数字电子技术基础实验指导书1资料
数字电子技术试验指导书
实验一 晶体管开关特性、限幅器与钳位器一、实验目的1、观察晶体二极管、三极管的开关特性,了解外电路参数变化对晶体管开关特性的影响。
2、掌握限幅器和钳位器的基本工作原理。
二、实验原理1、晶体二极管的开关特性由于晶体二极管具有单向导电性,故其开关特性表现在正向导通与反向截止两种不同状态的转换过程。
如图1-1电路,输入端施加一方波激励信号v i ,由于二极管结电容的存在,因而有充电、放电和存贮电荷的建立与消散的过程。
因此当加在二极管上的电压突然由正向偏置(+V 1)变为反向偏置(-V 2)时,二极管并不立即截止,而是出现一个较大的反向电流RV 2,并维持一段时间t s (称为存贮时间)后,电流才开始减小,再经t f (称为下降时间)后,反向电流才等于静态特性上的反向电流I 0,将t rr =t s +t f 叫做反向恢复时间,t rr 与二极管的结构有关,PN 结面积小,结电容小,存贮电荷就少,t s 就短,同时也与正向导通电流和反向电流有关。
当管子选定后,减小正向导通电流和增大反向驱动电流,可加速电路的转换过程。
2、晶体三极管的开关特性晶体三极管的开关特性是指它从截止到饱和导通,或从饱和导通到截止的转换过程,而且这种转换都需要一定的时间才能完成。
如图1-2电路的输入端,施加一个足够幅度(在-V 2和+V 1之间变化)的矩形脉冲电压v i 激励信号,就能使晶体管从截止状态进入饱和导通,再从饱和进入截止。
可见晶体管T 的集电极电流 i c 和输出电压v o 的波形已不是一个理想的矩形波,其起始部分和平顶部分都延迟了一段时间,其上升沿和下降沿都变得缓慢了,如图1-2 波形所示,从v i 开始跃升到i C 上升到0.1I CS ,所需时间定义为延迟时间t d ,而i C 从0.1I C S 增长到0.9I C S 的时间为上升时间t r ,从v i 开始跃降到i C 下降到0.9I C S 的时间为存贮时间 t S ,而i C 从0.9I C S 下降到0.1I CS 的时间为下降时间t f ,通常称t on =t d +t r 为三极管开关的“接通时间”,t of f =t S +t f 称为“断开时间”,形成上述开关特性的主要原因乃是晶体管结电容之故。
数字电子技术实验指导书
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D/A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D/A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:1、SXJ-3C型数字电路学习机 2、数字万用表 三、实验原理及主要知识点1.与非门_____AB F =(有0出1,全1出0) 2.与或非门_____________CD AB F +=(画真值表自行总结) 3.或门B A F +=(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),先合上交流电源,检查5V 电源是否正常,再合直流电源测V CC 处电压是否正常,测两排插口中间V CC 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V CC 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 1、选双4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。
华北电力大学【数字电子技术基础精品讲义】《数字电子技术实验》指导书
附录 A THHD-2 型数字电子技术实验箱面板介绍……………………………………………42 附录 B-1 SS-7804 示波器使用指南…………………………………………………………45 附录 B-2 SS-7804 示波器使用指南…………………………………………………………47
基础实验
实验一 实验仪器操作练习
表1.1 脉冲幅度测量
方波 三角波
VOLT/DIV
垂直格数
测量结果Vm
三角波 方波
表1.2 时间参数测量
频率
TIME/DIV
tP
2.1kHz
频率
TIME/DIV
tH
1kHz
100kHz
tN
T
q%
5
VOLT/DIV 1V 2V 5V
表1.3 直流电压测量 垂直格数
测量结果Vm
五、实验报告
1. 实验预习 (1) 了解方波脉冲、三角波和电源电压信号的幅值与频率特点,掌握它们的测量原理、 测量方法及测量步骤。 (2) 完成实验的预习报告,包括:实验目的、实验设备、实验内容及步骤、原始数据 记录表格及图形。 2. 实验及数据处理 (1) 根据实验内容认真完成实验中的各项测试任务,仔细观察实验中的各种现象并加 以分析。 (2) 在数据记录表格中记录实验测量数据,并对实验数据进行分析。 (3) 在坐标系上画出“示波器双踪显示练习”中的方波和三角波信号波形。 3. 思考题
旋转“TIME/DIV”旋钮,将扫描时间设为250μs,根据扫描时间和水平刻度读出方波的高电
t 平持续时间(脉冲宽度) H 和周期T,计算占空比( q% = (t H T )*100% )。将测量数据填入表
1.2中。 · 将实验箱上方波频率档位开关打到f2位置,旋转方波频率微调旋钮,将频率调到
{推荐}数字电子技术基础实验指导书
74LS00的管脚排列如上图所示,为双列直插式14管脚集成块,是四集成二输入与非门。
74LS20是二四输入与非门。
VCC3A3B3Y4A4B4YVCC2A2BNC2C2D4Y
1A1B1Y2A2B2YGND1A1BNC1C1D1YGND
74LS0074LS20
VCC3Y3B3A4Y4B4AVCC3B3A3Y4B4A4Y
六、要求:1、实验前大体记清面包板及74LS00的内部结构。预习好
实验内容。
2、实验后,写出试验报告。
实验二、TTL门电路逻辑功能转换
一、实验目的:1、学会用面包板实现逻辑电路时的电路连线
2、掌握用“与非”门实现逻辑电路的方法
二、实验仪器:稳压电源一台
面包板一块
万用表一块
74LS00两块
74LS20一块
四、1、实验前,复习好有关内容,设计出逻辑电路,画出连线图,
写出预习实验报告。
2、实验结束后,写出实验总结报告。
实验四、编码器的逻辑测试及应用
一、实验目的:1、验证并进一步掌握编码器的功能
2、学会编码器的功能扩展
二、实验用仪器:稳压电源一台
万用表一块
74LS148两块
74LS147一块
面包板一块
导线若干
4、用TTL与非门实现“或”逻辑Y=A+B
1)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2
A
B
Y
0
0
0
1
1
0
1
1
3)分析结果是否满足逻辑关系。
注意:带*号的为选做内容。
数字电子技术实验指导书-徐2013版
数字电子技术实验指导书信息学院2013年2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)┄┄┄┄┄┄┄6 实验三组合逻辑功能器件的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10 实验四多路选择器(E D A)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14 实验五集成触发器的逻辑功能测试┈┈┈┄┄┈┈┈┈┈16 实验六计数、译码、显示综合实验┄┄┄┄┄┈┈┈┈┈┈┄19 实验七555时基电路的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21 实验八D/A、A/D转换器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22第二部分选做实验实验九CMOS门电路测试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33 实验十门电路的驱动能力测试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄35 实验十一竞争冒险┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄37 实验十二数字定时器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄40 实验十三路优先判决电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄42第二部分设计性实验题目 1 编码译码显示电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄44 题目2奇/偶校验电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄44 题目3巡回检测电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄45 题目 4 声控开关的设计与制作┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄45 题目 5 篮球竞赛24秒定时电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄46 题目 6 电子密码锁┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄46 题目7 简易频率计的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄47 题目8 多功能数字钟┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄47附录一设计性实验报告格式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄49 附录二常用集成块管脚排列图及部分真值┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄50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。
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。
数字电子技术实验指导
《数字电子技术基础》实验指导书广东海洋大学信息学院二0一五年二月目录实验一TTL集成与非门的逻辑功能与参数测试 (3)实验二74LS138译码器逻辑功能测试及应用 (7)实验三触发器逻辑功能测试及应用 (11)实验四计数器逻辑功能测试及应用 (14)附录《数字电子技术基础》实验报告的撰写格式与要求 (18)实验一TTL集成与非门的逻辑功能与参数测试一、实验目的1.掌握TTL与非门逻辑功能;2.掌握TTL与非门逻辑功能和主要参数的测试方法。
二、实验内容及步骤被测与非门74LS20电路图如图1-1所示。
图1-11、检查集成门电路的好坏,将测试的逻辑值填入表1中。
表12、TTL与非门的主要参数测试:(1)低电平输出电源电流I CCL= 。
测试条件:VCC=5V,输入端悬空,输出空载,如图1-2(a)所示。
(2)高电平输出电源电流I CCH= 。
测试条件:VCC=5V,两输入端悬空,两输入端接地,输出空载,如图1-2(b)所示。
(3)低电平输入电流I IL= 。
测试条件:VCC=5V,被测输入端通过电流表接地,其余输入端悬空,输出空载,如图1-2(c)所示。
(4)高电平输入电流I IH= 免测(无微安表)。
测试条件:VCC =5V,被测输入端通过电流表接VCC,其余输入端接地,输出空载,如图1-2(d)所示,每个输入端都测一下。
图1-23、(1)测试与非门74LS20的输出端允许灌入的最大负载电流I OL=。
测试方法:如图1-3所示,V CC=5V,门的输入端全部悬空,输出端接灌电流负载R L,调节R L,使I OL增大,V OL随之增高,当V OL达到V OLm(0.4V)时的I OL就是允许灌入的最大负载电流。
图1-3(2)根据实验中测得的I OL 和I IL求出TTL与非门的扇出系数N O 。
4、TTL与非门电压传输特性:(1)按图1-4接线,调节电位器R,使V i从0V向高电平变化,逐点测量V i和V o的对应值,记入表2中。
数字电子技术基础实验指导书1
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面包板上的小孔每5个为一组,其内部有导线相连。
横排小孔是4、3、4(3、4、3)的结构,即每5*4(5*3)、5*3(5*4)、5*4(5*3)组横排小孔内部有导线相连。
用到的双列直插式集成块跨接在凹槽两边,管脚插入小孔。
通常用面包板的上横排小孔接电源,用下横排小孔接地。
2、74LS00的内部结构示意图:74LS00的管脚排列如上图所示,为双列直插式14管脚集成块,是四集成二输入与非门。
74LS20是二四输入与非门。
VCC 3A 3B 3Y 4A 4B 4Y VCC 2A 2B NC 2C 2D 4Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND 74LS00 74LS20VCC 3Y 3B 3A 4Y 4B 4A VCC 3B 3A 3Y 4B 4A 4Y1Y 1A 1B 2Y 2A 2B GND 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND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 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。
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》实验指导书
实验一 门电路本实验为验证性实验 一、实验目的熟悉门电路的逻辑功能。
二、实验原理TTL 集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门。
使用时,必须对它的逻辑功能、主要参数和特性曲线进行测试,以确定其性能的好坏。
与非门逻辑功能测试的基本方法是按真值表逐项进行。
但有时按真值表测试显得有些多余。
根椐与非门的逻辑功能可知,当输入端全为高电平时,输出是低电平;当有一个或几个输入端为低电平时,输出为高电平。
可以化简逻辑函数或进行逻辑变换。
三、实验内容及步骤首先检查5V 电源是否正常,随后选择好实验用集成块,查清集成块的引脚及功能.然后根据自己的实验图接线, 特别注意Vcc 及地的接线不能接错(不能接反且不能短接),待仔细检查后方可通电进行实验,以后所有实验均依此办理。
(一)、测与非门的逻辑功能1、选择双4输入正与非门74LS20,按图3_1_1接线;2、输入端、输出端接LG 电平开关、LG 电平显示元件盒上;集成块及逻辑电平开关、逻辑电平显示元件盒接上同一路5V 电源。
3、拨动电平开关,按表3_1_1中情况分别测出输出电平.614 Vcc7地 图3_1_1表3_1_1输入端输出端12456电位(V)逻辑状态1l l lO111O O1l0001O0O O(二)、测试与或非门的逻辑功能l、选两路四输入与或非门电路1个74LS55,按图3_1_2接线:2、输入端接电平的输出插口,拨动开关当输入端为下表情况时分别测试输出端(8)的电位,将结果填入表3_1_2中:表3_1_2输入端输出端12 3410111213 8电位(V)逻辑状态l111000Ol1110001000O1l l 11O O01l110O O l O0O l0O O O O O O0(三)、测逻辑电路的逻辑关系用74LS00电路组成下列逻辑电路,按图3_1_3、图3_1_4接线,写出下列图图3_1_2的逻辑表达表并化简,将各种输入电压情况下的输出电压分别填入表3_1_3、表3_1_4中,验证化简的表达式。
(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。
《数字电子技术实验指导书》
数字电子技术实验指导书电子工程系目录第一部分实验基础知识一实验的基本过程---------------------------------------------3二实验操作规范和故障检查方法---------------------------------4 三数字电路实验箱简介-----------------------------------------6 第二部分基本实验实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试------------------------------7 实验二组合逻辑电路的设计-------------------------------------10 实验三数据选择器及应用---------------------------------------12 实验四译码器及应用-------------------------------------------14 实验五字段译码器逻辑功能测试及应用---------------------------16 实验六触发器-------------------------------------------------19 实验七计数器及其应用-----------------------------------------22 实验八移位寄存器功能测试及应用-------------------------------25 实验九 555定时器---------------------------------------------28 实验十计数、译码、显示电路-----------------------------------31附录:常用集成电路引脚功能图-------------------------35第一部分实验基础知识随着科学技术的发展,数字电子技术在各个科学领域中都得到了广泛的应用,它是一门实践性很强的技术基础课,在学习中不仅要掌握基本原理和基本方法,更重要的是学会灵活应用。
《数字电子技术》实验指导书
《数字电子技术》实验指导书《数字电子技术》实验指导书主编黑龙江农业工程职业学院《数字电子技术》实验指导书主编专业班级姓名实验一:楼梯照明电路的设计设计一个楼梯照明电路,装在一、二、三楼上的开关都能对楼梯上的同一个电灯进行开关控制。
合理选择器件完成设计。
1.实验目的(1)学会组合逻辑电路的设计方法。
(2)熟悉74系列通用逻辑芯片的功能。
(3)学会数字电路的调试方法。
(4)学会数字实验箱的使用。
2.实验前准备(1)复习组合逻辑电路的设计方法。
(2)熟悉逻辑门电路的种类和功能。
(3)实验器材准备:数字电路实验箱、导线若干。
3.实验内容1)分析设计要求,列出真值表。
设A、B、C分别代表装在一、二、三楼的三个开关,规定开关向上为1,开关向下为0;照明灯用Y 代表,灯亮为1,灯暗为0。
根据题意列出真值表如表1所示。
表1照明电路真值表输入输出 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 2)根据真值表,写出逻辑函数表达式。
3)将输出逻辑函数表达式化简或转化形式。
4)根据输出逻辑函数画出逻辑图。
如图1所示。
图1照明电路逻辑图5)实验箱上搭建电路。
将输入变量A、B、C分别接到数字逻辑开关k1(对应信号灯LED1)、k2(对应信号灯LED2)、k3(对应信号灯LED3)接线端上,输出端Y接到“电位显示”接线端上。
将面包板的Ucc和“地”分别接到实验箱的+5V与“地”的接线柱上。
检查无误后接通电源。
6)将输入变量A、B、C的状态按表2-19所示的要求变化,观察“电位显示”输出端的变化,并将结果记录到表2中。
表2照明电路实验结果输入输出 LED1 LED2 LED3 电位输出暗暗暗暗暗亮暗亮暗暗亮亮亮暗暗亮暗亮亮亮暗亮亮亮 4.实验报告(1)写出设计过程(2)整理实验记录表,分析实验结果(3)画出用与非门、或非门和非门实现该电路的逻辑图实验二:三人表决器的设计设计一个三人(用A、B、C代表)表决电路。
数字电子技术基础实验指导书(1)
《电子技术基础》实验指导书电子技术课组编信息与通信工程学院实验三基本门电路逻辑功能的测试一 . 实验类型——验证性 +设计二 . 实验目的1. 熟悉主要门电路的逻辑功能;2. 掌握基本门电路逻辑功能的测试方法;3. 会用小规模集成电路设计组合逻辑电路。
三 . 实验原理1. 集成电路芯片介绍数字电路实验中所用到的集成芯片多为双列直插式, 其引脚排列规则如图 1-1。
其识别方法是:正对集成电路型号或看标记 (左边的缺口或小圆点标记 , 从左下角开始按逆时针方向以1, 2, 3…依次排列到最后一脚。
在标准形 TTL 集成电路中,电源端 Vcc 一般排在左上端,接地端(GND 一般排在右下端, 如 74LS00。
若集成芯片引脚上的功能标号为 NC ,则表示该引脚为空脚,与内部电路不连接。
本实验采用的芯片是 74LS00二输入四与非门、 74LS20四输入二与非门、 74LS02二输入四或非门、 74LS04六非门,逻辑图及外引线排列图见图 1-1。
图 1-1 逻辑图及外引线排列2.逻辑表达式 : 非门1-12输入端与非门1-24输入端与非门1-3或非门1-4对于与非门 , 其输入中任一个为低电平“ 0”时,输出便为高电平“ 1”。
只有当所有输入都为高电平“ 1”时,输出才为低电平“ 0”。
对于 TTL 逻辑电路,输入端如果悬空可看做;逻辑 1,但为防止干扰信号引入,一般不悬空, 可将多余的输入端接高电平或者和一个有用输入端连在一起。
对 MOS 电路输入端不允许悬空。
对于或非门,闲置输入端应接地或低电平。
四 . 实验内容及步骤 1. 逻辑功能测试①与非门逻辑功能的测试:* 将 74LS20插入实验台 14P 插座,注意集成块上的标记,不要插错。
* 将集成块Vcc 端与电源 +5V相连, GND 与电源“地”相连。
* 选择其中一个与非门,将其 4个输入端 A 、 B 、 C 、 D 分别与四个逻辑开关相连,输出端 Y 与逻辑笔或逻辑电平显示器相连,如图 1-2。
数字电子技术实验指导书WORD
《数字电子技术》实验指导书实验一 TTL集成逻辑门的参数测试实验二译码器及其应用实验三触发器实验四时序电路测试与研究实验五555时基电路实验一一、实验名称: TTL集成逻辑门的参数测试二、所需设备:(1)示波器(2)四输入双与非门74LS20芯片(实际使用74HC20芯片,管脚功能与74LS20一致)(3)万用表(4)导线若干三、实验要求:①熟悉TTL与非门逻辑功能的测试方法。
②熟悉TTL与非门特性参数的意义以及传输特性的测试方法。
③进一步掌握TTL门电路的使用方法。
四、实验步骤:1.掌握芯片74LS20管脚功能74LS20管脚图2.准备所需的实验器材,按照电路原理图连接硬件实物,需仔细查看电路中的器件连接到的引脚,防止连接错误,注意芯片的插入方向。
3.观察结果,记录数据。
4.分析验证得到的结果,总结并得出心得。
五、报告模板:1.验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能取任一个与非门按图1—1连接实验电路,用逻辑开关改变输入端A、B、C、D逻辑电平,输出端接电平指标器及数字电压表。
逐个测试集成块中两个门,测试结果记入表1—1中。
图1—1输入输出A nB nC nD n Y1 1 1 10 1 1 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0表1-12.74LS20主要参数的测试(1)导通电源电流I CDL按图1—2(a)接线,测试结果记入表1—2中。
图1-2(2)截止电源电流I CDH按图1—2(b)接线,此时应将两个与非门的所有输入端都接地,测试结果记入表1—2中。
(3)低电平输入电流I iL按图1—2(c)接线,测试结果记入表1—2中。
I CDL(mA)I CDH(mA)I iL( A)表1—2(4)电压传输特性按图1—3接线,调节电位器R W,使U i从0V向高电平变化,逐点测量U i 和U o的对应值,记入表1—5中。
图1-3U i(V)0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.9 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 3.0U o(V)表1—5结果要求:1..整理实验数据,分析实验结果与理论计算结果的差异,并进行分析讨论。
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。
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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面包板上的小孔每5个为一组,其内部有导线相连。
横排小孔是4、3、4(3、4、3)的结构,即每5*4(5*3)、5*3(5*4)、5*4(5*3)组横排小孔内部有导线相连。
用到的双列直插式集成块跨接在凹槽两边,管脚插入小孔。
通常用面包板的上横排小孔接电源,用下横排小孔接地。
2、74LS00的内部结构示意图:74LS00的管脚排列如上图所示,为双列直插式14管脚集成块,是四集成二输入与非门。
74LS20是二四输入与非门。
1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND74LS00 74LS201Y 1A 1B 2Y 2A 2B GND 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND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 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+B 1)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。
四、实验结果分析:将实验中出现的现象、结果进 行分析。
五:实验总结:总结这次实验的得失成败。
*布线规则:横平竖直拐直角,不交叉,不架空。
*TTL 与非门使用注意事项:1、电源电压+5V 。
2、与非门的输出端不难直接接电源。
3、与非门的输出端不能直接接地。
4、与非门的输出端不能直接相接。
六、要求:1、实验前大体记清面包板及74LS00的内部结构。
预习好实验内容。
2、实验后,写出试验报告。
实验二、TTL门电路逻辑功能转换一、实验目的:1、学会用面包板实现逻辑电路时的电路连线2、掌握用“与非”门实现逻辑电路的方法二、实验仪器:稳压电源一台面包板一块万用表一块74LS00 两块74LS20 一块导线若干三、实验内容与步骤:一)、实现异或逻辑:1、将异或逻辑的表达式Y=A —B+—A B变成“与非—与非”表达式。
2、按表达式画出逻辑图3、由逻辑图画出用74LS00实现电路时的电路连线图。
4、连成电路,进行逻辑功能验证,将验证的结果填入下表。
5、分析实验结果,看是否符合逻辑要求。
二)、按照同样的方法及步骤完成下列实验内容:1、F=AB+—A—B2、F=ABC*3、F=A(BC+——————AB+BC)*4、有A、B、C三人进行议事表决,当有包括A在内的两人以上同意时,表决通过,否则不通过。
试分析该逻辑关系,设计并实现该逻辑电路。
*5、F1=AB+—A C+BCF2= AB+—A C,将F!、F2的结果作一比较。
注意:带*号的为选做内容。
五、要求:1、实验前预习实验内容,设计出实验电路,画出连线图,写出预习实验报告。
2、实验结束后,写出实验报告。
试验报告。
实验三、组合逻辑电路一、实验目的:1、学会用门电路实现简单组合逻辑电路的设计及电路实现过程。
2、学会用组合逻辑部件实现组合逻辑电路的方法。
二、实验用仪器:稳压电源一台万用表一块面包板一块导线若干74LS83(全加器)两块74LS85(四位二进制比较器)两块可选用的器件:74LS00、74LS20、74LS02(四二输入或非门)、74LS86(四二输入异或门)三、74LS83、74LS85的管脚排列:2 2211103A<B A=B A>B A<B A=B A>B三、实验内容:一)用逻辑门实现组合逻辑电路:1、设计并实现一个半加器(用“与非”门实现、用“异或”门实现),然后验证并记录结果。
*2、设计并实现一个全加器(分别用“与非”门实现、用“异或”门实现),然后验证并记录结果。
3、设计并实现一个一位数值比较器(用“与非”门和“或非”门实现),然后验证并记录结果。
*二)、用组合逻辑部件实现组合逻辑电路:1、用74LS83现一个8421BCD码的加法器。
要求和仍用8421BCD码表示。
验证功能并记录结果加以分析。
2、用74LS85和门电路,实现二个五位二进制数(A、B)的比较。
验证并记录结果,加以分析。
四、1、实验前,复习好有关内容,设计出逻辑电路,画出连线图,写出预习实验报告。
2、实验结束后,写出实验总结报告。
实验四、编码器的逻辑测试及应用 一、实验目的:1、验证并进一步掌握编码器的功能 2、学会编码器的功能扩展 二、实验用仪器:稳压电源一台 万用表一块 74LS148两块 74LS147一块 面包板一块 导线若干 三、4LS148、74LS147的管脚排列:V CC NC —Y 3 —3 —2 —1 —9 —Yo V CC E 0 GS —3 —2 —1 —0 —Yo—4 —5 —6 —7 —8 —Y 2 —Y 1 GND —4 —5 —6 —7 —EI —Y 2 —Y 1 GND 四、实验内容:1、验证74LS148的功能,并将验证结果列成功能表。
*2、用两片74LS148构成16线——4线编码器,并验证其功能,将验证结果列成功能表。
3、验证74LS147的功能,并将验证结果列成功能表。
五、要求:1、实验前做好预习,熟悉74LS148、74LS147的管脚排列及 各个管脚的功能。
写出预习试验报告。
2、实验后写出实验总结报告。
实验5、译码器的功能测试及应用一、实验目的:1、验证并进一步掌握译码器的功能,熟悉各个管脚的作用。
2、学会用译码器实现逻辑电路。
一、实验用仪器:稳压电源一台;万用表一块;74LS138(3线——8线译码器)一块;74LS20一块;74LS42(4线——10线译码器);一块面包板一块;导线若干三、74LS138、的管脚排列:V CC—Y0—Y1—Y2—Y3—Y4—Y5—Y6A0A1 A2—E2—E3E1—Y7GND四、实验内容:1、验证74LS138的功能,将验证结果填入功能表1表1:2、用一块74LS138实现下列逻辑电路:1)实现A、B、C三人议事表决电路(设计出逻辑电路,画出连线图)2)实现全加器电路(设计出逻辑电路,画出连线图)。
*3)、实现全减器电路(设计出逻辑电路,画出连线图)。
4)实现“异或”、“同或”电路。
将以上逻辑电路进行功能验证,并记录验证结果。
*2、用两片74LS138实现4线——16线译码器,并验证其功能,将验证结果列成功能表。
并用该4线——16线译码器实现下列逻辑电路:有一盏路灯,由四个不同的地点进行独立控制,实现该逻辑电路。
验证其逻辑功能,记录验证结果。
3、验证74LS42的功能,并将验证结果列成功能表。
五、要求:1、实验前熟悉74LS138、74LS42的功能及各个管脚的作用,写出预习实验报告。
2、实验后写出实验总结报告。
实验6、数据选择器功能测试及应用一、实验目的:1、进一步掌握数据选择器的功能及各个管脚的作用2、学会数据选择器的几种应用二、实验用仪器:稳压电源一台万用表一块74LS251(8选1数据选择器)两块74LS138一块74LS51(与或非门)一块74LS00一块面包板导线若干三、74LS251、74LS51管脚排列:D3D2 D1D0 Y — W —EI GND 1A 2A 2B 2C 2D 2Y GND四、实验内容:1、验证74LS251的功能及各个管脚的作用,并将验证结果列成功能表。
2、用一块74LS251实现逻辑电路,并加以验证:1)F=AB+AC+—BC*2)F=ABC+DA+BC(A+B)3)F=————3、用两片74LS251扩展成16选1的数据选择器,并进行功能验证,将验证结果列成功能表。
*4、用16选1数据选择器实现下列逻辑电路,并加以验证:1)F=ABC+—CD2)F(A,B,C,D,E,)=∑m(2,3,6,12,13,14,19,24,25,26,27,28,30)*5、用74LS138和74LS251构成八路分时传送电路,并加以验证,记录下结果。
五、要求:1、实验前复习好有关内容,很好的熟悉74LS251、74LS51的功能及管脚排列,设计出实验电路,画出连线图,写出预习实验报告。
2、实验结束后,写出实验总结报告。
实验六、显示译码器的功能验证及应用一、实验目的:1、进一步掌握显示译码器、数码管的功能及各个管 脚的作用。
2、学会使用显示译码器。
二、实验用仪器:稳压电源一台 万用表一块 74LS248三块 共阴极数码管三块 面包板 导线若干三、74LS248、共阴极数码管的管脚排列:A 1 A 2 —LT —BI/——RBO ——RBI A 3 A 0 GNDe d GND c 四、实验内容:1、验证74LS248的功能及各个管脚的作用,并将验证结果列成功能表。
验证方法:用一块74LS248和一块共阴极数码管构成一位译码显示电路,并验证其工作情况,看输入为1010、1011、1100、1101、1110、1111时,数码管的显示情况。
将实验结果进行记录分析。
*2、用三块74LS248、三块共阴极数码管,构成有用无用“0”的保留、息灭电路。
将实验结果进行记录分析。
五、要求:1、实验前,复习好实验内容,很好的熟悉74LS248及共阴极数码管的功能及各个管脚的作用,预习实验内容,设计出实验电路,画出连线图,写出预习试验报告。
2、实验结束后,写出实验总结报告实验八、触发器的功能验证一、实验目的:1、进一步掌握及验证JK 、D 触发器的功能特点。
2、验证直接置“0”端RD 、直接置“1”端SD 的作用。
3、学会使用无抖动开关。
三、实验用仪器:稳压电源一台 万用表一块74LS74(双上升沿D 触发器)一块 74LS76(双JK 触发器)一块 74LS00一块 面包板 发光二极管两只 导线若干 三、74LS74的管脚排列:V CC 2——R D 2D 2CP 2——S D 2Q 2—Q 1K 1Q 1—Q GND 2K 2Q 2—Q 2J1——R D 1D 1CP 1——S D 1Q 1—Q GND 1CP 1——S D 1——R D 1J V CC 2CP 2——S D 2——R D 四、实验内容:一)74LS74的功能验证:1、验证74LS74中的——R D 、——S D 的功能,并将验证结果填在表1中。