数字电子技术基础实验指导书(第四版本)
数字电子技术基础(四版)课件
A BY
0 00 0 11 1 01 1 11
4 、 或逻辑符号
A ≥1 Y B
5、或逻辑运算 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=1
三、 非运算
1 、非逻辑定义
条件具备时,事件不能发生;条件不具备时事件一定 发生。这种决定事件的因果关系称为“非逻辑关系”。
2、非逻辑真值表 AY 01 10
1.7.1 逻函的标准形式
逻函有两种标准表达形式,即最小项和最大项表达形式, 这里主要介绍最小项表达形式。
一、最小项
定义: 设某逻函有n个变量,m是n个变量的一个乘积 项,若m中每个变量以原变量或反变量的形式出现一次且只出 现一次,则m称为这个逻函的一个最小项。
如:Y(A、B、C、D)=ABCD+ABCD+ABC
7
0111 1010 0111 1101 1100 1111
8
1000 1011 1110 1110 1101 1110
9
1001 1100 1111 1111 1111 1010
权
8421
2421 2421 5211
1.2 逻辑代数中的三种基本运算
逻辑代数(布尔代数) 用来解决数字逻辑电路的分析与设计问题。
5 、 非逻辑运算
3 、非逻辑函数式 Y = A 4、 非逻辑符号 A 1 Y
0=1
1=0
四、 几种最常见的复合逻辑运算
1 、 与非 Y=A B A &Y B
ABY
0 01 0 11 1 01 1 10
3 、 同或
Y= AB+A B =A⊙B
A
Y
B
A BY
《数字电子技术基础》(第四版)
CPLD(复杂可编程逻辑器件)是一种基于乘积项的可编程逻辑器件,具有简单的结构和较快 的处理速度。它采用与或阵列(AND-OR Array)来实现逻辑功能,适用于中小规模的数字 电路设计。
FPGA与CPLD比较
FPGA和CPLD在结构、性能和适用场景上有所不同。FPGA具有更高的逻辑密度和更灵活 的可编程性,适用于大规模的数字电路设计和复杂的算法实现;而CPLD则具有更简单的 结构和更快的处理速度,适用于中小规模的数字电路设计和控制应用。
容量和提高存取速度
应用实例
如计算机的内存条就是采用RAM 存储器进行扩展的;而一些嵌入 式系统中则采用ROM存储器来
存储固件和程序代码等
发展趋势
随着科技的不断发展,存储器的 容量不断增大,存取速度不断提 高,功耗不断降低,未来存储器 将更加智能化、高效化和绿色化
05 可编程逻辑器件与EDA技 术
PLD可编程逻辑器件概述
要点一
PLD定义与分类
可编程逻辑器件(PLD)是一种通用集 成电路,用户可以通过编程来配置其逻 辑功能。根据结构和功能的不同,PLD 可分为PAL、GAL、CPLD、FPGA等类 型。
要点二
PLD基本结构
PLD的基本结构包括可编程逻辑单元 、可编程互连资源和可编程I/O单元 等。其中,可编程逻辑单元是实现逻 辑功能的基本单元,可编程互连资源 用于实现逻辑单元之间的连接,可编 程I/O单元则负责与外部电路的连接 。
逻辑代数法
利用逻辑代数化简和变换电路 表达式
图形化简法
利用卡诺图化简电路
பைடு நூலகம்
状态转换表
列出电路的状态转换过程,便 于分析和理解电路功能
状态转换图
以图形方式表示电路的状态转 换过程,直观易懂
数字电子技术基础 第4版 第6章 半导体存储器和可编程逻辑器件
《数字电子技术基础(第4版)》教学课件
3. 片选和读/写控制电路
若在RAM的端加低电平,则该RAM就被选中,可以读/写操作,否则该RAM不工作,相 当于与存储系统隔离。RAM被选中后,是读是写,由读/写R/来控制。
图6-3 一种RAM的片选和读/写控制电路
第6章半导体存储器和可编程逻辑பைடு நூலகம்件
6.2.2 RAM的存储单元
场合;而MOS存储器具有集成度高、功耗小、价格低的特点,主要用于大容 量存储系统。
第6章半导体存储器和可编程逻辑器件
《数字电子技术基础(第4版)》教学课件
2. 按照存取功能分为ROM和RAM ROM在正常工作时,只能从中读取数据,而不能写入数据,故属于数
据非易失存储器。分为掩模式ROM、可编程ROM、可擦除可编程ROM等 几种类型。
当位线处于高电平期间,如果地址译码器输出XI和YJ 同时为1,则门控管V3、V4、V7、 V8均导通,此时内部所存数据被读出。例如,设存储单元为0状态,即V1管导通、V2管截止, 位线电容CB将通过V3、V1管放电,使位线B 变为低电平。同时因V2管截止,故位线仍保持高 电平。这样就把存储单元的0状态读到B和上。由于此时V7、V8管也导通,所以位线B和的数 据上了数据线D和。
由于存储器位线上连接的存储单元数目很多,使CB远大于 CS,所以位线上读出的电压信号幅度很小,且读出操作过后, 因为电荷的损失,所以CS上的电压很低。在DRAM中设有灵敏 再生放大器,一方面将读出信号放大,另一方面在每次读出后,
1. 静态存储器(SRAM)的存储单元
《数字电子技术基础(第4版)》教学课件
图6-4 6管CMOS存储单元的电路图
第6章半导体存储器和可编程逻辑器件
数字电子技术基础第四版
《数字电子技术基础》(第四版)教学课件 辽宁石油化工大学 杨冶杰
联系地址:辽宁石油化工大学电工电子教学系 邮政编码:113001 电子信箱:syuckso@ 联系电话:(0413)6865171
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
第一章 逻辑代数基础
AB+AC+BC=AB+AC A B + A C + B CD = A B + A C
A AB = A B; A AB = A
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
1.4 逻辑代数的基本定理
《数字电子技术基础》第四版
• 1.4.1 代入定理
------在任何一个包含A的逻辑等式中,若 以另外一个逻辑式代入式中A的位置,则等 式依然成立。
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
• 卡诺图
• EDA中的描述方式 HDL (Hardware Description Language)
VHDL (Very High Speed Integrated Circuit …) Verilog HDL
《数字电子技术基础》第四版
• 7–4=3 • 7 + 8 = 3 (舍弃进位) • 4 + 8 = 12 产生进位的模 • 8是-4对模数12的补码
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
• 1110 – 0110 = 1000 (14 - 6 = 8)
• 1110 + 1010 = 11000 =1000(舍弃进位)
Y1 Y2 …. 输出对应的取值
数字电子技术基础(第4版)_课后习题答案
第一章1.1二进制到十六进制、十进制(1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10(3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 1.2十进制到二进制、十六进制(1)(17)10=(10001)2=(11)16 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)161621016210)3.19()1010 1(11001.101(25.7)(4))A D7030.6()0101 0000 0111 1101 0110 (0.0110(0.39)(3) B ====1.8用公式化简逻辑函数(1)Y=A+B (3)Y=1)=+(解:1A A 1)2(=+++=+++=+++=C B A C C B A C B Y CB AC B A Y ADC C B AD C B C B AD DC A ABD CD B A Y =++=++=++=)()(Y )4(解:(5)Y=0 (7)Y=A+CDE ABCD E C ABCD CE AD B BC CE AD B BC Y CE AD B BC B A D C AC Y =+=⋅+=+⋅=++++=)()()()()()6(解:CB AC B C B A A C B A C B A C B A C B C B A A C B A C B A C B A Y C B A C B A C B A Y +=++=+++=++++=++++⋅+=++++++=)())(())()(())()((8解:)(D A D A C B Y ++=)9(E BD E D BF E A AD AC Y ++++=)10(1.9 (a) C B C B A Y += (b) C B A ABC Y +=(c) ACD D C A D C A B A Y D AC B A Y +++=+=21,(d) C B A ABC C B A C B A Y BC AC AB Y +++=++=21, 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式(1)C B C A Y += (2)DC A Y++=CB C B AC C B AC B A BC AC C A B A BC AC C A B A Y BCAC C A B A Y +=++++=⋅+++=+++=+++=))((]))([())(())(()3(解: (4)C B A Y ++=DC ABD C B D C A D C B D A C A C D C B C A D A Y CD C B C A D A Y =++=+++=++++=+++=)())(())()(()5(解: (6)0=Y1.11 将函数化简为最小项之和的形式CB AC B A ABC BC A C B A C B A C B A ABC BC A CB A AC B B A BC A C B AC BC A Y CB AC BC A Y +++=++++=++++=++=++=)()()1(解:D C B A CD B A D C B A ABCD BCD A D C B A Y +++++=)(2)13()()()(3CD B A BCD A D BC A D C B A D C B A ABCD D ABC D C AB D C AB CD B A D C B A D C B A D C B A CD AB B A B A B A ACD D AC D C A D C A CD A D C A D C A D C A B BCD D BC D C B D C B CD B D C B D C B D C B A Y CDB A Y ++++++++++++=+++++++++++++++++++=++=解:)((4)CD B A D ABC D BC A D C AB D C AB CD B A ABCD BCD A Y +++++++= (5)MN L N M L N LM N M L N M L N M L Y +++++=1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式(1)))()((C B A C B A C B A Y ++++++= (2)))()((C B A C B A C B A Y ++++++= (3)76430M M M M M Y ⋅⋅⋅⋅= (4)13129640M M M M M M Y ⋅⋅⋅⋅⋅= (5)530M M M Y ⋅⋅=1.13 用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式:(1)D A Y +=(3)1=Y (2)D C BC C A B A Y +++= (4)B AC B A Y ++=B A DC Y ++=AC B A Y +=(5)D C B Y ++= (6)C B AC B A Y ++=(7)C Y = (9)D C A C B D A D B Y +++=(8))14,11,10,9,8,6,4,3,2,1,0(),,,(m D C B A Y ∑= (10)),,(),,(741m m m C B A Y ∑=D A D C B Y ++=ABC C B A C B A Y ++=1.14化简下列逻辑函数(1)D C B A Y +++= (2)D C A D C Y += (3)C A D AB Y ++= (4)D B C B Y += (5)E D C A D A E BD CE E D B A Y +++++=1.20将下列函数化为最简与或式(1)AD D C B D C A Y ++= (2)AC D A B Y ++= (3)C B A Y ++= (4)D B A Y +=第二章2.1解:Vv v V V v T I mA I mA Vv T V v a o B o B BS B o B 10T 3.0~0(2.017.0230103.0207.101.57.05I V 5v 1021.5201.510V 0v )(i i ≈≈∴<=×≈=−≈∴−=×+−=截止,负值,悬空时,都行)饱和-=时,=当截止时,=当都行)=饱和,,-=悬空时,都行)饱和。
数字电子技术基础实验指导书(第四版本)
数字电子技术基础实验指导书(第四版本)数字电子技术基础实验指导书第四稿(内部资料)电子信息工程教研室编杭州师范大学钱江学院理工分院二O一四年十月目录实验一门电路逻辑功能与测试 (1)实验二组合逻辑电路(半加器、全加器) (9)实验三组合逻辑电路设计与应用 (15)实验四译码器和数据选择器 (19)实验五 MSI组合器件的测试与应用 (25)阶段测试1:学期中期知识点测试项目 (29)实验六触发器: (34)实验七时序电路的分析与设计 (40)实验八计数器MSI芯片的测试及应用 (50)实验九计数器 (55)实验十综合实验 (61)实验十一拔河游戏机——综合性实验 (63)实验十二交通灯——综合性实验 (68)实验十三数字秒表的设计 (74)实验十四四路优先判决电路—智力竞赛抢答器设计 (80)附录常用TTL集成电路引出端功能图 (85)实验一门电路逻辑功能与测试一、实验目的:1.了解与熟悉基本门电路逻辑功能;2.掌握门电路逻辑功能的测试方法,验证与加深对门电路逻辑功能的认识;3.熟悉门电路的外形和管脚排列,以及其使用方法。
二、实验仪器、设备、元器件:1.数字逻辑电路实验仪 1台2.四2输入与门74LS08芯片 1片3.四2输入或门74LS32芯片 1片4.六反向器74LS04芯片 1片5.四2输入与非门74LS00芯片 1片6.四2输入或非门74LS02芯片 1片7.四2输入异或门74LS86芯片 1片8.示波器或万用表9.导线若干三、预习要求:1.了解数字电路实验箱的结构和使用方法;2.复习门电路工作原理及相应逻辑表达式;3.熟悉所用门电路的管脚排列几相应管脚的功能;4.熟悉示波器和数字万用表的使用方法四、实验内容和步骤:实验前按实验仪使用说明检查实验仪是否正常。
然后选择实验用的IC,按设计的实验接线图接好线,特别注意Vcc及地线不能接错。
线接好后仔细检查无误后方可通电实验。
实验中需要改动接线时,必须先断开电源,接好后再通电实验。
数字电子技术基础实验指导书
数字电子技术基础实验指导书数字电子技术是现代电子技术领域中的一块重要分支,其研究涉及数字电路、逻辑电路、计算机组成原理、数字信号处理等多个方面。
随着数码电子科技的快速发展,数字电子技术的应用场景也越来越广泛,如计算机、通信、网络、娱乐等领域。
因此,在数字电子技术的学习过程中,实验是不可或缺的一环,可以帮助学生更全面地理解数字电子技术的原理和应用。
数字电子技术基础实验指导书是一本针对数字电子技术实验教学的配套教材,主要目的是为学生提供实验过程中的基本操作和实验原理,帮助学生掌握数字电子技术的相关知识和技能。
本指导书基于数字电子技术的基本理论,涵盖了数字电路设计、数字逻辑电路设计、计算机组成原理、数字信号处理等方面的实验内容。
数字电子技术基础实验指导书的内容分为两个部分,第一个部分是实验原理和实验操作,第二个部分是实验报告。
在第一个部分,学生能够找到实验的基本原理,理解不同数字电路的工作原理和作用,掌握数字电路的组成和设计方法,以及学会使用数字电路仿真软件和实验设备进行实验。
每个实验都包括实验目的、实验原理、实验操作、实验分析等部分,让学生在实验过程中更好地理解和掌握相关知识。
实验报告作为第二个部分,对于学生来说是非常重要的。
一方面,它帮助学生总结归纳实验过程中遇到的问题以及解决方法,另一方面,也帮助学生理解和证实实验原理。
实验报告包括实验目的、实验内容、实验结果分析以及实验心得等部分,还要求学生对实验过程中发现的问题进行分析和解决方案的探讨。
数字电子技术基础实验指导书的使用方法包括理论讲解、创新思维和实验操作三个环节。
在理论讲解环节,教师讲解每个实验的基本理论和概念,让学生有足够的理论准备。
在创新思维环节,教师可以提供一些拓展的实验题目,让学生在实验中发现问题、思考解决方法,培养其创新意识。
实验操作环节考验学生的实际操作能力,让学生在实践中掌握数字电子技术的基本原理和应用技能。
总之,数字电子技术基础实验指导书是数字电子技术教学中不可或缺的一部分。
{推荐}数字电子技术基础实验指导书
{推荐}数字电⼦技术基础实验指导书数字电⼦技术基础实验指导书数字电⼦技术基础实验指导书实验⼀、认识实验⼀、实验⽬的:1、熟悉⾯包板的结构2、进⼀步掌握与⾮门、或⾮门、异或门的功能3、初步尝试在⾯包板上连接逻辑电路⼆、实验⽤仪器:⾯包板⼀块74LS00⼀块74LS20⼀块74LS02(四⼆输⼊或⾮门)⼀块、74LS86(四⼆输⼊异或门)⼀块万⽤表⼀块导线若⼲稳压电源⼀台三、⾯包板和4LS00、74LS20、74LS02、74LS86的介绍:1、⾯包板内部结构⽰意图:2VCC3A3B3Y4A4B4YVCC2A2BNC2C2D4Y1A1B1Y2A2B2YGND1A1BNC1C1D1YGND74LS0074LS20VCC3Y3B3A4Y4B4AVCC3B3A3Y4B4A4Y1Y1A1B2Y2A2BGND1A1B1Y2A2B2YGND 四、实验内容与步骤:1、测试⾯包板的内部结构情况:⽤两根导线插⼊⼩孔,⽤万⽤表的电阻挡分别测试⼩孔组与组之间的导通情况,并记录下来。
2、验证与⾮门的逻辑功能:1)将4LS00插⼊⾯包板,并接通电源和地。
2)选择其中的⼀个与⾮门,进⾏功能验证。
3)、将验证结果填⼊表1:表1其中,A 、B 是与⾮门的两个输⼊端,为“0”时,输⼊端接地,为“1”时,输⼊端接电源;Y 是输出端,⽤万⽤表(或发光⼆极管)测得在不同输⼊取值组合情况下的输出,并将结果填⼊表中。
5)分析测得的结果是否符合“与⾮”的关系。
*3、以同样的⽅法验证四输⼊“与⾮门”、“或⾮”门、“异或”门的功能。
4、⽤TTL 与⾮门实现“或”逻辑Y=A+B1)将Y=A+B变成与⾮表达式2)利⽤“与⾮”门实现逻辑电路,并验证逻辑功能是否正确,将验证结果填⼊表2。
表23)分析结果是否满⾜逻辑关系。
注意:带*号的为选做内容。
五、实验总结报告的写法:实验题⽬:⼀、实验⽬的:⼆、实验⽤仪器:三、实验内容及步骤:将实验中出现的问题、现象、及结果随时记录下来。
数字电子技术基础实验指导书
『数字电子技术基础实验指导书』实验一实验设备认识及门电路一、目的:1、掌握门电路逻辑功能测试方法;2、熟悉示波器及数字电路学习机的使用方法;3、了解TTL器件和CMOS器件的使用特点。
二、实验原理门电路的静态特性。
三、实验设备与器件设备1、电路学习机一台2、万用表两快器件1、74LS00 一片(四2输入与非门)2、74LS04 一片(六反向器)3、CD4001 一片(四2输入或非门)四、实验内容和步骤1、测试74LS04的电压传输特性。
按图1—1连好线路。
调节电位器,使VI在0~+3V间变化,记录相应的输入电压V1和输入电压V的值。
至少记录五组数据,画出电压传输特性。
2、测试四二输入与非门74LS00的输入负载特性。
测试电路如图1—2所示。
请用万用表测试,将VI 和VO随RI变化的值填入表1—1中,画出曲线。
表1-13、测试与非门的逻辑功能。
测量74LS00二输入与非门的真值表:将测量结果填入表1—2中。
表1—24、测量CD4001二输入或非门的真值表,将测量结果填入表1-2中。
注意CMOS 电路的使用特点:应先加入电源电压,再接入输入信号;断电时则相反,应先测输入信号,再断电源电压。
另外,CMOS 电路的多余输入端不得悬空。
五、预习要求1、阅读实验指导书,了解学习机的结构;2、了解所有器件(74LS00,74LS04,CD4001)的引脚结构;3、TTL 电路和CMOS 电路的使用注意事项。
图1-1 图1-2300V O一、实验目的1、学习并掌握小规模芯片(SSI)实现各种组合逻辑电路的方法;2、学习用仪器检测故障,排除故障。
二、实验原理用门电路设计组合逻辑电路的方法。
三、实验内容及要求1、用TTL与非门和反向器实现“用三个开关控制一个灯的电路。
”要求改变任一开关状态都能控制灯由亮到灭或由灭到亮。
试用双四输入与非门74LS20和六反向器74LS04和开关实现。
测试其功能。
2、用CMOS与非门实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”,测试其功能。
(电子行业企业管理)数字电子技术基础实验指导书
『数字电子技术基础实验指导书』实验一实验设备认识及门电路一、目的:1、掌握门电路逻辑功能测试方法;2、熟悉示波器及数字电路学习机的使用方法;3、了解TTL器件和CMOS器件的使用特点。
二、实验原理门电路的静态特性。
三、实验设备与器件设备1、电路学习机一台2、万用表两快器件1、74LS00 一片(四2输入与非门)2、74LS04 一片(六反向器)3、CD4001 一片(四2输入或非门)四、实验内容和步骤1、测试74LS04的电压传输特性。
按图1—1连好线路。
调节电位器,使VI在0~+3V间变化,记录相应的输入电压V1和输入电压V的值。
至少记录五组数据,画出电压传输特性。
2、测试四二输入与非门74LS00的输入负载特性。
测试电路如图1—2所示。
请用万用表测试,将VI 和VO随RI变化的值填入表1—1中,画出曲线。
表1-13、测试与非门的逻辑功能。
测量74LS00二输入与非门的真值表:将测量结果填入表1—2中。
表1—24、测量CD4001二输入或非门的真值表,将测量结果填入表1-2中。
注意CMOS 电路的使用特点:应先加入电源电压,再接入输入信号;断电时则相反,应先测输入信号,再断电源电压。
另外,CMOS 电路的多余输入端不得悬空。
五、预习要求1、阅读实验指导书,了解学习机的结构;2、了解所有器件(74LS00,74LS04,CD4001)的引脚结构;3、TTL 电路和CMOS 电路的使用注意事项。
图1-1 图1-2300V O一、实验目的1、学习并掌握小规模芯片(SSI)实现各种组合逻辑电路的方法;2、学习用仪器检测故障,排除故障。
二、实验原理用门电路设计组合逻辑电路的方法。
三、实验内容及要求1、用TTL与非门和反向器实现“用三个开关控制一个灯的电路。
”要求改变任一开关状态都能控制灯由亮到灭或由灭到亮。
试用双四输入与非门74LS20和六反向器74LS04和开关实现。
测试其功能。
2、用CMOS与非门实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”,测试其功能。
数字电子技术基础第四版
各数位的权是16的幂
二. 数制与转换
数制 我们最熟悉十进制:十个码元0~9,逢十进一。任意 地,R进制有R个码元,逢R进一. 任意数制之间都可以进行转换,我们常用的是十进制与其 他进制之间的转换。 R进制转换为十进制:将R进制加权求和即可。
例1.1 (11001)2=( ? )10
解:(11001)2=1×24+1×23+0×22+0×21+1 ×20
1.1.2
一.数制
数制和码制
进位制:表示数时,仅用一位数码往往不够用,必须用进位计数的方法组 成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数 制,简称进位制。 基 数:进位制的基数,就是在该进位制中可能用到的数码个数。 位 权(位的权数):在某一进位制的数中,每一位的大小都对应着该位上 的数码乘上一个固定的数,这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。
3、十进制数转换为二进制数
采用的方法 — 基数连除、连乘法
原理:将整数部分和小数部分分别进行转换。 整数部分采用基数连除法,小数部分 采用基数连乘法。转换后再合并。
整数部分采用基数连除法, 先得到的余数为低位,后 得到的余数为高位。
2 2 2 2 2 2 44 余数 低位
小数部分采用基数连乘法, 先得到的整数为高位,后 得到的整数为低位。
表1.1 常用的二——十进制编码
十进制数
8421码
0000 0001 0010 0011 0100 0101
余3码 0011
2421码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1110 1111 2421
右移码 00000 10000 11000 11100 11110 11111
数字电子技术础实验指导书(第四版本)答案
数字电子技术基础实验指导书(第四版本)答案注:以下为数字电子技术基础实验指导书(第四版本)的答案部分,仅供参考。
实验一:数字逻辑门基础实验实验目的:通过本实验,学生能够掌握数字逻辑门电路的基本概念和实验操作技能。
同时,能够熟悉数字逻辑门的真值表、逻辑符号和逻辑运算。
实验要求:1.构建数字逻辑门电路的真值表。
2.使用逻辑门芯片构建数字逻辑电路。
3.测试电路的功能和逻辑正确性,并验证真值表的准确性。
实验步骤:1. 构建真值表A B AND OR NOT A XOR0000100101111001011111002. 搭建电路使用与门(AND),或门(OR),非门(NOT)和异或门(XOR)芯片进行电路搭建。
3. 验证电路功能使用开关模拟输入信号,通过LED灯模拟输出信号。
或使用数字逻辑分析仪验证电路的正确性。
实验结果分析与总结:通过本实验,我掌握了数字逻辑门电路的基本概念和操作技能。
尤其是熟悉了真值表的构建和逻辑电路的搭建方法。
在测试电路功能时,我通过使用开关和LED灯模拟输入和输出信号,验证了电路的正确性。
此外,我还学会了使用数字逻辑分析仪来验证电路的功能和准确性。
实验二:计数器电路设计实验实验目的:通过本实验,学生能够熟悉计数器电路的设计和实验操作技巧。
并能够了解计数器的工作原理和应用。
实验要求:1.设计并搭建二进制计数器电路。
2.使用开关模拟时钟信号输入,并使用LED灯显示计数结果。
3.观察计数器的计数过程并记录实验数据。
实验步骤:1. 设计计数器电路根据设计要求,设计二进制计数器电路的逻辑图。
2. 搭建电路根据设计电路的逻辑图,使用数字逻辑门芯片搭建计数器电路。
3. 测试电路功能使用开关模拟时钟信号输入,观察LED灯显示的计数过程。
实验结果分析与总结:通过本实验,我掌握了计数器电路的设计和实验操作技巧。
通过搭建二进制计数器电路,我成功实现了使用开关模拟输入时钟信号,并通过LED灯显示计数结果。
数字电子技术础实验指导书(第四版本)答案
数字电子技术基础实验指导书(第四版本)答案实验一:二进制和十进制数转换实验目的通过本实验,学生应能够掌握以下内容:•理解二进制和十进制数的定义;•掌握二进制和十进制数之间的相互转换方法;•了解计算机中数字的表示方式。
实验器材•D型正相触发器74LS74;•全加器IC 74LS83N;•BCD码转十进制码芯片74LS85N;•多路数据选择器74LS139;•Logisim仿真软件。
实验原理在本实验中,我们将学习如何将二进制数转换为十进制数,以及如何将十进制数转换为二进制数。
二进制数转换为十进制数二进制数是一种由0和1组成的数制。
要将二进制数转换为十进制数,我们将按照以下步骤进行:1.从二进制数的最低位开始,将每个位上的数字乘以2的幂,幂的值从0开始,并以1递增。
2.计算结果得到的数值将二进制数转换为十进制数。
例如,将二进制数1101转换为十进制数的过程如下:(1 × 2^3) + (1 × 2^2) + (0 × 2^1) + (1 × 2^0)= 13十进制数转换为二进制数十进制数是一种由0到9组成的数制。
要将十进制数转换为二进制数,我们将按照以下步骤进行:1.将十进制数除以2,得到商和余数。
2.将商除以2,得到新的商和余数,重复此步骤,直到商为0。
3.将每个余数按从下到上的顺序排列,得到二进制数的表示。
例如,将十进制数13转换为二进制数的过程如下:13 ÷ 2 = 6 余 16 ÷ 2 = 3 余 03 ÷ 2 = 1 余 11 ÷2 = 0 余 1余数从下到上排列为1101,即为二进制数13的表示。
实验步骤1.将电路搭建如图所示:实验电路图实验电路图2.打开Logisim仿真软件,导入上述电路图。
3.分别输入二进制数和十进制数,并进行转换。
4.验证转换结果的正确性。
实验结果分析我们使用Logisim仿真软件进行实验,输入了二进制数1101和十进制数13,进行转换。
数字电子技术基础(第四版)阎石第2章
自由电子和空穴使本征半导体具有导电能力,但很微弱。 潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
半导体基础知识(2 半导体基础知识(2)
• 杂质半导体 • N型半导体 多子:自由电子 少子:空穴
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
以NPN为例说明工作原理: NPN为例说明工作原理: • 当VCC >>VBB • be 正偏, bc 反偏 正偏,
IE=ICN + IBN + IEP=IEN+ IEP IC = ICN + ICBO IB=IEP+ IBN-ICBO
• 2.2.2 半导体三极管的开关特性
(参考清华大学童诗白版模拟电子第四版—1.3、1.4) 参考清华大学童诗白版模拟电子第四版 、 )
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
2.2.1 半导体二极管的结构和外特性 (Diode) Diode) • 二极管的结构: PN结 + 引线 + 封装构成 PN结
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
半导体基础知识(3 半导体基础知识(3)
• PN结的形成 PN结的形成
• • • • • 电子和空穴浓度差形成多数载流子 电子和空穴浓度差形成 多数载流子 的扩散运动。 的扩散运动。 扩散运动形成空间电荷区—— PN 扩散运动形成空间电荷区 耗尽层。 结,耗尽层。 空间电荷区正负离子之间电位差 Uho —— 电位壁垒; 电位壁垒; —— 内电场;内电场阻止多子的扩 内电场; 散 —— 阻挡层。 阻挡层。 内电场有利于少子运动—漂移 漂移。 内电场有利于少子运动 漂移。
数字电子技术基础第4版
数字电子技术根底第4版
导语:数字电子技术根底第4版你学过吗,如果没有,那现在小为你推荐,希望对你有所帮助!
《数字电子技术根底第四版》是1998年由高等教育出版社出版的图书,作者是阎石。
本书是教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革方案”的研究成果,是面向21世纪课程教材,同时也是教育部“九五”规划教材和“九五”重点教材。
在根本保持第三版理论体系的根底上,本次修订以较大篇幅增补了可编程逻辑器件的内容,并独立成一章。
原来的“大规模集成电路”改为“半导体存储器”。
另外,还补充了二极管、三极管和理想运算放大器根本知识的内容,书中的自我检测题、思考题和习题也作了修改和补充。
全书主要内容有:逻辑代数根底、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、半导体等。
第一章逻辑代数根底
第一节概述
第二节逻辑代数中的三种根本运算
第三节逻辑代数的根本公式和常用公式
第四节逻辑代数的根本定理
第五节逻辑函数及其表示方法
第六节逻辑函数的公式化简法
第七节逻辑函数的卡诺图化简法
第八节具有无关项的逻辑函数及其化简
第二章门电路
第一节概述
第二节半导体二极管和三极管的开关特性第三节最简单的与、或、非门电路
第四节 TTL门电路
第五节其他类型的双极型数字集成电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数字电子技术基础实验指导书(第四版本)数字电子技术基础实验指导书第四稿(内部资料)电子信息工程教研室编杭州师范大学钱江学院理工分院二O一四年十月目录实验一门电路逻辑功能与测试 (1)实验二组合逻辑电路(半加器、全加器) (9)实验三组合逻辑电路设计与应用 (15)实验四译码器和数据选择器 (19)实验五 MSI组合器件的测试与应用 (25)阶段测试1:学期中期知识点测试项目 (29)实验六触发器: (34)实验七时序电路的分析与设计 (40)实验八计数器MSI芯片的测试及应用 (50)实验九计数器 (55)实验十综合实验 (61)实验十一拔河游戏机——综合性实验 (63)实验十二交通灯——综合性实验 (68)实验十三数字秒表的设计 (74)实验十四四路优先判决电路—智力竞赛抢答器设计 (80)附录常用TTL集成电路引出端功能图 (85)实验一门电路逻辑功能与测试一、实验目的:1.了解与熟悉基本门电路逻辑功能;2.掌握门电路逻辑功能的测试方法,验证与加深对门电路逻辑功能的认识;3.熟悉门电路的外形和管脚排列,以及其使用方法。
二、实验仪器、设备、元器件:1.数字逻辑电路实验仪 1台2.四2输入与门74LS08芯片 1片3.四2输入或门74LS32芯片 1片4.六反向器74LS04芯片 1片5.四2输入与非门74LS00芯片 1片6.四2输入或非门74LS02芯片 1片7.四2输入异或门74LS86芯片 1片8.示波器或万用表9.导线若干三、预习要求:1.了解数字电路实验箱的结构和使用方法;2.复习门电路工作原理及相应逻辑表达式;3.熟悉所用门电路的管脚排列几相应管脚的功能;4.熟悉示波器和数字万用表的使用方法四、实验内容和步骤:实验前按实验仪使用说明检查实验仪是否正常。
然后选择实验用的IC,按设计的实验接线图接好线,特别注意Vcc及地线不能接错。
线接好后仔细检查无误后方可通电实验。
实验中需要改动接线时,必须先断开电源,接好后再通电实验。
1、与门、或门、非门的逻辑功能测试①与门的逻辑功能测试 74LS08按图1.1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,进行电路仿真,观察输出端电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1.1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1.1表1.1 逻辑真值表 输 入 输出A B Y0 0 0 1 1 0 1 1逻辑表达式Y =______________ 逻辑功能:_______________② 或门的逻辑功能测试 74LS32按图1.2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”),并填写实验结果。
实验结果填入表1.2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1.2 表1.2 逻辑真值表 输 入 输出 A B Y 0 00 11 01 1逻辑表达式Y = _________________逻辑功能:_____________ _______③非门逻辑功能测试 74LS04按图1.3所示要求连接电路,将A输入端接逻辑开关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”),并填写实验结果。
实验结果填入表1.3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1.3表1.3 逻辑真值表输入输出A Y1逻辑表达式Y =___________逻辑功能:_______________2、与非门、或非门、异或门的逻辑功能测试①与非门的逻辑功能测试 74LS00按图1.4所示要求连接电路,将A、B输入端接逻辑开关A、B,依次输入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”),并填写实验结果。
实验结果填入表1.4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1.4表1.4 逻辑真值表 输 入 输出A B Y0 0 0 1 1 0 1 1 逻辑表达式 Y =_____________________逻辑功能:________________________② 或非门的逻辑功能测试 74LS02按图1.5所示要求连接电路,将A 、B 输入端接逻辑开关A 、B ,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”),并填写实验结果。
实验结果填入表1.5的逻辑真值表中,并写出输出端Y 的表达式和电路的逻辑功能,验证输入与输出之间的逻辑关系。
图1.5表1.5 逻辑真值表输 入 输出 A B Y 0 0 0 1 1 01 1逻辑表达式Y = ____________________逻辑功能:_____________________③ 异或门的逻辑功能测试 74LS86按图1.6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”),并填写实验结果。
实验结果填入表1.6的逻辑真值表中,写出输出端Y 的表达式和电路的逻辑功能,验证输入与输出之间的逻辑关系。
图1.6表 1.6 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. 用与非门实现与或非逻辑功能用74LS00(即四个二输入与非门)实现与或非逻辑Y= 。
写出逻辑表达式,画出逻辑图,测试其功能,总结用与非实现其它逻辑功能的一般步骤。
① 把与或非逻辑Y= 转换成与非逻辑表达式Y = 。
②画出逻辑图如图1.7(a)所示。
图1.7③按照逻辑图连线得到实验测试图,如图 1.7(b)所示。
改变四输入信号A、B、C、D的输入状态,观察输出状态。
填写逻辑真值表1.7,得出逻辑表达式。
表1.7输入信号输出输入信号输出A B C D Y A B C D Y0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 1 1 0 0 10 0 1 0 1 0 1 00 0 1 1 1 0 1 10 1 0 0 1 1 0 00 1 0 1 1 1 0 10 1 1 0 1 1 1 00 1 1 1 1 1 1 1输出逻辑表达式Y =______________________4.用一只异或门实现非逻辑,电路将如何连接?请画出电路图。
五.实验报告要求:1.整理实验数据,判断各门电路的逻辑功能;2.回答以下问题:①如何判断门电路逻辑功能是否正常?②门电路多余输入端应该如何处理?(提示:接地、接电源端、输入端并接)设计电路测试。
实验二组合逻辑电路(半加器、全加器)一、实验目的:1.加深理解组合逻辑电路的特点和一般分析方法;2.熟悉组合逻辑电路的设计方法;3.验证半加器、全加器的功能。
二、实验仪器、设备、元器件:1.数字逻辑电路实验仪 1台2.四2输入与非门74LS00芯片 1片3.四2输入异或门74LS86芯片 1片4.六反向器74LS04芯片 1片 5. 74LS283 四位二进制超前加法器 1片 6.示波器或万用表三、预习要求:1.复习组合逻辑电路的分析和设计方法; 2.复习半加器、全加器的工作原理;3.根据设计任务要求,设计组合逻辑电路,画出逻辑图。
四、实验内容和步骤:1.测试半加器的逻辑功能根据图2.1所示连接好电路。
输入A 、B 端分别接两个逻辑电平开关,输出端S 、C 接颜色不同的发光二极管。
观察当输入端A 、B 电平变化时,输出端S 、C 电平指示器的状态。
验证逻辑状态并填表。
图2.1由与非门组成的半加器电路 表 2.1 逻辑真值表A B Ci C 0 0 0 0 0 1 0 1写出逻辑表达式:Ci=逻辑电平开关发光二1C =2.测试全加器的逻辑功能用门电路组成的全加器按图2.2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,填写出Si 和Ci 数值(表2.2)的逻辑表达式。
321DCB123A74LS00456B 74LS00123A74LS86456B74LS868910C74LS00图2.2 全加器电路图表 2.2 逻辑真值表Ai Bi Ci-1 Si Ci Ai Bi Ci-1 Si Ci 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1Si =_________________________B ACiSCCi =_________________________3.超有进位集成4位加法器74LS283功能测试:按图6.1(b)所示连线,为四位串行进位加法器的实验测试图。
A与B为输入信号,S为输出本位和,Ci为低位的进位信号,Co为高位的进位信号。
A3、A2、A1、A0分别接逻辑开关D、C、B、A,B3、B2、B1、B0分别接逻辑开关4、3、2、1。
改变输入A3A2A1A0、B3B2B1B0的状态(自行设计),观察输出端的输出结果,并将输出结果填入表6.1。
图2.3输入信号输出信号A3A2A1A0 B3B2B1B0 S3S2S1S0 C3表2.34. 用74LS283实现加、减法运算(允许外加门电路),画出电路图,并连接电路检验。
五、实验报告要求:1.整理归纳实验结果,并进行分析;2.总结归纳组合逻辑电路的分析方法;3.设计其他形式的两位数的全加器。
实验三组合逻辑电路设计与应用一、实验目的1、熟悉组合逻辑电路的设计方法。
2、能够对组合电路熟练应用。
二、实验原理组合逻辑电路的设计步骤1、逻辑抽象:根据实际逻辑问题的因果关系确定输入、输出变量,并定义逻辑状态的含义;2、根据逻辑描述列出真值表;3、由真值表写出逻辑表达式;4、根据器件的类型,简化和变换逻辑表达式5、画出逻辑图。
三、实验仪器及材料1、双踪示波器或者万用表一台2、数字电路实验仪一台3、器件74LS00 2-4线译码器 1片74LS04 双4选1数据选择器 1片四、预习要求1.预习组合逻辑电路设计工作原理。
2.能够对组合电路进行分析问题调试电路。
五、实验内容1.题目需求:交通信号灯故障检测电路。
要求在非“只有一只灯亮”时给出出错信号。
完成电路设计并在数电实验平台上调试电路。
2.3. 有一Y型过道,3个入口,在三个入口相会处有一个路灯,每个入口处都有一个开关,独立控制。
任意闭合一个开关,灯亮;任意闭合2个开关,灯灭;三个开关同时闭合,灯亮。