电子数电教案

数字电子技术实验教案

(本科)

任课教师：张琨英

实践教学中心电工电子教研室

2014年3月

2013-2014学年第二学期

课程名称：数字电子技术实验

任课班级：1220311/312/331/332

实验项目：

一组合逻辑电路的设计（2学时）

二译码器和编码器（2学时）

三数据选择器和基本RS触发器（2学时）

四移位寄存器及其应用（2学时）

五计数器连接法（2学时）

六555时基电路的应用（2学时）

七多路抢答器的设计(设计性实验4学时)

八考试（1学时）

共计：17学时

实验一组合逻辑电路的设计

一、实验目的

1、掌握异或门，半加器逻辑功能及测试。

2、学会组合逻辑电路的设计与测试方法。

二、原理说明

1、管脚图见图1-1

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图1-1

2、用与非门构成异或门

向学生介绍清楚异或门公式如何用与非门来表示。

从表达式可见用4个与非门即可实现异或门逻辑关系。

3、用与非门构成半加器

因为半加器的本位S=AB+AB是一个异或逻辑，所以用4个与非门即可实现。

半加器的进位

C=AB=AB

在前边异或门的表达式中有AB。再求非一次即可实现C逻辑。可见用5个与非即可实现半加器。

4、用与非门构成全加器：

因为全加器的本位S i=A⊕B⊕C i--1=S⊕C i--1

可见S i也是一个异或逻辑。所再用4个与非门即可实现

全加器的进位C i=C i—1(A⊕B)+AB

=C i—1(A⊕B)·AB

其中AB是与非门可直接利用异或门中第1个与非门输出，而C i—1(A⊕

B)也是一个与非门，且是第2个异或门中第1个与非门输出，可见C i用一个

与非门就可以。

三、实验设备

强调接线时注意芯片的正负极，并提醒学生每块芯片都有独立电源，不能只给一片电源供电；指出逻辑电平输入与输出端的区别及作用。

四、实验内容

（一）用1片74LS00构成异或门

1、用两种不同颜色的线将74LS00的14脚接+5v，7脚接地，然后用第三种

颜色的线按图1-2连线，并请老师查看后再开电源：

E

图1-2

2、K上拨代表1状态，下拨代表0状态。拨动K，使分别输入以下状态，用

万用表直流电压20V档测量K0 K1 E0的对地电压，并观察E0 的亮暗，填入表2-1。请老师查看数据。

表1-1

（二）用2片74LS00构成半加器

1、关闭电源，用两种不同颜色的线将各片芯片电源脚接+5v，7脚接地。然

后用第三种颜色的线按图2-3连线，第1片74SL00用①表示，第2片74SL00

用②表示。请老师检查电路后再开电源 ：

E 0

1

图1-3

2、K 上拨代表1状态，下拨代表0状态。拨动K ，使分别输入以下状态，用万用表直流电压20V 档测量K 0 K 1 E 0 E 1 的对地电压，并观察E 0 E 1的亮暗，填入表1-2。请老师查看数据。

表1-2

3、根据实验原理，画出全加器的连接图如图1-4。

2 74LS004

1

A i

B i

C i

S i

C i+1

图1-4

五、实验难点及注意事项

1、有时芯片被插反，接线时要强调芯片的正负极辨别，以及电源的正负供给。

2、注意提醒学生要给每块芯片供电，有的学生只供给一片芯片电源，导致实验数据出错。

3、测量时应注意电压表档位的选择。

4、改接线路时，要关掉电源。

5、提醒学生注意逻辑电平输入与输出端的区别及作用，逻辑电平输入端是用来检测输入此端口的电平的高低状态，逻辑电平输出端是为数字电路提供高低电平的。

六、预习思考题

1、请用二输入与非门构成三输入与非门，并画出逻辑电路图。

2、请用二输入与非门构成非门Y=A，写出设计过程并画出逻辑电路图

Y=A= A.A

七、实验报告

按实验指导书的要求，回答正确，书写工整，要求要有结论。如有将全加器的电路设计出来，并经实验验证正确的，应将逻辑接线图画于实验报告上。

实验二译码器和编码器

一、实验目的

1·掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法

2·掌握优先编码器器功能的测试和使用

二、原理说明

1、双2线——4线译码器74LS139管脚图如图2-1（a）；优先编码器74LS148的管脚图如图2-1(b)：

图2-1

2、向学生介绍清楚以下概念：

译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。

通用译码器若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。以双2线——4线译码器74LS139为例，就有4个输出端供其使用。

3、74LS148是一个八线-三线优先级编码器。优先编码器只按优先级高的输入

信号编码，优先级低的信号则不起作用。其中I0—I7为输入信号，A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号，是使能输入端，为低电平有效时才允许芯片工作；

使能输出端,是输出有效标志，当有有效电平输出时则为低电平有效；为