淮北师范大学数字电路实验

数字电路实验讲义

淮北师范大学电子技术实验室

2008 年6 月

实验目录

实验一组合逻辑电路 (2)

实验二集成触发器 (5)

实验三集成计数器 (9)

实验四移位寄存器 (12)

实验五555定时器及应用 (15)

实验六顺序脉冲发生器和脉冲分配器 (17)

实验一组合逻辑电路

一、实验目的

１．熟悉用中规模集成电路实现组合电路的方法。

二、实验器材

1．数字电路实验箱一台

2．万用表一只

3．四——二输入与非门74LS00 二块

4．二——四输入与非门74LS20 一块

5．四异或门74LS86 一块

6．双四选一选择器74LS153 一块

7．三线——八线译码器74LS138 一块

三、预习内容：

1．复习组合逻辑电路的分析方法、设计方法。

2．复习全加器、数据选择器、译码器的工作原理。

3．查阅有关资料和手册，熟悉实验中所用芯片或器件的性能、特点，学会正确使用。

四、实验内容与方法

１、四选一电路功能测试

双四选一数据选择器74LS153逻辑符号和功能表分别如图2-1 和表2-1所示。芯片的外引线排列图见附录。其中

A、0A为地址选择输入端，3D、

1

D、1D、0D为数据输入端。

2

表2-1

S 为输出控制端（选通端）

。选通和输入端均接逻辑开关，输出接发光二极管，在3D 、2D 、1D 、0D 状态不确定的条件下，改变1A 、0A 的状态，观察输出并填入表2-2，检查其功能是否与功能表一致。

２．试用一片 74LS153 和反相器实现一位全加器电路，完成电路的连线并检查电路功能。

３ ．三线——八线译码器 74LS138 电路功能测试：

图2-2所示为 74LS138 芯片的逻辑符号，其功能如表2-2所示。图中3S 、

2S 、1S 为选通输入端；CBA 为地址译码器的输入端，70~Y Y 为输出端，译中

输出为0，其余为 1。

表2-2

按给定的功能表，检测芯片的功能。

试用 74LS138 及与非门构成一位全加器电路，画出电路连线图，并验证其功能。

五、实验报告要求：

1. 整理实验数据、图表，对实验结果进行分析。

2. 总结用中规模集成电路芯片实现组合电路的方法。

六、思考题

用与非门设计一个开关报警控制电路

.设计要求

1. 某设备有A、B、C三只开关，只有在开关A接通的条件下，开关B才能接通，而开关C只有在开关B接通的条件下才能接通，违反这一操作规程，则发出报警信号。

2.写出设计步骤并画出所设计的逻辑电路图。

3.安装并测试电路的逻辑功能。

4.观察与分析电路中的竞争冒险现象并采取措施消除之。

实验二 集成触发器

一、实验目的

1．熟悉基本 R —S 触发器、J —K 触发器的逻辑功能及掌握其逻辑功能的测试方法；

2．熟悉 J —K 触发器和 D 触发器的简单应用。

二、实验设备与器材

1． 数字电路实验箱 一台 2． SR - 8 双踪示波器 一台 3． 万用表 一只 4． 74LS00四一二输入与非门 一块 5． 74LS112双下降沿J-K 触发器 两块 6． 74LS74双上升沿D 触发器 一块

三、预习内容：

a) 预习基本R-S 触发器，边沿触发J-K 触发器、边沿触发D 触发器的结构及逻辑功能。

b ）预习异步二进制加法计数器的工作原理。

四、实验内容及方法：

1．基本R-S 触发器逻辑功能的测试：

表3-1

选用74LS00中二个与非门按图3-1所示电路接成基本R-S 触发器。R 和S 端平时均为高电平1，利用输入电平的改变实现置0和置1。

借助指示灯和万用表测出Q 和Q 端的电位，并记录于表 3-1

2．集成J-K触发器74LS112逻辑功能测试：

(1)异步置位及复位功能的测试，将图74LS112 中的J、K、CP端开路，用万用表测试表3-2 情况下Q 端的电位，并转换成逻辑状态填入表中（注：X 表示任意状态）。

表3-2

(2)逻辑功能的测试：

①连接CP端，然后从CP 端输入单脉冲，当触发器置1或置0时，用万用表测量表3-3 情况下Q 端的电位，并转换成逻辑状态，将结果填入表中。

②将J-K 触发器接成计数状态（即J = K=1），然后给CP 端输入连续脉冲，用示波器观察Q及Q (非)的波形，并画于图3-2 中。

(如果用的是双踪示波器, 应将J、K和CP 对应起来观察）。

表3-3注：箭头↑表示CP上升沿，↓表示CP下降沿

3．集成D 触发器74LS74逻辑功能的测试：

(1)异步置位和复位功能的测试：

分别按表3-4 测量出Q 端的电位，并转换成逻辑状态，将结果填入表中。（2）

逻辑功能的测试

在D为1或0状态下，CP 端输入单脉冲，观察时钟脉冲CP作用前后，触发器Q 端状态和D 端输入信号之间的关系。

①CP 为0，先将触发器置1 ，然后使D 为0，观察触发器是否翻转为0。

②D仍为0 , CP 加一个单脉冲，观察触发器是否翻转为0，若触发器己翻转为0 , CP 端继续加单脉冲，观察触发器是否再翻转。

③在触发器已为0状态下，改变D为1 ，重复上述实验内容。

④把实验结果填入表3-5中，并说明是时钟脉冲CP 的上升沿还是下降沿（用箭头表示）触发。

表3-4

表3-5

4．用74LS112组成异步二进制加法计数器，如图3-3 所示。

（1）