人能够接受B型与O型血。

试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路，如果符合规定电路，输出高电平（提示：电路只需要四个输入端，它们组成一组二进制数码，每组数码代表一对输血与受血的血型对）。

约定“00”代表“O”型
“01”代表“A”型
“10”代表“B”型
“11”代表“AB”型（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号）
三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容），与实验一说明类似。

四、实验总结：
（学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）
注：本实验室提供的数字集成芯片有：
74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74，74LS90,74LS112，
74LS138，74LS153, 74LS161
实验三：中规模组合逻辑电路设计
(建议实验学时：3学时)
一、实验目的：
1、学习使用常用组合逻辑芯片设计、实现中规模组合逻辑电路。

2、学会测试、调试中规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。

二、实验内容：
1、用一个3线8线译码器和最少的门电路设计一个奇偶检验电路，要求当输入的四个变量中有偶数个1时输出为1，否则为0。

（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号）
2、用4选1数据选择器74LS153实现三输入变量的奇偶检验电路。

当三个输入端有奇数个1时，输出为高，否则为低。

（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号）
3、七段显示译码电路设计：利用集成8421BCD译码器MC4511（或CD4511）对输入的4位二级制数译码，并用共阴极数码管显示。

（预习时查出MC4511、共阴极数码管的内部结构及管脚分配，画出原理图）
三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容），主要包括：
1、实验原理图；如：
2、实验真值表；
3、实验结果记录。

如：
输入输出
四、实验总结：（
学生根据自己实验情况，
简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）
数码管的管脚图 mc4511管脚图七段译码器mc4511功能表如下：
输入输出
LE BI LT D C B A a b c d e f g
X X0X X X X1111111
X01X X X X0000000
01100001111110
01100010110000
01100101101101
01100111111001
01101000110011
01101011011011
01101100011111
01101111110000
01110001111111
01110011110011
01110100000000
01110110000000
01111000000000
A B F3
00灭
01亮
10亮
11亮
实验四：触发器的功能测试及其应用
(建议实验学时：2学时)
一、实验目的：
1、熟悉J-K触发器和D触发器的逻辑功能；
2、学会应用触发器设计和测试简单时序逻辑电路。

二、实验内容：
1、测试JK触发器逻辑功能：74LS112是双J-K触发器，利用实验箱上的0-1电平、高低电平指示和单脉冲测试74LS112上一个J-K触发器的逻辑功能。

自拟实验表格，记录实验结果。

（预习时查出74LS112的内部结构及管脚分配）
2、测试D触发器逻辑功能：74LS74是双D触发器，利用实验箱上的0-1电平、高低电平指示和单脉冲测试74LS74上一个D触发器的逻辑功能。

自拟实验表格，记录实验结果。

（预习时查出74LS74的内部结构及管脚分配）
3、用D触发器和74LS138译码器实现彩灯循环电路。

要求8只彩灯，7亮一暗，且这一暗灯可以循环移动。

（预习时画出电路原理图）
三、实验步骤：
（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容）
五、实验总结
（学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）
实验五：集成计数器功能测试及其应用
(建议实验学时：3学时)
一、实验目的：
1、熟悉常用同步、异步集成计数器的逻辑功能；
2、学会使用常用集成计数器芯片设计任意进制计数器。

二、实验内容：
1、测试异步十进制计数器 74LS90的逻辑功能，用十进制计数器 74LS90实现六进制计数器，计数循环为0000~0101；（预习时画出电路原理图）
2、测试同步四位计数器74LS161的逻辑功能，用74LS161实现10进制计数器，并用两种方法构成10进制计数器，计数循环为0000~1001。

（预习时画出电路原理图）
三、实验步骤：
（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容）
六、实验总结
（学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）
实验六：计数、译码、显示电路综合设计
(建议实验学时：3学时)
一、实验目的：
1、学习使用组合、时序集成逻辑电路设计实用的综合数字逻辑电路；
2、学会测试、调试和分析复杂综合数字逻辑电路的输入、输出逻辑关系。

二、实验内容：
1、将实验五中所设计的6进制计数器和10进制计数器级连成60进制的秒计数器（分为个位和十位）。

（预习时画出电路原理图）
2、利用2个集成译码器MC4511对个位计数器、十位计数器进行七段显示译码。

（预习时画出电路原理图）
3、利用2个共阴极数码管分别显示秒计数器的个位和十位，并测试其功能。

（预习时画出电路原理图）
三、实验步骤：
（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容）
四、实验总结
（学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）。