数字电子技术实验练习内容
数字电子技术试验
实验二 三态门和OC门的研究
一、实验目的
(1) 熟悉两种特殊的门电路：三态门和OC门；
(2) 了解“总线”结构的工作原理。
二、实验原理
数字系统中，有时需把两个或两个以上集成逻辑门的输出端连接起来，完成一定的
辑 功 能 。 普 通 TTL门 电 路 的 输 出 端 是 不 允 许 直 接 连 接 的 。 图 2_1示 出 了 两 个 TTL门 输 出 短
低电平两种输出状态外，还有第三种输出状态——高阻态。处于高阻态时，电路与负载
之间相当于开路。图( a ) 是使能端高电平有效的三态与非门，当使能端EN =1时，电为正
常的工作状态，与普通的与非门一样，实现y =
；当EN =0时，为禁止工作
状态，y输出呈高阻状态。图(b)是使能端低电平有效的三态与非门，当
图3_2_7 三态门总线传输方式
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)根据设计任务的要求，画出逻辑电路图，并注明管脚号。 (2)拟出记录测量结果的表格。 (3)完成第七项中的思考题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结构。框图如图3_2_8所示，功能如表 3_2_3所示。
Rc值 的 大 小 会 影 响 输 出 波 形 的 边 沿 时 间 ， 在 工 作 速 度 较 高 时 ，Rc的 取 值 应 接 近
Rc(min)。
2．三态门
三态门，简称TSL(Three-state Logic)门，是在普通门电路的基础上，附加使能控和
控制电路构成的。图3_2_6所示为三态门的结构和逻辑符号。三态门除了通常的高电和
图1.2
表1.2
数字电子技术基础实验(1)
观察逻辑门对信号的控制作用
• 74LS27（或非门）
• 74LS86（异或门）
• 74LS240
用作选通电路 /EN是整个电路使能端，/EN=0时，G1 工作，G2禁止，Y=/A1;/EN=1时，G1 禁止，G2工作，Y=/A2。 G1、G2构成两个开关。
注意：非门没有专门的芯片，用一片 74LS00（与非门），使其中一个管脚 始终保持高电平即可实现非门的逻辑。
数字电子技术基础实验
实验一：TTL逻辑功能测试
实验目的
• 熟悉常用逻辑门的逻辑功能。 • 掌握门电路逻辑功能的测试方法 • 用基本的门电路组合实现特定逻辑 功能 • 注意：TTL74系列门电路芯片的供 电电压Vcc范围是4.75v-5.25v，过 高会烧掉芯片。
实验内容
• 74LS00（与非门）
1.脉冲信号的产生 2.示波器的使用
数字电子技术基础实验-8选1数据选择器74LS151
8选1数据选择器74LS151简介74LS151是一种典型的集成电路数据选择器，为互补输出的8选1数据选择器，它有3个地址输入端CBA，可选择D0～D7 ８个数据源，具有两个互补输出端，同相输出端Ｙ和反相输出端Ｗ。
74LS151引脚图选择控制端（地址端）为C～A，按二进制译码，从8个输入数据D0～D7中，选择一个需要的数据送到输出端Y，G为使能端，低电平有效。
（1）使能端G＝1时，不论C～A状态如何，均无输出（Y＝0，W＝1），多路开关被禁止。
（2）使能端G＝0时，多路开关正常工作，根据地址码C、B、A的状态选择D0～D7中某一个通道的数据输送到输出端Y。
如：CBA＝000，则选择D0数据到输出端，即Y＝D0。
如：CBA＝001，则选择D1数据到输出端,即Y＝D1，其余类推。
74LS151功能表数据选择器的应用数据选择器除实现有选择的传送数据外，还有其他用途，下面介绍几种典型应用。
（1）逻辑函数产生器从74LS151的逻辑图可以看出，当使能端G=0时，Y是C、B、A和输入数据D0～D7的与或函数。
式中mi是C、B、A构成的最小项。
显然。
当Di＝１时，其对应的最小项mi在与或表达式中出现，当Di＝0时，对应的最小项就不出现。
利用这一点，不难实现组合逻辑函数。
已知逻辑函数，利用数据选择器构成函数产生器的过程是，将函数变换成最小项表达式，根据最小项表达式确定各数据输入端的二元常量。
将数据选择器的地址信号C、B、A作为函数的输入变量，数据输入D0～D7，作为控制信号，控制各最小项在输出逻辑函数中是否出现，使能端Ｇ始终保持低电平，这样8选1数据选择器就成为一个3变量的函数产生器。
例1 试用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数解：把式变换成最小项表达式：显然D3、D5、D6、D7，都应该等于１，而式中没有出现的最小项m0，m1，m2，m4的控制变量D0、D1、D2、D4都应该等于０，由此可画出该逻辑函数产生器的逻辑图：、例2 试用与上例相同的8选1数据选择器产生从表中可以看出，凡使L值为1的那些最小项，其控制变量应该等于１，即D1、D2、D4、D7等于１（对应XYZ：001、010、100、111），其他控制变量均等于０。
数字电子技术实验指导书(答案) PPT
1片
（三）实验内容
• １．测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。
• ２．测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。
• ３．测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。
• 1.将器件的引脚７与实验台的“地（GND）”连接，
1、测试74LS00逻辑关系接线图及测 试结果
1 K1
K2 2
3 LED0
图1.1 测试74LS00逻辑关系接线图
输入 输出
引脚1 L L H H
引脚2 L H L H
引脚3 H H H L
表1.1 74LS00真值表
2、测试74LS02逻辑关系接线图及测 试结果
K1 2 K2 3
1 LED0
图1.2 测试74LS28逻辑关系接线图
二 、 TTL、HC和HCT器件的电压传输特性
5．在不考虑输出负载能力的情况下，从上述观点可以得 出下面的推论
（１）74H CT芯片和74HC芯片的输出能够作为 74LS芯片的输入使 用。
（２）74LS芯片的输出能够作为74HCT芯片的输入使用。 实际上，在考虑输出负载能力的情况下，上述的推论也是正确
数字电子技术实验指导书(答案)
一、基本逻辑门电路性能（参数）测试
（一）实验目的
１.掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 ２.熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。 （二）实验所用器件
ｌ.二输入四与非门74LS00
1片
２.二输入四或非门74LS02
1片
３.二输入四异或门74LS86
的。应当指出，虽然在教科书中和各种器件资料中，74LS芯片的 输出作为74HC芯片的输入使用时，推荐的方法是在74LS 芯片的 输出和十5Ｖ电源之间接一个几千欧的上拉电阻，但是由于对 74LS芯片而言，一个74HC输入只是一个很小的负载，74LS芯片 的输出高电平一般在３.5V～4.5V之间，因此在大多数的应用中， 74LS芯片的输出也可以直接作为74HC芯片的输入。
数字电子技术实验考试题目
电子技术实验考试方案
考试时间：第15周周二下午，每场60分钟
考试地点：实验室
考试方案：实际操作和报告两部分。
题目：
1、使用74LS138和必要门电路实现一位全加器。
2、使用74LS138和必要门电路实现一位全减器。
3、使用74LS253和必要门电路实现一位全加器。
4、使用74LS253和必要门电路实现一位全减器。
5、使用74LS160和必要门电路实现36进制计数器，
要求显示0-35。
6、使用74LS160和必要门电路实现36进制计数器，
要求显示1-36。
7、使用74LS160和必要门电路实现72进制计数器，
要求显示0-71。
8、使用74LS160和必要门电路实现72进制计数器，
要求显示1-72。
每个同学从8个题目中现场抽取一个，同一试验台的两个同学一个做组合电路，一个做时序电路。
实验报告：
做完实验，待老师验收后，方可写实验报告。
实验报告必须包括：实验任务；所选用的芯片以及数量；所设计的电路图（组合电路要有真值表）及简单工作原理三部分内容。
可以带书，电路图等资料，自备尺子、橡皮等文具。
成绩评定：考试占50%，平时成绩50%。
数字电子技术实验-组合逻辑电路设计
学生在使用实验箱时，应注意遵守实验室规定，正确连接电源和信号线， 避免短路和过载等事故发生。
实验工具介绍
实验工具类型
数字电子技术实验中常用的实验工具包括万用表、示波器、信号 发生器和逻辑分析仪等。
实验工具功能
这些工具用于测量电路的各种参数，如电压、电流、波形等，以及 验证电路的功能和性能。
01
02
03
逻辑门
最基本的逻辑元件，如与 门、或门、非门等，用于 实现基本的逻辑运算。
触发器
用于存储一位二进制信息， 具有置位、复位和保持功 能。
寄存器
由多个触发器组成，用于 存储多位二进制信息。
组合逻辑电路的设计方法
列出真值表
根据逻辑功能，列出输入和输 出信号的所有可能取值情况。
写出表达式
根据真值表，列出输出信号的 逻辑表达式。
05 实验结果与分析
实验结果展示
实验结果一
根据给定的逻辑函数表达式，成 功设计了对应的组合逻辑电路， 实现了预期的逻辑功能。
实验结果二
通过仿真软件对所设计的组合逻 辑电路进行了仿真测试，验证了 电路的正确性和稳定性。
实验结果三
在实际硬件平台上搭建了所设计 的组合逻辑电路，经过测试，实 现了预期的逻辑功能，验证了电 路的可实现性。
路图。
确保电路图清晰易懂，标注必要 的说明和标注。
检查电路图的正确性，确保输入 与输出之间的逻辑关系正确无误。
连接电路并测试
根据逻辑电路图，正确连接各 逻辑门和输入输出端口。
检查连接无误后，进行功能测 试，验证电路是否满足设计要 求。
如果测试结果不符合预期，检 查电路连接和设计，并进行必 要的调整和修正。
数字电子技术实验-组合逻辑电路 设计
数字电子技术基础实验
《数字电子技术基础实验》实验报告学院：学号：姓名：专业：实验时间：实验地点：2016 年12 月Figure 5.51 n位移位寄存器一、实验目的及要求编写testbench 验证Figure 5.51源代码功能，实现n位移位寄存器。
了解并熟悉移位寄存器的工作原理功能；熟悉n位移位寄存器的逻辑功能。
所需功能：实现所需功能需要R，Clock，L，w，Q，5个变量，其中参数n 设为缺省值16，以定义触发器的个数。
当时钟信号Clock从0变为1时刻，正边沿触发器做出响应：当L=0时，对输出结果Q进行向右移位，将w的值赋给Q的最高位，实现移位；当L=1时，将输入R的值寄存在Q中；所需EDA工具及要求：Modelsim：1、在Modelsim中建立工程，编写Figure 5.51 模块的源码；2、编写Figure 5.51 的测试模块源码，对Figure 5.51 进行仿真、测试，观察仿真波形图并进行分析等；Synplify Pro：1、使用Synplify Pro对Figure 5.51 进行综合，得到RTL View、Technology View、综合报表等，进行观察、分析等；二、实验内容与步骤1、在Modelsim中建立工程，编写Figure 5.51 模块的源码；本题实现的是一个n位移位寄存器，触发器对时钟信号Clock敏感，为正边沿敏感型。
L实现对Q的控制，若L=1，则将R寄存到Q中；若L=0，则对Q向右移位。
如下图是一个4位移位寄存器图表说明了该四位移位寄存器的移位过程module shiftn (R, L, w, Clock, Q);parameter n = 16;input [n-1:0] R;input L, w, Clock;output reg [n-1:0] Q;integer k;always @(posedge Clock)if (L)Q <= R;elsebeginfor (k = 0; k < n-1; k = k+1)Q[k] <= Q[k+1];Q[n-1] <= w;endendmodule这是可用于表示任意位宽的移位寄存器的代码，其中参数n设为缺省值16，以定义触发器的个数。
数字电子技术习题课
输出波形
第9页/共36页
第5章、触发器
例5：画出与或非门的输出端T以及在时钟CP作用下触发器输出波形。 设触发器初态为零。
CP
A
B
C
T
（a）
Q
Q
电路及输入波形 第10页/共36页
（b）
第5章、触发器
解：该触发器是下降沿触发的JK触发器，触发器的两个输入端J和K连 在一起，构成T触发器。与或非门的输出构成T触发器的输入信号，若 T=1，Q翻转；若T=0，Q保持。输出波形见下图。
都没有发生变化，所以由CP下降沿的R、S值决定输出状态。
第一个CP下降沿：S=1，R=0，触 发器输出置1，Q由初态0变1；
第二个CP下降沿：S=0，R=1，触 发器输出复位，Q由1变0；
第三个CP下降沿：S=0，R=0，触 发器输出保持原来值，Q仍为0；
第四个CP下降沿：S=1，R=1，触 发器输出不确定，Q为不定；
题5.19 试写出图P5.19（a）中各电路的次态函数（即Q1 、 n1Q 2、n1Q 3、n1Q 4 n1 与现态和输入变量之间的函数式），并画出在图P5.19（b）所给定信 号的作用下Q1、Q2、Q3、Q4的电压波形。假定各触发器的初始状态 均为Q=0。
图P5.19
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第5章、触发器
图P5.15
第25页/共36页
第5章、触发器
解：此图为带异步置位、复位的上升沿触发的JK触发器，由图可知：
异步置位、复位端均为高电平 有效，SD始终接“0”无效，所以输 出不会出现异步置位的情况；RD初 始为1，所以触发器输出初始状态为 复位状态0。
由边沿触发器的特点可知：边 沿触发器的输出状态仅取决于边沿 时刻瞬间的输入数据。图中注意RD 值的变化情况。
数字电子技术基础实验
表5－２－1真值表
R Y G
F
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
1
0
0
1
0
1
1
1
3）选定器件类型。用小规模数字集成逻辑门电路：74LS00、74LS20实现。
4）化简逻辑函数。用卡诺图方法将函数化为最简“与-或”形式，并变换成“与非-与非”形式。
*CMOS门的静态功耗测试电路和方法与主要参数测试TTL与非门测试相同，所不同的是CMOS门电路是微功耗器件，其电流值要小得多，实验室给定的仪器难以测出，故不作要求。
四
1、所用门电路的逻辑功能测试；
2、TTL与非门主要参数测试（ICCL、ICCH、IIS、电压传输特性、扇出系数NO和输入端的负载特性）；
六
1、复习基本逻辑门电路及组合电路设计等相关内容；
2、仔细阅读设计举例及设计题目，着实弄懂其原理与要求；
3、根据题目要求实验前作好理论设计，即对要求设计的题目要列出真值表、写出逻辑表达式、画出逻辑图及芯片连接图等。
七
1、根据各题的题意，列出相应真值表，写出化简过程及电路实现的最简逻辑表达式和画出逻辑电路图。
用小规模集成门电路设计组合逻辑电路时通常要先根据具体设计任务的要求列出逻辑真值表将真值表转化为对应的逻辑函数式再根据所选器件的类型如与门或门非门与非门等将函数式化简最后根据化简的逻辑函数式画出逻辑电路的连接图
第5章 数字电子技术基础实验
5.1集成“与非门”参数测试
一、实验目的
1、熟悉数字电路实验台；
2、将各测试结果填入自画的表格中。
《数字电子技术实验》试卷及答案 (B卷)
数字电子技术实验试题（B卷）班级：学号：姓名：台号：成绩：说明：1 ．本卷请在90分钟内完成，包括整理仪器、设备。
2 ．实验数据、波形、结论和问题解答等请直接写在试卷上，否则无效。
一、判断题：请在你认为陈述正确的题目前圆括号内打“√”认为错误的打“×”（每题 1 分，共 10 分）1.（） CMOS 电路比 TTL 电路功耗大。
2.（）数字示波器TDS－2002垂直灵敏度设置过高时，峰峰值测量结果带“？”。
3.（）寄存器、计数器都属于组合电路；编码器、译码器属于时序电路。
4.（）单稳态触发器无需外加触发脉冲就能产生周期性脉冲信号。
5.（） EPROM 存储器属于只读存储器，当掉电后其存储的信息不会消失。
6.（）模拟示波器具有平均值采样功能7.（）二进制计数器既可实现计数也可用于分频。
8. （）同步计数器的计数速度比异步计数器快。
9. （）数码管有共阳和共阴两种，选用要根据译码器的类型而定。
10. （）将几个 D 触发器进行串接，前一级触发器的输出与后一级触发器的输入连接起来，就构成了移位寄存器。
二、解答下列问题（共 20 分）1．简述扫描测试法测量TTL与非门V TH的步骤（7分）2．右下图电路具备什么功能？用于何处？S为单刀双掷开关，Q为电路输出端。
（6分）3．四位二进制同步计数器74LS161 “同步”的含义是指什么？计数器的连接如下图，当工作稳定后，请画出输出端QA 、QB 、QC 、QD 的波形。
三、实验设计（70分）用JK 触发器设计一个计数器输出4位2进制数Q4 Q3 Q2 Q1按以下规律变化：设计一控制电路，将计数器的输出作为输入，当Q4Q3Q1Q1为1001、1010时 输出Y 为0；其余六个状态输出Y 为1，要求器件数量最少。
1．计数器、控制电路完整地理论推导，画出实验电路原理图。
（25分）可用器材包括：四位二进制计数器74LS161一片，双 J-K 触发器74LS73两片、四2输入与非门74LS00两片；四2输入与非门CD4011一片、四2输入或非门74LS02一片、四2输入与门74LS08一片、四2输入或门74LS32一片、异或门74LS86一片。
数字电子技术实践习题答案
《数字电子技术实践》练习题参考答案说明：本参考答案并不是唯一答案或不一定是最好答案，仅供参考。
单元 1 数字电路基础知识 边学边练1.11、 （1）12位，每位数需要一个4位BCD 码。
（2）0001 0100 01112、（1）最大为FFFH ；最小为000H 。
（2）为4096。
3、(1) 5(2) 000C7H (3) 000F9H 边学边练1.2指示灯用L 表示，亮为1，不亮为0；驾驶员到位与否用D 表示，到位为1，不到位为0；安全带扣环用B 表示，扣上为1，未扣为0；点火开关用S 表示，闭合为1，断开为0。
逻辑表达式：S B D L真值表综合练习1、 C B A D B A C B A F ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=2、DC BD A H D C B A D C B A D C B A D C B A G DC B AD C A B A F DC B A E ⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅=⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅=3、设逻辑变量A 、B 、C 、D 分别表示占有40%、30%、20%、10%股份的四个股东，各变量取值为1表示该股东投赞成票；F 表示表决结果，F =1表示表决通过。
F =AB +AC +BCD4、设A 、B 开关接至上方为1，接至下方为0；F 灯亮为1，灯灭为0。
F =A ⊙B5、设10kW 、15kW 、25kW 三台用电设备分别为A 、B 、C ，设15kW 和25kW 两台发电机组分别为Y 和Z ，且均用“0”表示不工作，用“1”表示工作。
CAB Z B A B A Y ⋅=⋅=6、 真值表逻辑函数式为：F =A +BD +BC7、输入为余3码，用A 、B 、C 、D 表示，输出为8421BCD 码，用Y 0、Y 1、Y 2、Y 3表示。
DC A B A Y C BD C B D B Y DC Y DY ⋅⋅+⋅=⋅+⋅⋅+⋅=⊕==32108、设红、绿、黄灯分别用A 、B 、C 表示，灯亮时为1，灯灭时为0；输出用F 表示，灯正常工作时为0，灯出现故障时为1。
实验一-基本逻辑门电路实验
二 、 TTL、HC器件的电压传输特性
２.输出无负载时74LS00、74HC00电压传输特性测试数据
输入Vi(V)
0.0 0.2 … 1.2 1.4 … 4.8 5.0
74LS00
输出Vo
74HC00
二 、 TTL、HC和HCT器件的电压传输特性
３.输出无负载时74LS00、74HC00和 74HCT00电压传
互连规则与约束
TTL、CMOS器件的互连： 器件的互连总则
在电子产品的某些单板上，有时需要在某些逻辑电平的器件之间进行互连。 在不同逻辑电平器件之间进行互连时主要考虑以下几点： 1：电平关系，必须保证在各自的电平范围内工作，否则，不能满足正常逻辑 功能，严重时会烧毁芯片。 2：驱动能力，必须根据器件的特性参数仔细考虑，计算和试验，否则很可能 造成隐患，在电源波动，受到干扰时系统就会崩溃。 3：时延特性，在高速信号进行逻辑电平转换时，会带来较大的延时，设计时 一定要充分考虑其容限。 4：选用电平转换逻辑芯片时应慎重考虑，反复对比。通常逻辑电平转换芯片 为通用转换芯片，可靠性高，设计方便，简化了电路，但对于具体的设计电 路一定要考虑以上三种情况，合理选用。 对于数字电路来说，各种器件所需的输入电流、输出驱动电流不同，为了驱 动大电流器件、远距离传输、同时驱动多个器件，都需要审查电流驱动能力： 输出电流应大于负载所需输入电流；另一方面，TTL、CMOS、ECL等输入、输 出电平标准不一致，同时采用上述多种器件时应考虑电平之间的转换问题。
五、 不同逻辑电平接口转换及其应用
1.TTL与CMOS 2.CMOS与TTL 2.TTL与LVTTL 3.TTL与LVCMOS 4.LVTTL与TTL 5LVTTL与CMOS 5.LVCMOS与TTL 6.LVCMOS与CMOS 7.TTL/CMOS与ECL 8. LVTTL/LVCMOS与LVECL 9.其它
数电实验考试内容
1、检测74LS00,74LS86逻辑功能。
（报告中要画出检测电路图）………………………………………………………………………………………….2、用四2输入异或门（74LS86）和四2输入与非门（74LS00）设计一个一位全加器。
（要求写清楚设计过程）…………………………………………………………………………………………….3、在一个射击游戏中，每人可打三枪，一枪打鸟(A)，一枪打鸡（B），一枪打兔子（C）。
规则是：打中两枪并且其中有一枪必须是打中鸟者得奖（Z）。
试用与非门设计判断得奖的电路。
（请按照设计步骤独立完成之，要求写清楚设计过程）…………………………………………………………………………….4、测试74LSl39中一个2—4译码器的逻辑功能。
……………………………………………………………………………………………………..5、利用使能端将两个2线-4线译码器组合成一个3线-8线译码器(设计性内容)6、验证数据选择器74LS153的功能。
………………………………………………………………………………………………….7、用数据选择器74LS153设计1位全加器。
…………………………………………………………………………………………………….8、用74LS00构成基本RS触发器并验证触发器功能。
9、用74LS74验证D触发器的功能。
10、用74LS112验证JK触发器的功能。
11、用74ls74构成二进制计数器（分频器），电路图如下图所示Q0 Q1 Q2 Q312、用74ls162十进制同步计数器构成十进制计数器。
（1）实现复位（2）实现预置（3）实现计数13、用 1 片 74LS162 和l片74LSOO 采用复位法构成一个模 7 计数器。
14、用 1 片 74LS162 和l片74LSOO 采用置位法构成一个模 7 计数器。
《数字电子技术基础》实验
实验一门电路逻辑功能测试一、实验目的1．熟悉门电路的逻辑功能。
2．熟悉常用集成门电路的引脚排列及其使用。
二、实验设备和器件1．直流稳压电源、信号源、示波器、万用表、面包板2．74LS00 四2输入与非门74LS04 六反相器74LS86 四2输入异或门三、实验内容1．非门逻辑功能（1）熟悉74 LS04的引脚排列，如图1（a）所示，其内部有六个非门。
A F(a)引脚排列（b）实验电路图1 74 LS04引脚图与实验电路（2）取其中的一个非门按图1（b）所示接好电路。
（3）分别将输入端A接低电平和高电平，测试输出端F电压，并转换成逻辑状态填入表1。
表 1 非门逻辑功能2．与非门逻辑功能（1）熟悉74 LS00的引脚排列，如图2（a）所示，其内部有四个2输入端与非门。
AFB(a)引脚排列（b）实验电路图2 74 LS00引脚图与实验电路（2）取其中的一个与非门按图2（b ）所示接好电路。
（3）分别将输入端A 、B 接低电平和高电平，测试输出端F 电压，并转换成逻辑状态填入表2。
表 2 与非门逻辑功能3（1）熟悉74 LS86的引脚排列，如图3（a ）所示，其内部有四个2输入端异或门。
A FB(a)引脚排列（b ）实验电路图3 74 LS86引脚图与实验电路（2）取其中的一个异或门按图3（b ）所示接好电路。
（3）分别将输入端A 、B 接低电平和高电平，测试输出端F 电压，并转换成逻辑状态填入表3。
表 3 异或门逻辑功能4．与或非门逻辑功能（1）利用与非门和反相器可以构成与或非门，其原理图如图4所示。
AFB C D图4 与或非门原理图（2）按照原理图，将74 LS00和74 LS04接成与或非门。
（3）当输入端为表4中各组合时，测试输出端F 的结果并填入表4。
表 4 与或非门逻辑功能5．与非门对输出的控制（1）任取74 LS00中的一个与非门，按图5所示接好电路。
输入端A 接一连续脉冲，输入端B 分别接高电平和低电平。
数字电子技术基础实验(3)
VCC R1 7 R2 6 2 1 555 5 0.01μ F 8 4 3 2V C C / 3
uc
V C C /3 0 t
uo
uo
0 t 工作波形
uc
C
t PH
tP L (b)
(a)
电路
第一个暂稳态的脉冲宽度 tPH，即 uc 从 VCC/3 充电上升到 2VCC/3 所需的时间：
tPH≈0.7(R1+R2)C
由555定时器构成的多谐振荡器
• 多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号， 就可以自动地产生出矩形脉冲。 • 在多谐振荡器中，由一个暂稳态过渡到另一个暂稳态，其 “触发”信号是由电路内部电容充（放）电提供的，因此 无需外加触发脉冲。多谐振荡器的振荡周期与电路的阻容 元件有关。 • 555定时器是一种应用广泛、使用灵活的集成器件，多用 于脉冲产生、整形及定时等。
由555定时器构成的单稳态触发器单稳态触发器不能自动地产生矩形脉冲但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波在数字电路中一般用于定时定时产生一定宽度的矩波整形整形把不规则的波形转换成宽度幅度都相等的波形以及延时延时把输入信号延迟一定时间后输出等
数字电子技术基础实验
实验三：555集成定时器的应用
实验目的
•
电容容值代码表示法:较为通用的容值代码表示方法为三位代码 “XXY”表示法，前两位数字表示乘系数，后一位表示乘指数，单位为 pF。其中一般前两位的取值范围，后一位数字表示乘指数10n。当Y= 9时，对应n = -1；当Y= 8时，对应n = -2；当Y= 0，1，2，3，4，5 ，6，7时，Y就等于n。
1法拉（F）=1000000微法（μF）；1微法（μF）=1000纳法（nF） =1000000皮法（pF）
数字电子技术实验报告(学生版)
数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期实验项目 实验一 TTL 逻辑门电路 和组合逻辑电路一、实验目的1．掌握TTL “与非”门的逻辑功能.2．学会用“与非”门构成其他常用门电路的方法。
3．掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
4．学习组合逻辑电路的设计方法并用实验来验证.二、预习内容1．用74LS00验证“与非”门的逻辑功能Y 1=AB 2．用“与非"门(74LS00）构成其他常用门电路Y 2=A Y 3=A+B=B A Y 4=AB B AB A实验前画出Y 1——Y 4的逻辑电路图,并根据集成片的引脚排列分配好各引脚。
3.画出用“异或”门和“与非”门组成的全加器电路。
(参照实验指导书P 。
75 图3—2-2）并根据集成片的引脚排列分配好各引脚。
4．设计一个电动机报警信号电路.要求用“与非”门来构成逻辑电路。
设有三台电动机，A 、B 、C 。
今要求：⑴A 开机，则B 必须开机；⑵B 开机，则C 必须开机；⑶如果不同时满足上述条件，则必须发出报警信号。
实验前设计好电动机报警信号电路。
设开机为“1”,停机为“0”；报警为“1”，不报警为“0”。
(写出化简后的逻辑式，画出逻辑图及引脚分配)三、实验步骤1． 逻辑门的各输入端接逻辑开关输出插口,门的输出端接由发光二极管组成的显示插口。
逐个测试逻辑门Y 1-Y 4的逻辑功能，填入表1-1表1-12． 用74LS00和74LS86集成片按全加器线路接线，并测试逻辑功能。
将测试结果填入表 1—2.判断测试是否正确。
图中A i 、B i 为加数，C i —1为来自低位的进位；S i 为本位和,C i 为向高位的进位信号.表1—23.根据设计好的电动机报警信号电路用74LS00集成片按图接线，并经实验验证.将测试结果填入表1—3。
表1-3四、简答题1．Y4具有何种逻辑功能？2．在实际应用中若用74LS20来实现Y=AB时，多余的输入端应接高电平还是低电平? 3．在全加器电路中,当A i=0,S i＊=1，C i=1时C i—1=？数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期 实验项目 实验二 组合逻辑电路的设计一、实验目的1．掌握用3线- 8线译码器74LS138设计组合逻辑电路。
数字电子技术实验报告
《数字电子技术》实验报告实验序号：01 实验项目名称：门电路逻辑功能及测试学号姓名专业、班级实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19一、实验目的1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。
2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。
3、学会检测基本门电路的方法。
二、实验仪器及材料1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱2. 器件：74LS00 二输入端四与非门2片74LS20 四输入端双与非门1片74LS86 二输入端四异或门1片三、预习要求1. 预习门电路相应的逻辑表达式。
2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。
四、实验内容及步骤实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。
注意集成块芯片不能插反。
线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。
实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。
1.与非门电路逻辑功能的测试（1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显图 1.1示发光二极管D1~D4任意一个。
（2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。
表1.1输入输出1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v）H H H H 0 0L H H H 1 1L L H H 1 1L L L H 1 1L L L L 1 12. 异或门逻辑功能的测试图 1.2（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。
（2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表中。
表1.2输入输出1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压（V）L H H H H L LLHHHHLLLHHLLLLLHH111111113. 逻辑电路的逻辑关系测试（1）用74LS00、按图1.3，1.4接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.3、表1.4中。
数电实验考试题
04
实验四：数模转换与模数转 换
实验目的
掌握数模转换器（DAC）和模数转换 器（ADC）的工作原理。
学会使用数模转换器和模数转换器进 行信号的转换。
了解数模转换器和模数转换器在现实 生活中的应用。
实验设备
DAC芯片（如： DAC0832）
信号发生器
ADC芯片（如： ADC0809）
示波器
实验步骤
数模转换器（DAC）实验步骤 1. 将DAC芯片连接到电脑，通过软件设置需要转换的数字信号。
2. 将数字信号通过DAC芯片转换为模拟信号。
实验步骤
01
02
03
3. 使用示波器观察DAC 输出的模拟信号波形，
并记录下来。
4. 分析DAC输出的模拟 信号，并与原始数字信 号进行比较，评估转换
精度。
模数转换器（ADC）实验 步骤
实验设备
数字逻辑电路实验箱
逻辑门电路（与门、或门、 非门）
02
01 03
信号源
示波器
04
05
实验导线若干
实验步骤
实验前准备
检查实验设备是否齐全，确保实验 环境安全。
搭建电路
根据实验要求，选择合适的逻辑门 电路，使用实验导线连接信号源和 示波器。
测试与门
设置信号源产生一组高低电平信号 ，通过与门电路，观察示波器显示 的输出信号，记录结果。
实验步骤
步骤二：设计电路
根据逻辑功能，选择合适的逻辑门电路（如AND、 OR、NOT等）。
使用逻辑门电路构建电路图，实现所需的逻辑功 能。
实验步骤
01
注意合理安排门电路的连接方式，尽量减少使用的门电路数量。
02
步骤三：搭建与测试
数字电子技术练习
数字电子技术练习题113AF.2H = 0011 1010 1111.0010 = 1110101111.001B1111101.11B = 0111 1101.1100 = 7D.CH21011.1010B=（1×23+1×21+1×20+1×2-1+1×2-3）D=11.625DDFC.8H =（13×162+15×161+12×160+8×16-1）D = 3580.5D3208转换成十六进制数208D = D0H40.625转换成十六进制数0.625D = 0.1010B= 0.AH5求十进制数876的BCD码876D = （1000 0111 0110）8421BCD876D = 1101101100B=36CH6（1）对于各种集成电路，使用时一定要在推荐的工作条件范围内，否则将导致性能下降或损坏器件。
（2）数字集成电路中多余的输入端在不改变逻辑关系的前提下可以并联起来使用，也可根据逻辑关系的要求接地或接高电平。
TTL电路多余的输入端悬空表示输入为高电平；但CMOS电路，多余的输入端不允许悬空，否则电路将不能正常工作。
（3）TTL电路和CMOS电路之间一般不能直接连接，而需利用接口电路进行电平转换或电流变换才可进行连接，使前级器件的输出电平及电流满足后级器件对输入电平及电流的要求，并不得对器件造成损害。
7①利用半导体器件的开关特性，可以构成与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等各种逻辑门电路，也可以构成在电路结构和特性两方面都别具特色的三态门、OC门、OD门和传输门。
②随着集成电路技术的飞速发展，分立元件的数字电路已被集成电路所取代。
③TTL电路的优点是开关速度较高，抗干扰能力较强，带负载的能力也比较强，缺点是功耗较大。
④CMOS电路具有制造工艺简单、功耗小、输入阻抗高、集成度高、电源电压范围宽等优点，其主要缺点是工作速度稍低，但随着集成工艺的不断改进，CMOS 电路的工作速度已有了大幅度的提高。
数字电子技术实验练习内容
数字电子技术实验练习内容-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII数字电子技术实验练习内容实验二 TTL与非门的应用一、实验内容1．用五个二输入与非门设计一个半加器。
2．用二输入与非门设计一个三开关控制同一灯泡电路，要求三个开关能够独立控制灯泡的亮灭。
3．用一个四输入与非门和三个二输入与非门设计一个电路，实现函数∑,9,8,7,6,5,4(10),ABCD(mF。
要求只有原变量输入、没有反变量1314=),,,1211输入。
4．用九个二输入与非门设计一个一位全加器。
二、思考题1．TTL门电路的闲置输入端应如何处理？2．写出影响TTL与非门扇出系数的两个重要参数的概念。
3．TTL门电路的电压传输特点是什么？实验三 CMOS与非门的应用一、实验内容1．用CD4011与非门设计一个同或门电路和一个异或门电路。
2．利用一块CD4011设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用楼上开关熄灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯，下楼后，用楼下开关熄灭电灯。
3．密码锁共有三个按钮，当三个按钮未按下或第一个按钮单独按下时，锁既不打开也不报警；只有当三个按钮同时按下、或者第一个第二个按钮同时按下、或者第一个第三个按钮同时按下时，锁才能被打开，当按下按钮不属于上述状况时，将发出报警信息。
要求：用两块CD4011设计逻辑电路，使用的与非门数量最少，以达到最佳设计方案。
二、思考题1．CMOS集成电路或门、或非门的闲置输入端如何处理？2．CMOS集成电路的电压传输特性有什么特点？3．CMOS集成与非门、与门的闲置输入端如何处理？实验五组合逻辑电路的设计一、实验内容1．用74LS86和74LS00设计四开关控制同一灯泡电路，要求四个开关能够独立控制灯泡的亮灭。
2．用74LS86、CD4081、CD4071设计一个一位全加器电路。
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数字电子技术实验练习内容
实验二 TTL与非门的应用
一、实验内容
1．用五个二输入与非门设计一个半加器。
2．用二输入与非门设计一个三开关控制同一灯泡电路，要求三个开关能够独立控制灯泡的亮灭。
3．用一个四输入与非门和三个二输入与非门设计一个电路，实现函数∑
,9,8,7,6,5,4(
10
,
)
ABCD
(m
F。
要求只有原变量输入、没有反变量输
,
14
=)
11
,
13
,
12
入。
4．用九个二输入与非门设计一个一位全加器。
二、思考题
1．TTL门电路的闲置输入端应如何处理？
2．写出影响TTL与非门扇出系数的两个重要参数的概念。
3．TTL门电路的电压传输特点是什么？
实验三 CMOS与非门的应用
一、实验内容
1．用CD4011与非门设计一个同或门电路和一个异或门电路。
2．利用一块CD4011设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用楼上开关熄灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯，下楼后，用楼下开关熄灭电灯。
3．密码锁共有三个按钮，当三个按钮未按下或第一个按钮单独按下时，锁既不打开也不报警；只有当三个按钮同时按下、或者第一个第二个按钮同时按下、或者第一个第三个按钮同时按下时，锁才能被打开，当按下按钮不属于上述状况时，将发出报警信息。
要求：用两块CD4011设计逻辑电路，使用的与非门数量最少，以达到最佳设计方案。
二、思考题
1．CMOS集成电路或门、或非门的闲置输入端如何处理？
2．CMOS集成电路的电压传输特性有什么特点？
3．CMOS集成与非门、与门的闲置输入端如何处理？
实验五组合逻辑电路的设计
一、实验内容
1．用74LS86和74LS00设计四开关控制同一灯泡电路，要求四个开关能够独立控制灯泡的亮灭。
2．用74LS86、CD4081、CD4071设计一个一位全加器电路。
3．用异或门、与门设计一个半加器电路。
4．用异或门和与非门设计一个一位全加器电路。
二、思考题
1．74LS54与或非门的闲置端如何处理？
2．写出下列逻辑电路的输出逻辑表达式并化简为最简与或式，说明电路的功能
实验六 译码器的应用
一、实验内容
1．用74LS138和74LS20设计一个半加器电路。
2．用74LS138和74LS20设计一个一位全加器电路。
3．用74LS138和74LS20设计一个电路，控制由红、黄、绿三个指示灯表示三台设备的工作状况。
要求：红灯发光表示有一台设备工作不正常；黄灯发光表示有两台设备工作不正常；红、黄灯均发光表示三台工作不正常；绿灯发光表示三台工作正常。
4．用74LS138和74LS20设计一个电路，实现逻辑函数C B C A B A Y ++=
二、思考题
1．复习74LS138的功能表。
2．复习CD4511的功能表。
3．复习共阴、共阳数码管的电平驱动。
实验七 数据选择器的应用
一、实验内容
1．用74LS151设计三输入多数表决电路。
2．用74LS151设计四输入多数表决电路。
3．用74LS151和74LS00设计一个照灯控制电路，要求在4个不同的地点都能独立地开灯和关灯
4．用74LS153和非门设计一个全减器电路。
二、思考题
1．用数据选择器实现函数，当函数输入变量数小于或大于数据选择器的地址端时，如何处理？
2．分析下面电路，写出真值表和其相应的函数。
实验八触发器的应用
一、实验内容
1．用74LS74设计一个八进制异步加法计数器。
2．用74LS74设计一个八进制异步减法计数器。
3．JK触发器转换成D触发器。
4．JK触发器转换成T触发器。
二、思考题
1．说明你所设计电路的工作原理。
2．触发器d R、d S端的功能作用是什么？
3．如何计数器清零或将计数器初始状态置1？
实验九计数器的应用
一、实验内容
1．用两块CD40192和一块74LS00，设计一个二十八进制加法计数器，写出工作原理；
2．用两块CD40192和一块74LS20，设计一个三十五进制加法计数器，写出工作原理；
3．用两块CD40192和一块74LS20，设计一个二十八进制减法计数器，写出工作原理；
4．利用复位法将一块CD40192设计成九进制加法计数器，写出工作原理；5．用一块CD40192和74LS00设计一个七进制加、减法计数器，写出工作原理；
二、思考题
1．同步、异步计数器的概念。
2．CD40192功能表中执行加法、减法计数功能的条件。
3．复位法设计N进制计数器的方法。
4．所设计的计数器的工作原理。
实验十移位寄存器的应用
一、实验内容
1．用CD40194设计右移环形计数器；
2．用CD40194设计左移环形计数器；
二、思考题
1．移位寄存器CD40194实现清零、送数、左移、右移的条件；
2．说明右移、左移环形计数器的工作原理。
3．右移、左移环形计数器的有效状态及无效状态。
说明：
上述实验内容同学们可以通过仿真实验来设计并测试，无需到实验室复习。
（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。
）。