《数字电路》实验讲义

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A

∙B

A

电子信息与机电工程学院电子技术实验室编写

2009年9月

目录

实验注意事项 (1)

实验一仪器使用及逻辑电路实验 (2)

实验二集成逻辑门电路的基本应用 (7)

实验三组合逻辑电路的实验分析 (9)

实验四组合逻辑电路设计与测试 (9)

实验五触发器的功能测试....................................... (11)

实验六计数器的应用......................................... (14)

附录A 数字集成电路（TTL电路）的使用规则................... ..16 附录B 常用芯片的引脚号和信号名称.. (17)

附录C DZX-1型电子学综合实验装置使用说明.……...…… .. 16

实验注意事项

1、实验前认真阅读实验指导书，熟悉实验目的、实验内容及实验步骤。

2、进入实验室后，必须严格遵守实验室的一切规章制度。按已分好的小组进行实验。

3、了解并熟悉实验设备及器件（从附录B中查清所选用集成块的引脚及功能，特别注意集成块V CC及GND的接线不能错），按实验要求连好线路，自已检查无误或经指导教师同意，方可通电继续进行实验。

4、发生事故时，应立即断开电源，保持现场，待找出并排除故障后，方可继续进行实验。

5、实验过程中仔细观察实验现象，认真做好记录。

6、需要变更原实验线路进行后面实验内容时，必须先切断电源，不能带电插拔元器件。

7、培养踏实、严谨、实事求是的科学作风。

8、爱护实验室财物，当发生仪器、设备损坏时，必须认真检查原因，并立即告知教师及实验室管理员，以便按实验室有关条例处理。

9、保持实验室内安静、整洁以及良好的秩序。实验结束应将仪器、元件、导线等整理好放妥，并协助实验室管理员搞好清洁卫生。

实验一仪器使用及逻辑电路实验

一、实验目的

（一）熟练掌握万用表、综合实验装置中的电源、示波器的使用方法。

（二）熟悉综合性实验装置的基本功能和使用方法。

（三）熟悉基本门电路的功能。

二、实验仪器和设备

通用型综合性实验装置系统数字万用表示波器74LS00集成三、实验内容及步骤

（一）掌握实验台中的“时钟电路（基准脉冲电路）”、“逻辑电平开关电路（开关电平）”、“LED显示电路”、“单次脉冲电路”、“通用集成电路插座”、“数字电路实验区”电路原理及使用方法。

1、用示波器测试实验台中“时钟脉冲”其中一路的输出信号,把测出来的波形图及电压峰峰值V P-P、周期值T标注在图1-1中。计算出电压峰峰值V P-P、周期值T。

t

图1-1

电压峰峰值V P-P= 周期T=

2、从“逻辑电平开关电路（十六位开关电平输出）”中任选一电

平开关，上下拔动改变开关位置，连接LED ，用LED 显示电路测定其电平并用万用表测出电压值。

开关位置 指示灯状态 电平 电压 拔上 拔下

（二）测试逻辑电路基本元件——门电路的逻辑功能。 1、观察74LS00门电路的外形结构，对照其插脚（见附录B ）并记住各脚的引线排列顺序及其内部电路图。以此芯片作为本次实验的入门测试实验对象。在“通用集成电路插座E ”中插入74LS00逻辑电路芯片。

2、74LS00为4个2输入端的与非 门电路，可选任其中一个与非门接成实 验电路，如图1-2。

3、其中输入端A 、B 应与输出端Y 对应为同一个门电路的相关端点。

4、分别把A 、B 端接到两个“逻辑 图1-2 B A Y . 电平开关”，用开关控制A 、B 端的输入

状态；Y 端接“LED 显示电路”用灯来 观测输出端Y 的状态。

5、芯片接电源。#14脚接至实验台电源 +5V ，#7脚接地。

6、通电后开始测试。改变电平开关位置，分别输入电平，用LED 显示电路测定输出端Y 的电平，并用万用表测出各点的电压。

输 A 入 B 端

输

出 端

将测出的结果填入下表中：

7、用上表数据检验布尔代数式：B

Y∙

=

A

四、实验报告要求

1、整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。

2、实验电路中工作电源取自装置的直流电源中哪一路输出？

3、在实验过程中，如果得不出正确的数据，你是从哪些方面分析原因的？

实验二 集成逻辑门电路的基本应用

一、实验目的

（一） 熟悉用标准与非门实现逻辑变换的方法。 （二） 学习与非门电路的应用。 （三） 掌握半加器电路结构和逻辑功能。 二、实验仪器和设备

通用综合实验装置 万用表 74LS00 74LS86集成电路 三、实验步骤及内容

（一）利用摩根定理可以对逻辑函数化简或进行逻辑变换。

摩根定律：)( +++C B A = ∙∙∙C B A = +++C B A

1、利用与非门组成一个与门的电路设计。与非门的布尔代数表达式为：B A Y ∙=，而与门的布尔代数表达式为：B A Z ∙=，只要把与非门的输出Y 反相一次，即可得到与非门的功能：

Z B A =∙=Y

=B A ∙

方法：用二个与非门即可实现与门的功能。将测试电路图画在下面空白处，并将测试结果记录于表2-1。

2、利用与非门组成一个或门的电路

设计。或门的布尔代数表达式为：Z=A+B ，根据摩根定律可知： Z=A+B =B A ∙

方法：用三个与非门连接起来，即可实现或门的功能。将测试电路图画在下面空白处，并将测试结果记录于表2-2。

（二）1、利用与非门完成一个电平“0”的控制器。电路的输入端接一个1MHZ 的脉冲信号，其输出端只能输出电平为“1”的信号。

2、用奇数个与非门构成环形振荡器，如图2-1所示。振荡频率为：

pd

nt f 21

=

，用示波器观察波形，测量振荡频率，计算与非门的

图2-1 与非门构成环形振荡器

平均延迟时间pd t 。其中，n 是与非门的个数。

（三）半加器逻辑功能的测试。用一个与门及一异或门（74LS86）组成一位半加器，测试其逻辑功能。如图2-1所示

表2-1

S 图2-1

V 0