数字电子技术实验讲义
《数字电子技术基础》实验讲稿
实验一 TTL/CMOS 集成门电路的逻辑功能测试一、实验目的1 掌握查找集成门电路资料的方法。
2 掌握7种逻辑门电路的逻辑功能。
3 会用74LS00(四2输入与非门)实现其它逻辑功能。
4 初步用Multisim10进行数字电路的仿真。
二、实验设备和元器件1 SAC-2电工电子实验台；SS-01数字实验模块。
2 DL-4330示波器；EM-1463函数信号发生器。
3 74LS04 74LS00 74LS02 74LS86三、实验内容和步骤1． 74LS04(六反相器)逻辑功能测试将74LS04按图1.1连线。
输入端A 接逻辑开关，输出端接发光二极管。
改变输入端的状态（即高、低电平），观察输出端发光二极管的亮灭。
2． 74LS00(四2输入与非门)逻辑功能测试将74LS00按图1.2连线。
输入端A 、B 接逻辑开关，输出端接发光二极管。
改变输入端的状态（即高、低电平），观察输出端发光二极管的亮灭。
3．74LS02(四2输入或非门)逻辑功能测试将74LS02按图1.3连线。
输入端A 、B 接逻辑开关，输出端接发光二极管。
改变输入端的状态（即高、低电平），观察输出端发光二极管的亮灭。
VCC5VU1A74LS04DJ1Key = AX1LEDU2电压表0.113V+-图1.1VCC5VJ2Key = A J3Key = BU3A 74LS00DX2LEDU4电压表4.424V+-图1.24．74LS86(四2输入异或门)逻辑功能测试将74LS02按图1.4连线。
输入端A 、B 接逻辑开关，输出端接发光二极管。
改变输入端的状态（即高、低电平），观察输出端发光二极管的亮灭。
5. 用74LS00实现非、与、或、异或等逻辑功能（图1.5）输入 输出A B Y1Y2Y3Y40 0 0 1 1 0 1 1 逻辑表达式74LS00D74LS00D74LS00D5V AY1AY174LS00D5VA BY2VCC5VU1A 74LS02DJ1Key = AJ2Key = BX1LEDU2电压表4.424V+-图1.3VCC 5VJ1Key = AJ2Key = BU1A 74LS86DU2电压表0.113V+-X1LED图1.4图1.56. 用74LS00实现与或非、或非的逻辑功能，写出逻辑表达式，画出逻辑电路图，测试其功能。
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。
精选数字电子技术讲解讲义(ppt)
模拟电路研究的问题
基本电路元件: 基本模拟电路:
晶体三极管 场效应管 集成运算放大器
信号放大及运算 (信号放大、功率放大） 信号处理（采样保持、电压比较、有源滤波）
信号发生（正弦波发生器、三角波发生器、…）
数字电路研究的问题
基本电路元件
逻辑门电路
触发器
基本数字电路
组合逻辑电路
时序逻辑电路（寄存器、计数器、脉冲发生器、 脉冲整形电路）
2、仿真
3、下载
下载线
4、验证结果
实验板
数字技术的应用 计算机
智能仪器
数码相机
1.1.2、数字集成电路的分类及特点
1、数字集成电路的分类
数字电路
组合逻辑电路
按电路的结构特点及对
时序逻辑电路 输入信号的响应规则
数字电路
集成电路 分立电路
按电路的形式
TTL电路 数字电路
按器件不同
CMOS电路
按集成度不同
（Electronics Design Automation)
EDA技术以计算机为基本工具、借助于软 件设计平台，自动完成数字系统的仿真、逻辑 综合、布局布线等工作。最后下载到芯片，实 现系统功能。使硬件设计软件化。
1、EDA设计：
在计算机上利用软件 平台进行设计
设计方法
原理图设计 (Electrnics WorkBench) VerilogHDL语言设计 状态机设计
精选数字电子技术 讲解讲义(ppt)
1.1 数字电路与数字信号
1.1.1 数字技术的发展及其应用 1.1.2 数字集成电路的分类及特点 1.1.3 模拟信号与数字信号 1.1.4 数字信号的描述方法
1.1.1数字技术的发展及其应用
数字电子技术实验ppt课件
表3_2_1 单向总线逻辑功能
表3_2_2 双向总线逻辑功能
三、预习要求 (1)根据设计义务的要求，画出逻辑电路图，并注明管脚号。 (2)拟出记录丈量结果的表格。 (3)完成第七项中的思索题1、2、3。
四、实验内容图3_2_8 设计要求框图
1、用三态门实现三路信号分时传送的总线构造。框图如图3_2_8所示，功能如表 3_2_3所示。
3_3_1。 表3_3_1 8线一3线优先编码器74148真值表
注：其中S为使能端，Ys为选通输出端，YEX为扩展输出端。 译码器的功能是将具有特定含义二进制码转换成相应的控制信号。7442为4线--10线 译码器(BCD输入)，有4个输入端D、C、B、A(A为低位)和10个输出端Y0、 Y1．．．Y9。译码输出为低电平。真值表见表3_3_2 表3_3_2 4线 一10线译码器真值表
电路为正常的任务形状，实现Y = 输出呈高阻形状。
AB
；当 EN = 1时，电路为制止任务形状，Y
图3_2_6 三态门的构造和逻辑符号
三态门电路用途之一是实现总线传输。总线传输的方式有两种，一种是单向总线， 如图3_2_7(a)所示，功能表见表3_2_1所示，可实现信号A1、A2、A3向总线Y的分时传 送；另一种是双向总线，如图3_2_7(b)所示，功能表见表3_2_2所示，可实现信号的分时 双向传送。单向总线方式下，要求只需需求传输信息的那个三态门的控制端处于使能形 状(EN = 1)，其他各门皆处于制止形状(EN = O)，否那么会出现与普通TTL门线与运用时 同样的问题，因此是绝对不允许的。
驱动门 负载门 VOH(min) ≥ VIH(min) VOL(max) ≤ VIL(max) IOH(max) ≥ IIH IOL(max) ≥ IIL
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。
电子信息技术专业《数字电子技术实验讲义》
实验十一LSTTL与非门的参数测量一．实验目的了解TTL与非门参数的物理意义和测试方法二．电路介绍与非门是逻辑电路中应用最广的一种门电路，其输入输出之间满足逻A 。
A、B代表输入变量，Y代表输出变量。
了解与非门的辑关系Y=B参数和测量方法是十分必要的，在数字实验电路中，大都采用低功耗肖特基TTL电路（即LSTTL电路），与非门采用74LS00的二输入端四与非门，逻辑图及外引线排列见下图所示。
典型参数：t pd =9.5ns P D=2mw/每门三．实验内容与方法数字集成电路的性能，可以由它的参数来表示。
各种参数可以从产品手册中查到，也可以通过专门的仪器测得。
下面主要测量与非门的几个主要参数。
1．空载导通功耗P ON——静态工作、输出为低电平时的功耗，即电源电压V CC和导通电源电流I CCL的乘积。
测试电路见图11-1。
图11-1 P ON 测试图P ON=V CCL ╳I CCL = 5 I CCL2．输入短路电流I IS——任何一个输入端接地时，流经这个输入端的电流（其余输入端悬空或接高电平）。
测试电路见图11-2。
I IS = mA。
图11-2 I I S 测试图图11-3 I I H 测试图3．输入漏电流I IH——任何一个输入端接高电平时（其余端接地）的输入电流。
测试电路见图11-3。
I IH = μA。
4．输入关门电平V OFF及输出高电平V OH——当输出电压为额定输出高电平V OH的90% 时，相应的输入电平，称为输入关门电平V OFF 。
当输入端之中任何一个接低电平时的输出电平为输出高电平V OH。
测量电路见图11-4，方法是将电路在一输入端与地之间，接入0.8V 电压,其余输入端开路,输出接规定负载R L,测出V OH (R L= V OH/NI IH=3.2/(8╳50)=8KΩ)。
由0逐渐增大输入电压,当V0H下降至V OH的90%时,测得输入电压为V OFF 。
V OFF= （V）。
数字电子技术实验指导书(讲义)
实验箱简介一、实验箱的组成及特点1．实验箱的供电实验箱的后方设有带保险丝管（0.5A）的220V单相交流三芯电源插座（配有三芯插头电源线一根）。
箱内设有一只降压变压器，供直流稳压电源。
2．两块大型（433 mm×323mm）单面散敷铜印刷线路板，正面丝印有清晰的各部件、元器件的图形、线条和字符；反面则是装接其相应的实际元器件。
该板上包含着以下各部分内容：（1）左下角装有带灯电源总开关一只。
（2）高性能双列直插式圆脚集成电路插座41只（其中40P 3只，28P 2只，24P，2只，20P 4只，16P 17只，14P 9只，8P 4只）。
（3）900多只高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。
它们与集成电路插座、镀银针管座以及其它固定器件，线路等已在印制板面连接好。
正面板上有黑线条连接的地方，表示内部（反面）已接好。
采用高性弹性插件，这类插件，其插头与插座之间的导电接触面很大，接触电阻极其微小（接触电阻＜Ω,使用寿命＞10000次以上），而且插头之间可以叠插，从而可形成一个立体布线空间，使用起来极为方便。
（4）90多根镀银长（15mm）紫铜针管插座，供实验接插小型电位器、电阻、电容等分立元件之用（它们与相应的锁紧插座已在印刷面连通）。
（5）2只无译码LED数码管，其中“共阴”，“共阳”各一只。
￥八个显示段的管脚均已与相应的锁紧插座相连。
（6）6位十六进制七段译码器与LED数码显示器每一位译码器均采用可编程器件GAL设计而成，具有十六进制全译码功能。
显示器采用LED共阴极红色数码管（与译码器在反面已连接好），可显示四位BCD码十六进制的全译码代号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。
（7）4位BCD码十进制码拔码开关组每一位的显示窗指示出0～9中的一个十进制数字，在A、B、C、D四个输出插口处输出相对应的BCD 码。
每按一次“+”或“-”键，将顺序地进行加1计数或减1计数。
数字电路实验讲义电科)
实验一：集成逻辑门电路的测试与使用一． 实验目的：1．学会检测常用集成门电路的好坏的简易方法；2．掌握TTL 与非门逻辑功能和主要参数的测试方法； 3．掌握TTL 门电路与CMOS 门电路的主要区别； 4．掌握三态门的特点及应用。
二． 实验仪器与器件：1．实验仪器：稳压电源、万用表、数字逻辑实验测试台。
2．元器件：74LS20、74LS00（TTL 门电路）、4011（CMOS 门电路）、74LS125、74LS04；它们的管脚排列如下： （1）74LS20（4输入端双与非门）：Y= ABCDV2A 2B N 2C 2D 2Y1A 1B N C 1C 1D 1Y GNDV CC ：表示电源正极、GND ：表示电源负极、N C ：表示空脚。
（2） 74LS00（2输入端4与非门）：Y= AB V 4A 4B 4Y 3A 3B 3Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND（3） 4011（2输入端4与非门）： Y= ABV4A 4B 4Y 3Y 3B 3A1A 1B 1Y 2Y 2B 2A GND（4）74LS125（三态缓冲器）：Y=A （C=0）、Y 为高阻（C=1）V CC 4C 4A 4Y 3C 3A 3Y（5）74LS04（非门）： Y= A1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND集成门电路管脚的识别方法：将集成门电路的文字标注正对着自己，左下角为1，然后逆时针方向数管脚。
三． 实验原理：1．TTL 与非门的主要参数有：导通电源电流I CCL 、低电平输入电流I IL 、高电平输入电流I IH 、输出高电平V OH 、输出低电平V OL 、阈值电压V TH 等。
注意：不同型号的集成门电路其测试条件及规范值是不同的。
2．检测集成门电路的好坏的简易方法：（1）在未加电源时，利用万用表的电阻档检查各管脚之间是否有短路现象；（2）加电源：利用万用表的电压档首先检查集成电路上是否有电，然后再利用门电路的逻辑功能检查电路。
《数字电子技术实验》讲义课件
实验一 门电路逻辑功能测试及简单设计一、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、74LS86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。
6．掌握利用门电路设计数字电路的方法。
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、74LS86、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，OL V 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。
图1.1 V OH 的测试电路 图1.2 V OL 的测试电路（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。
前级输出低电平时，后级门的IS I 就是前级的灌电流负载。
一般IS I ＜1.6mA 。
测试IS I 的电路见图1.3。
（4）扇出系数N ：扇出系数N 是指能驱动同类门电路的数目，用以衡量带负载的能力。
图1.4所示电路能测试输出为低电平时，最大允许负载电流OL I ，然后求得ISOL I I N 。
数字电子技术实验讲义(13年12月修订)
二、实验方式和手段
目前，我们采用华中科技大学计算机学院欧阳星明老师编写的《数字电路逻辑设计》作为 主教材，采用清华大学教学仪器厂研制的 TEC-8 计算机硬件综合实验系统和欧阳星明老师组 织研制的 IVDLEP 虚拟实验平台实施《数字电子技术》的实验教学。 TEC-8 实验系统提供了不同规格的芯片插槽， 可以使用中小规模集成电路芯片采用硬连线 的方式完成基本的数字电路实验，也可以使用实验系统上提供的 FPGA 完成综合性数字电路 及数字系统设计实验，灵活性较大。 IVDLEP 虚拟实验平台是一个专门用于《数字逻辑》实验的软件系统，借助这个系统， 可 以完成原来必须在硬件试验箱上进行的实验内容， 使得数字系统设计的实验不再受到实验设备 和器件的制约，同时又能够充分体验到硬件实验的过程和效果。
七、思考题
1．与非门的多余输入端应如何处理？能不能接低电平（或接地） ？为什么？ 2．这里使用的与非门与集电极开路的与非门有什么不同？
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实验二
一、实验目的
利用 SSI 设计组合逻辑电路
1．掌握用 SSI 器件设计组合逻辑电路的基本方法； 2．学会使用给定的 SSI 器件设计组合逻辑电路。
二、实验说明
1
数字《数字电子技术》 是计算机科学相关专业必修的一门专业技术基础课程， 也是一门理论与 实践紧密结合的课程。 《数字电子技术》实验是该课程的一个重要教学环节，这个环节将在学 生较全面地掌握数字系统分析与设计的理论知识的基础上， 充分运用所学知识， 选择熟悉的各 种不同规模的逻辑器件进行逻辑电路的设计。 通过这个过程， 强化学生理论应用于实践的灵活 性，进一步提高学生分析问题和解决问题的能力。
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实验三
一、实验目的
利用 MSI 设计组合逻辑电路
数字电子技术实验讲义(试用)
数字电子技术实验讲义(试用)标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-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 F300灭01亮10亮11亮四、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。
数字电子技术实验讲义
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：①F=ABC ②F=ABC③F=A+B ④F=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 F30 0 灭0 1 亮1 0 亮1 1 亮四、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。
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。
《数字电子技术实验》讲义
实验一 门电路逻辑功能测试及简单设计一、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、74LS86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。
6．掌握利用门电路设计数字电路的方法。
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、74LS86、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，OL V 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。
图1.1 V OH 的测试电路 图1.2 V OL 的测试电路（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。
前级输出低电平时，后级门的IS I 就是前级的灌电流负载。
一般IS I ＜1.6mA 。
测试IS I 的电路见图1.3。
（4）扇出系数N ：扇出系数N 是指能驱动同类门电路的数目，用以衡量带负载的能力。
图1.4所示电路能测试输出为低电平时，最大允许负载电流OL I ，然后求得ISOL I I N 。
精选数字电子技术讲义(ppt)
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CHale Waihona Puke K[例5.2.1] 已知电平触
O
S
t
发SR触发器的输入波
形如图所示，画出 Q
O
t
R
和Q′端的电压波形。
RD＝1
Q＝0
锁存器的0态
复位端或置0输入端
SD＝0 Q=0
Q ＝1
c . RD＝0，SD＝0
若Q＝0
SD＝0 Q =0
Q * ＝1
Q*＝0
Q-原态，Q*-新态
若Q＝1
Q * ＝0
RD＝0
Q* =0
Q*＝Q 保持原态
Q*＝1
d . RD＝1，SD＝1
1
0
Q＝Q = 0，为禁态，也称为
不定态，即RD和SD同时去掉
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触发器的分类：
1. 根据电路结构形式的不同分为： 基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器、 维持阻塞触发器、CMOS边沿触发器。
2. 根据逻辑功能的不同分为： RS触发器、 JK触发器、 T触发器、 D触发器。
3. 根据存储数据的原理不同分为: 静态触发器和动态触发器。
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2.由与非门构成：
功能表如表5.2.2所示
表5.2.2
SD RD
00 01
Q* 说明 1 ① 禁态（不定态） 1 置1(置位）
1 0 0 置0(复位） 1 1 Q 储存
[例5.1.1]已知基本RS触发器输入信号的波形， 画出输出信号波形。
数字电子技术讲义杨志忠版
第1章 数字电子技术讲义杨志忠版1.1 概述学习目标：了解数字电路的特点、应用概况； 熟悉逻辑电平、数字信号的概念；了解数字电路的优点；了解脉冲波形的要紧参数。
教学重点：区分数字信号和模拟信号的区别 课时分配：2学时 教学过程：1.1.1数字信号和数字电路信号分为两类：模拟信号、数字信号模拟信号：指在时刻上和数值上差不多上连续变化的信号。
如电视图像和伴音信号。
数字信号：指在时刻上和数值上差不多上断续变化的离散信号。
如生产中自动记录零件个数的计数信号。
模拟电路：对模拟信号进行传输和处理的电路 数字电路：对数字信号进行传输和处理的电路tu模拟信号图ut数字信号图1.1.2数字电路的分类〔1〕按集成度分类：数字电路可分为小规模〔SSI ，每片数十器件〕、中规模〔MSI ，每片数百器件〕、大规模〔LSI ，每片数千器件〕和超大规模〔VLSI ，每片器件数目大于1万〕数字集成电路。
集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。
〔2〕按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型〔TTL 型〕和单极型〔MOS 型〕两类。
〔3〕按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。
组合逻辑电路没有经历功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路往常的状态无关。
时序逻辑电路具有经历功能，其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路往常的状态有关。
数字电路的产生和进展是电子技术进展最重要的基础。
由于数字电路相关于模拟电路有一系列的优点，使它在通信、电子运算机、电视雷达、自动操纵、电子测量仪器等科学领域得到广泛的应用，对现代科学、工业、农业、医学、社会和人类的文明产生着越来越深刻地阻碍。
1.1.3数字电路的优点和特点特点：〔1〕工作信号是二进制的数字信号，在时刻上和数值上是离散的〔不连续〕，反映在电路上确实是低电平和高电平两种状态〔即0和1两个逻辑值〕。
〔2〕在数字电路中，研究的要紧问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态〔0和1〕和输出信号的状态〔0和1〕之间的关系。
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实验一示波器与数字电路实验箱的使用及门电路逻辑功能测试、变换（验证）一、实验目的：1、熟悉示波器及数字电路实验箱的使用2、验证门电路的逻辑功能3、掌握门电路的逻辑变换二、实验仪器及器材1、Vp—5225A—12、数字电路实验箱3、器件：74LS00（二输入与非门）、74LS02（或非门）、74LS86（异或门）说明：1）以上三个门电路中的V CC接电源电压，GND接地。
2）A、B为输入端，Y为输出端，指示灯亮为高电平，灯灭为低电平。
3）实验时，检查导线是否折断，方法：一端接电源，一端接指示灯。
三、实验内容：1、熟悉示波器各旋钮的功能作用并学会正确使用。
2、熟悉数字电路实验箱并正确使用。
3、时钟波形参数的测量1）测量脉冲波形的低电平和高电平。
（取f=1KHZ）2）测量脉冲的幅度（V OM），脉宽（T P），周期（T）。
（取f=1KHZ）3）用示波器调出频率f=2KHZ的波形图，并画出波形图。
4、门电路逻辑功能测试74LS00（二输入与非门）、74LS02（或非门）、74LS86（异或门）5、用与非门（74LS00）实现其它门电路的逻辑功能1）实现或门逻辑功能：写出转换表达式，画出电路图并验证功能。
2）实现异或门逻辑功能：写出转换表达式，画出电路图并验证功能四、数据记录及处理：1、脉冲波形参数的测量1）V H=？V L=？2）V OM=？T P=？T=？3）画出频率f=2KHZ的波形图2、门电路逻辑功能测试74LS00 与非门74LS02 或非门74LS86 异或门1）写出逻辑表达式的变换A+B=2）画出电路图3）功能测试4、用与非门74LS00实现异或门的逻辑功能1）写出逻辑表达式的变换A B=2）画出电路图3）功能测试五、注意事项：1、示波器的辉度不要太亮。
2、V/DIN衰减开关档应打得合适。
3、插入芯片时，应注意缺口相对，否则就错了。
4、接线时，注意检查电源、地线是否接正确。
六、思考题：在给定的器件中，自己选择一个器件并设计电路，使输入波形与输出波形反相，用示波器观察。
七、小结实验二 TTL与非门逻辑功能与参数测试一、实验目的1．掌握TTL与非门逻辑功能的测试方法；2．熟悉TTL与非门主要参数的测量方法；3．熟悉TH-SZ型数字电路实验箱的结构和使用方法；二、实验器件1．数字电路实验箱2．万用表3．TTL与非门74LS204．若干导线三、实验原理1．与非门的逻辑功能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=AB．2．本实验采用4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4个输入端。
其逻辑符号及引脚排列如图2-1 (a) (b)所示：Y=ABCD 1 2 3 4 5 6 7(a)国家标准逻辑符号(b) 74LS20引脚排列图2-1 74LS20国家标准逻辑符号及引脚排列五、实验内容1．验证TTL与非门74LS20的逻辑功能在合适的位置选取一个14脚的集成块插座，按图2—2接好线。
每个门的4个输入端（假设为A, B, C, D）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“1”；向下为“0”）。
门的输出端（假设为Y）接LED发光二极管，LED亮为输出“1”，灭为输出“0”。
按表2-1的真值表逐个测试集成块中2个与非门的逻辑功能。
表2-1 74LS20真值表图2-2 74LS20逻辑功能测试电路2．74LS20主要参数的测试（将测试值填入表2-2）低电平输出电源电流I CCL、高电平输出电源电流I CCH、74LS20总的静态功耗、低电平输入电流I iL ,高电平输入电流I iH (I iH很小，可不测)扇出系数No（先测出允许灌入的最大负载电流I OL）（a）（b）（c）（d）图2-3 74LS20主要参数测试电路(1)低电平输出电源电流I CCL指所有输入端悬空，输出端空载，74LS20输出低电平时，电源提供给器件的电流。
测试电路如图2-3 (a)所示。
(2)高电平输出电源电流I CCH指每个门各有一个以上的输入端接地（最好全部接地），输出端空载，74LS20输出高电平时，电源提供的电流。
测试电路如图2-3 (b)示。
(3)计算74LS20总的静态功耗I CCL和I CCH标志着器件静态功耗的大小,通常I CCL＞I CCH，所以静态功耗为P CCL=V CC I CCH。
(4)低电平输入电流I iL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值。
希望I iL越小越好。
测试电路如图2-3 (c)示。
(5)高电平输入电流I iH指被测输入端接高电平，其余输入端接地，流入被测输入端的电流值。
希望I iH越小越好。
测试电路如图2-3 (d)示（因为I iH很小，微安级，一般免于测试。
本实验也不测）。
(6)扇出系数N0指门电路能驱动同类门的个数，它是衡量门电路带负载能力的一个参数。
N0= I0L/I iL 一般N0>8其中：I oL是指当V OL达到规定输出的低电平的规范值（一般为0.4V）时，门电路允许灌入的最大负载电流。
I OL测试电路如图2-4示：图2-4 扇出系数测试电路图2-5 电压传输特性测试电路3．电压传输特性门的输出电压U0随输入电压Ui而变化的曲线称为门的电压传输特性，通过它可以读得门电路的一些重要参数，如输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U TH等值。
测试电路如图2-5所示：(1)采用逐点测试法，即调节Rw,按表2-3逐点测得Ui及U0的值，然后绘制曲线。
(2)绘制电压传输特性曲线，并读出输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U T的值，填入表2-4。
表2-4 门电路有关的重要参数六、实验报告要求1．回答预习要求中提出的问题；2．记录、整理实验结果，并对结果进行分析；3．画出实测的电压传输特性曲线，从中读出输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U TH的值，并在图中标出。
七、实验注意事项1．TTL电源电压使用范围为+4.5V---+5.5V之间，超过5. 5V将损坏器件；低于4. 5V 器件的逻辑功能将不正常。
实验中要求使用+5V。
电源极性绝对不允许接错。
2．接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
3．连线之前，先用万用表测量导线是否导通。
4．输出端不允许直接接地或直接接+5V电源，否则将损坏器件。
5．TTL与非门74LS20不用的输入端可以悬空，示为“1”输入。
为了保证逻辑的绝对可靠，最好将不用端全部接+5V电源。
实验三 全加器及其应用（设计）一、实验目的：1、熟悉并验证全加器的逻辑功能。
2、掌握利用集成全加器设计运算电路的方法。
二、实验仪器及器件： 1、数字电路实验箱2、器件：74LS00（二输入与非门）、74LS20（四输入与非门）、74LS86（异或门）、74LS283（四位全加器）三、实验原理：1、全加器 实现两个一位二进制数及低位进位数相加，求得和数并向高位进位的逻辑电路。
2、集成加法器 加法器由全加器构成。
n 位二进制数相加需要n 个全加器并行工作.按照进位方式的不同，有串行进位和超前进位两种加法器。
74LS283就是一个4位二进制超前进位全加器其逻辑符号如图1 所示图1 图23、74LS138是最常用的集成译码器之一，它有3个译码输入端A 2、A 1和A 0，8个输出端0Y —7Y ，S3、S2和S1是3个控制输入端，当023==S S ，11=S 时，译码器处于工作状态，否则，译码器被禁止（即译码器不工作）。
其逻辑符号如图2所示四、实验内容：1、用二输入与非门74LS00和异或门74LS86实现全加器，根据真值表写出表达式，画出逻辑电路图。
2、用3线---8线译码器74LS138及四输入与非门74LS20实现全加器，写出表达式，画出逻辑电路图。
3、利用集成加法器74LS283将8421BCD码转换为余三码，画出逻辑电路图。
五、数据处理六、思考题：1、如何利用集成加法器74LS283将余三码转换为8421BCD码，画出逻辑电路图。
2、如何利用集成加法器74LS283设计一个BCD码加法器。
七、小结实验四MSI组合逻辑电路（验证）一、实验目的掌握编码器、数据选择器、数字比较器的性能及使用方法二、实验仪器及器件1、数字电路实验箱2、器件：74LS00、74L147、74LS85、74LS153、74LS151三、实验原理1、编码、译码数码显示，如图1所示，2、数值比较，如图2所示，图中编码器提供A组数据，B组数据由逻辑电平而来。
3、数据选择器又称多路开关，是一个多输入、单输出的组合逻辑电路，其功能类似于一个单刀多掷开关，在选择控制端的作用下，可从多路并行数据中选择一路数据作为输出。
74LS151、74LS153分别为8选1和4选1多路选择器。
74LS151符号图74LS153符号图图1 编码、译码、显示原理图2 数值比较器原理四、实验内容1、按图1接线，将实验结果填入表1中。
2、按图2接线，将实验结果填入表2中。
3、分别用数据选择器74LS151和74LS153实现下面逻辑函数AB F =+C B +C B A +C B A画出电路图并连线验证 五、数据记录及处理1、编码、译码数码显示注意：表中X=1I 2I 3I 4I 5I 7I 8I 9I =1以下同。
2、数值比较器3、分别用数据选择器74LS151和74LS153实现逻辑函数。
六、思考题现有3个输入信号A 、B 、C ，另配两块8选1数据选择器，1块2输入或门和两块二输入与门，请实现：C AB C B A C B A AC F +++=1 C B A C A C B A F ++=2BC A C AB F +=3 C AB F =4七、小结实验五 触发器（验证）一、实验目的1、熟悉并掌握R —S 、D 、J —K 触发器的构成，工作原理和功能测试。
2、了解不同逻辑功能触发器相互转换的方法。
二、实验仪器及器件 1、数字电路实验箱2、器件：74LS00、74LS86、74LS74（双D 触发器）、74LS112（双J —K 触发器）三、实验原理1、R —S 触发器功能R —S 触发器的特征方程 n n Q R S Q +=+1 0=RS （约束条件） 2、维持---阻塞型D 触发器功能D 触发器的特征方程：D Q n =+1D 触发器符号图3、负边沿J —K 触发器功能 J —K 触发器特征方程：n n n Q K Q J Q +=+1J —K 触发器符号图 四、实验内容：1、功能测试：按表1、表2、表3分别测试R--S 、D 、J —K 触发器的功能，并填入表中。