数电子技术实验报告

数电子技术实验报告
一、实验目的
本次数电子技术实验旨在通过实际操作和观察，深入理解数字电路的基本原理和功能，掌握常见数字集成电路的使用方法，培养动手能力和逻辑思维能力，提高对数字电子技术的综合应用能力。

二、实验设备与器材
1、数字电路实验箱
2、集成电路芯片：74LS00（四 2 输入与非门）、74LS86（四 2 输入异或门）、74LS138（3 线 8 线译码器）等
3、示波器
4、万用表
5、连接导线若干
三、实验原理
1、逻辑门电路
逻辑门是数字电路中最基本的单元，包括与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等。

本次实验主要涉及与非门和异或门。

与非门的逻辑表达式为：Y ＝（AB)＇，即当输入 A 和 B 都为 1 时，输出 Y 为 0；否则，输出 Y 为 1。

异或门的逻辑表达式为：Y ＝ A⊕B ，即当输入 A 和 B 不相同时，输出 Y 为 1；否则，输出 Y 为 0。

2、组合逻辑电路
组合逻辑电路是由逻辑门组成的，其输出仅取决于当前输入的组合，而与电路过去的状态无关。

常见的组合逻辑电路有加法器、编码器、
译码器等。

3、时序逻辑电路
时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的状态有关。

常见的时序逻辑电路有计数器、寄存器等。

四、实验内容与步骤
1、与非门逻辑功能测试
（1）在实验箱上选择 74LS00 芯片，将其插入合适的插槽。

（2）按照芯片引脚图，使用导线将输入引脚 A、B 分别连接到逻
辑电平开关，输出引脚 Y 连接到发光二极管。

（3）通过改变输入电平开关的状态（0 和 1），观察发光二极管的
亮灭情况，记录输入和输出的逻辑状态，并与理论值进行比较。

2、异或门逻辑功能测试
（1）更换 74LS86 芯片，按照同样的方法连接电路。

（2）进行输入电平的变化，观察并记录输出结果。

3、 3 线 8 线译码器功能测试
（1）插入 74LS138 芯片，将三个输入引脚 A、B、C 连接到逻辑电平开关，八个输出引脚 Y0 Y7 分别连接到发光二极管。

（2）依次改变输入电平，观察并记录输出的译码结果。

4、用与非门实现逻辑函数
（1）给定一个逻辑函数，例如 F ＝（A ＋ B'）（C ＋ D) ，通过逻辑变换将其化为与非与非形式。

（2）根据化简后的函数，使用 74LS00 芯片搭建电路。

（3）输入不同的逻辑电平，验证输出结果是否与预期相符。

五、实验数据与结果分析
1、与非门逻辑功能测试
｜输入 A ｜输入 B ｜输出 Y ｜
｜｜｜｜
｜ 0 ｜ 0 ｜ 1 ｜
｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜
｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜
｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜
实验结果与与非门的逻辑表达式相符，说明电路连接正确，芯片工
作正常。

2、异或门逻辑功能测试
｜输入 A ｜输入 B ｜输出 Y ｜
｜｜｜｜
｜ 0 ｜ 0 ｜ 0 ｜
｜ 0 ｜ 1 ｜ 1 ｜
｜ 1 ｜ 0 ｜ 1 ｜
｜ 1 ｜ 1 ｜ 0 ｜
结果与异或门的逻辑定义一致，验证了异或门的功能。

3、 3 线 8 线译码器功能测试
当输入为 000 时，Y0 输出为 0，其余为 1；输入为 001 时，Y1 输
出为 0，其余为 1；以此类推，译码结果正确，符合 3 线 8 线译码器的功能。

4、用与非门实现逻辑函数
对于给定的逻辑函数，经过实际搭建电路和输入测试，输出结果与
理论计算一致，证明了用与非门实现复杂逻辑函数的可行性和正确性。

六、实验中遇到的问题及解决方法
1、在连接电路时，由于导线接触不良，导致部分实验结果不准确。

通过仔细检查导线连接，重新插拔芯片，解决了接触问题。

2、在测试译码器功能时，最初输出结果混乱，经过检查发现是输
入引脚连接错误，及时更正后得到了正确的译码结果。

七、实验总结与体会
通过本次数电子技术实验，我对数字电路的基本原理和常见数字集
成电路的功能有了更深入的理解和认识。

在实验过程中，不仅锻炼了
自己的动手能力，还培养了分析问题和解决问题的能力。

在进行逻辑门电路和组合逻辑电路的实验时，我更加直观地感受到
了逻辑运算的过程和结果，明白了数字电路在实际应用中的重要性。

同时，在遇到问题时，通过自己的思考和尝试，以及与同学的交流和
讨论，最终解决了问题，这让我体会到了探索和实践的乐趣。

在今后的学习和实践中，我将继续加强对数字电子技术的学习和应用，提高自己的专业素养和综合能力，为未来的工作和研究打下坚实
的基础。