数电实验实验报告
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5.完成用“异或”门设计的3变量判奇电路的原理图。
三．元件参考
依次为74LS283、74LS00、74LS51、74LS136
其中74LS51：Y=（AB+CD）’，74LS136：Y=A⊕B（OC门）
四．实验内容
1.用与非门组成半加器，用或非门、与或非门、与非门组成全加器（电路自拟）
半加器
全加器
被加数Ai
数字电路实验报告
实验一
一．试验用集成电路引脚图
74LS00集成电路74LS20集成电路
四2输入与非门双4输入与非门
二．实验内容
1.实验一
自拟表格并记录:
A
B
C
D
Y
A
B
C
D
Y
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实验
一．实验目的
熟悉与使用555集成定时器
二．实验内容
1.555单稳电路
1）按图连接，组成一个单稳触发器
2）测量输出端，控制端的电位与理论计算值比较
3）用示波器观察输出波形以及输出电压的脉宽。tw=RCln3=1.1RC
2．555多谐振荡器
1）按图接线，组成一个多谐振荡器
输出矩形波的频率为：f=1.43/（R1+2R2）
2.这次试验比较简单，熟悉了一些简单的组合逻辑电路和芯片，和使用仿真软件来设计和构造逻辑电路来求解。
实验二
一．实验目的
1.熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤
二．预习内容
1.复习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法步骤。
2.复习二进制数的运算。
3.用“与非门”设计半加器的逻辑图。
4.完成用“异或门”、“与或非”门、“与非”门设计全加器的逻辑图。
③至少使用一块74LS248芯片及共阴极显示器。
3实验电路图设计如下：
开关A B置于高电平时开始计数，A置于低电平的时候暂停计数，B置于低电平的时候清零。
四．实验体会：
最后的实验为一综合性实验，综合考察了555定时器与计数电路的应用。其中在接线时应先检查导线的通断后在使用，可以节省不必要浪费的时间；另外要将电路分割成不同的功能块来拼接会是过程清晰、简洁。由多谐振荡器产生的信号接入计数器时应用与非门来处理一下，否则计数器会出现乱码，可见理论与实际是有偏差的，可能是多谐振荡器产生的方波中有干扰信号。
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2.实验二
密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开。否则，报警信号为“1”，则接通警铃。试分析密码锁的密码ABCD是什么？
ABCD接逻辑电平开关。
最简表达式为：X1=AB’C’D密码为：1001
表格为：
A
B
将数据选择器的地址信号A2,A1,A0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，是能端EN始终保持低电平，这样，八选一数据选择器就成为一个三变量的函数产生器。
用八选一数据选择器74LS151产生逻辑函数
将上式写成如下形式：L=m1D1+m3D3+m6D6+m7D7
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X
X
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X来自百度文库
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d0
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计数
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X
X
保持
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X
X
X
保持
3.用74LS163组成六进制计数器
输出QA QB QC QD从0000逐渐增1直至0101，此时QA=1,QC=1,经过与非门后为低电平，输入至CLR同步清零，又开始了下一轮的计数。故计数范围为0000——0101，为六进制计数器。
2.3线—8线译码器的应用
用3线—8线译码器74LS138和与非门构成一个全加器。写出逻辑表达式并设计电路图，验证实际结果。
3.扩展内容
用一片74LS151构成4变量判奇电路
五、实验体会
1.数据选择器用来对数据进行选择，特别选择适用于函数的分离，是比较常用的组合逻辑器件；译码器用于数据的编码与译码中，也是较常用的逻辑器件。
触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元，具有记忆、存储二进制信息的功能。
从功能上看，触发器可分为RS、D、JK、T、T’等几种类型。上述几种触发器虽然功能不同，但相互之间可以转换。边沿触发器是指，只有在时钟脉冲信号CP的上升沿或者是下降沿到来时，接收此刻的输入信号，进行状态转换，而在其它任何时候输入信号的变化都不会影响到电路的状态。
1、了解数字计时装置的基本工作原理和简单设计方法。
2、熟悉中规模集成器件和半导体显示器的使用。
3、了解简单数字装置的调试方法，验证所设计的数字秒表的功能。
二．实验元件：
集成元件：555一片，74LS163一片，74LS248两片，LED两片，74LS00两片。
二极管IN4148一个，电位器100K一个，电阻，电容。
数据选择器74LS151,3—8线译码器74LS138.
四．实验内容
1.数据选择器的使用：
当使能端EN=0时，Y是A2,A1,A0和输入数据D0~D7的与或函数，其表达式为：
Y= （表达式1）
式中mi是A2,A1,A0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，不难实现组合电路。
4.用74LS163组成十进制计数器
输出QA QB QC QD从0000逐渐增1直至1001，此时QA=1,QD=1,经过与非门后为低电平，输入至CLR同步清零，又开始了下一轮的计数。故计数范围为0000——1001，为十进制计数器。
1、用74LS163组成六十进制计数器
五、实验体会：
这次试验熟悉了计数器、译码器、显示器等器件的使用方法，学会用它们组成具有计数、译码、显示等综合电路，并了解它们的工作原理。利用常用计数器通过设计可以实现非常用进制计数器，一般有同步和异步两种不同的方案，同时也可以采用清零和预置数来达到归零的目的。
三．实验内容：
1、实验原理框图
1秒信号发生器用555定时器构建多谐振荡电路而成
2六十进制计数器用两块74LS163组成
3译码电路由74LS148组成
4数码显示由LED组成。
2、设计内容及要求
①用上述元器件设计一个数字秒表电路，电路包含秒脉冲发生器、计数、译码，显示00至59秒。
②具有清零、停止、启动功能。
1
3.“74LS283”全加器逻辑功能测试
测试结果填入下表中：
被加数A4A3A2A1
0111
1001
加数B4B3B2B1
0001
0111
前级进位C0
0或1
0或1
和S4S3S2S1
1000
1001
0000
0001
新进位C4
0
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1
1
五．实验体会：
1.通过这次实验，掌握了熟悉半加器与全加器的逻辑功能
2.这次实验的逻辑电路图比较复杂，涉及了异或门、与或非门、与非门三种逻辑门，在接线时应注意不要接错。各芯片的电源和接地不能忘记接。
实验三
一．实验目的
熟悉数据选择器和数据分配器的逻辑功能和掌握其使用方法
二．预习内容
1.了解所有元器件的逻辑功能和管脚排列
2.复习有关数据选择器和译码器的内容
3.用八选一数据选择器产生逻辑函数L=ABC+ABC’+A’BC+A’B’C和L=A⊕B⊕C
4.用3线—8线译码器和与非门构成一个全加器
三．参考元件
C
D
X1
X2
A
B
C
D
X1
X2
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三.实验体会：
1.分析组合逻辑电路时，可以通过逻辑表达式，电路图和真值表之间的相互转换来到达实验所要求的目的。
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加数Bi
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前级进位Ci-1
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和Si
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新进位Ci
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1
2.用异或门设计3变量判奇电路，要求变量中1的个数为奇数是，输出为1，否则为0.
3变量判奇电路
输入A
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输入B
0
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0
0
1
1
输入C
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0
1
输出L
0
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0
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0
0
该式符合表达式1的标准形式，显然D1、D3、D6、D7都应该等于1，二式中没有出现的最小项m0、m2、m4、m5，它们的控制信号D0、D2、D4、D5都应该等于0。由此可画出该逻辑函数产生器的逻辑图。
L=ABC+ABC’+A’BC+A’B’C
用八选一数据选择器74LS151产生逻辑函数
根据上述原理自行设计逻辑图，并验证实际结果。
2.集成的组合逻辑电路也是有简单的门电路组合而成，可以根据对逻辑电路的连接,集成的逻辑器件之间可以相互转化，功能也进行了扩展了。
实验四：触发器和计数器
一、实验目的
1、熟悉J-K触发器的基本逻辑功能和原理。
2、了解二进制计数器工作原理。
3、设计并验证十进制，六进制计数器。
二、预习内容
1、复习有关R-S触发器，J-K触发器，D触发器的内容。
2）用示波器观察波形
通过示波器观察到输出波形为脉冲波
3.接触开关
按图接线，构成一个接触开关，摸一下触摸线，LED亮一秒
三．实验体会
本次实验是关于555集成定时器以及它构建的触发器和振荡器。555定时器在逻辑电路中用得非常广泛，可以由它产生各种各样的脉冲波形，一般作为信号源来使用。
实验六
一．实验目的：
2、预习有关计数器的工作原理。
统计输入脉冲个数的过程计数。能够完成计数工作的电路成为计数器。计数器的基本功能是统计时钟脉冲的个数，即实现计数操作，也用于分频、定时、产生节拍脉冲等。计数器的种类很多，根据计数脉冲引入方式的不同，将计数器分为同步计数器和异步计数器；根据计数过程中计数变化趋势，将计数器分为加法计数器、减法计数器、可逆计数器；根据计数器中计数长度的不同，可以将计数器分为二进制计数器和非二进制计数器（例如十进制、N进制）。
三、参考元件
74LS0074LS107
74LS74 74LS163
四、实验内容
1.R-S触发器逻辑功能测试
R—S触发器
R
S
Q
触发器电位
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
不确定
0
0
不变
不变
保持
2.74LS163的逻辑功能测试
74LS163的逻辑功能表如下
输入
输出
CTP
CTT
CP
D0
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
二进制计数器是构成其他各种计数器的基础。按照计数器中计数值的编码方式，用n表示二进制代码，N表示状态位，满足N=2“的计数器称作二进制计数器。74LS161D是常见的二进制加法同步计数器
3、用触发器组成三进制计数器。设计电路图。
4、用74 LS 163和与非门组成四位二进制计数器，十进制计数器，六进制计数器。设计电路图。
三．元件参考
依次为74LS283、74LS00、74LS51、74LS136
其中74LS51：Y=（AB+CD）’，74LS136：Y=A⊕B（OC门）
四．实验内容
1.用与非门组成半加器，用或非门、与或非门、与非门组成全加器（电路自拟）
半加器
全加器
被加数Ai
数字电路实验报告
实验一
一．试验用集成电路引脚图
74LS00集成电路74LS20集成电路
四2输入与非门双4输入与非门
二．实验内容
1.实验一
自拟表格并记录:
A
B
C
D
Y
A
B
C
D
Y
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
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1
0
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实验
一．实验目的
熟悉与使用555集成定时器
二．实验内容
1.555单稳电路
1）按图连接，组成一个单稳触发器
2）测量输出端，控制端的电位与理论计算值比较
3）用示波器观察输出波形以及输出电压的脉宽。tw=RCln3=1.1RC
2．555多谐振荡器
1）按图接线，组成一个多谐振荡器
输出矩形波的频率为：f=1.43/（R1+2R2）
2.这次试验比较简单，熟悉了一些简单的组合逻辑电路和芯片，和使用仿真软件来设计和构造逻辑电路来求解。
实验二
一．实验目的
1.熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤
二．预习内容
1.复习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法步骤。
2.复习二进制数的运算。
3.用“与非门”设计半加器的逻辑图。
4.完成用“异或门”、“与或非”门、“与非”门设计全加器的逻辑图。
③至少使用一块74LS248芯片及共阴极显示器。
3实验电路图设计如下：
开关A B置于高电平时开始计数，A置于低电平的时候暂停计数，B置于低电平的时候清零。
四．实验体会：
最后的实验为一综合性实验，综合考察了555定时器与计数电路的应用。其中在接线时应先检查导线的通断后在使用，可以节省不必要浪费的时间；另外要将电路分割成不同的功能块来拼接会是过程清晰、简洁。由多谐振荡器产生的信号接入计数器时应用与非门来处理一下，否则计数器会出现乱码，可见理论与实际是有偏差的，可能是多谐振荡器产生的方波中有干扰信号。
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1
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2.实验二
密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开。否则，报警信号为“1”，则接通警铃。试分析密码锁的密码ABCD是什么？
ABCD接逻辑电平开关。
最简表达式为：X1=AB’C’D密码为：1001
表格为：
A
B
将数据选择器的地址信号A2,A1,A0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，是能端EN始终保持低电平，这样，八选一数据选择器就成为一个三变量的函数产生器。
用八选一数据选择器74LS151产生逻辑函数
将上式写成如下形式：L=m1D1+m3D3+m6D6+m7D7
0
X
X
X
X
X来自百度文库
X
X
0
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d1
d2
d3
d0
d1
d2
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X
X
X
计数
1
1
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X
X
X
X
X
保持
1
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X
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X
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3.用74LS163组成六进制计数器
输出QA QB QC QD从0000逐渐增1直至0101，此时QA=1,QC=1,经过与非门后为低电平，输入至CLR同步清零，又开始了下一轮的计数。故计数范围为0000——0101，为六进制计数器。
2.3线—8线译码器的应用
用3线—8线译码器74LS138和与非门构成一个全加器。写出逻辑表达式并设计电路图，验证实际结果。
3.扩展内容
用一片74LS151构成4变量判奇电路
五、实验体会
1.数据选择器用来对数据进行选择，特别选择适用于函数的分离，是比较常用的组合逻辑器件；译码器用于数据的编码与译码中，也是较常用的逻辑器件。
触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元，具有记忆、存储二进制信息的功能。
从功能上看，触发器可分为RS、D、JK、T、T’等几种类型。上述几种触发器虽然功能不同，但相互之间可以转换。边沿触发器是指，只有在时钟脉冲信号CP的上升沿或者是下降沿到来时，接收此刻的输入信号，进行状态转换，而在其它任何时候输入信号的变化都不会影响到电路的状态。
1、了解数字计时装置的基本工作原理和简单设计方法。
2、熟悉中规模集成器件和半导体显示器的使用。
3、了解简单数字装置的调试方法，验证所设计的数字秒表的功能。
二．实验元件：
集成元件：555一片，74LS163一片，74LS248两片，LED两片，74LS00两片。
二极管IN4148一个，电位器100K一个，电阻，电容。
数据选择器74LS151,3—8线译码器74LS138.
四．实验内容
1.数据选择器的使用：
当使能端EN=0时，Y是A2,A1,A0和输入数据D0~D7的与或函数，其表达式为：
Y= （表达式1）
式中mi是A2,A1,A0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，不难实现组合电路。
4.用74LS163组成十进制计数器
输出QA QB QC QD从0000逐渐增1直至1001，此时QA=1,QD=1,经过与非门后为低电平，输入至CLR同步清零，又开始了下一轮的计数。故计数范围为0000——1001，为十进制计数器。
1、用74LS163组成六十进制计数器
五、实验体会：
这次试验熟悉了计数器、译码器、显示器等器件的使用方法，学会用它们组成具有计数、译码、显示等综合电路，并了解它们的工作原理。利用常用计数器通过设计可以实现非常用进制计数器，一般有同步和异步两种不同的方案，同时也可以采用清零和预置数来达到归零的目的。
三．实验内容：
1、实验原理框图
1秒信号发生器用555定时器构建多谐振荡电路而成
2六十进制计数器用两块74LS163组成
3译码电路由74LS148组成
4数码显示由LED组成。
2、设计内容及要求
①用上述元器件设计一个数字秒表电路，电路包含秒脉冲发生器、计数、译码，显示00至59秒。
②具有清零、停止、启动功能。
1
3.“74LS283”全加器逻辑功能测试
测试结果填入下表中：
被加数A4A3A2A1
0111
1001
加数B4B3B2B1
0001
0111
前级进位C0
0或1
0或1
和S4S3S2S1
1000
1001
0000
0001
新进位C4
0
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五．实验体会：
1.通过这次实验，掌握了熟悉半加器与全加器的逻辑功能
2.这次实验的逻辑电路图比较复杂，涉及了异或门、与或非门、与非门三种逻辑门，在接线时应注意不要接错。各芯片的电源和接地不能忘记接。
实验三
一．实验目的
熟悉数据选择器和数据分配器的逻辑功能和掌握其使用方法
二．预习内容
1.了解所有元器件的逻辑功能和管脚排列
2.复习有关数据选择器和译码器的内容
3.用八选一数据选择器产生逻辑函数L=ABC+ABC’+A’BC+A’B’C和L=A⊕B⊕C
4.用3线—8线译码器和与非门构成一个全加器
三．参考元件
C
D
X1
X2
A
B
C
D
X1
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三.实验体会：
1.分析组合逻辑电路时，可以通过逻辑表达式，电路图和真值表之间的相互转换来到达实验所要求的目的。
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2.用异或门设计3变量判奇电路，要求变量中1的个数为奇数是，输出为1，否则为0.
3变量判奇电路
输入A
0
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输入B
0
0
1
1
0
0
1
1
输入C
0
1
0
1
0
1
0
1
输出L
0
1
1
0
1
0
0
该式符合表达式1的标准形式，显然D1、D3、D6、D7都应该等于1，二式中没有出现的最小项m0、m2、m4、m5，它们的控制信号D0、D2、D4、D5都应该等于0。由此可画出该逻辑函数产生器的逻辑图。
L=ABC+ABC’+A’BC+A’B’C
用八选一数据选择器74LS151产生逻辑函数
根据上述原理自行设计逻辑图，并验证实际结果。
2.集成的组合逻辑电路也是有简单的门电路组合而成，可以根据对逻辑电路的连接,集成的逻辑器件之间可以相互转化，功能也进行了扩展了。
实验四：触发器和计数器
一、实验目的
1、熟悉J-K触发器的基本逻辑功能和原理。
2、了解二进制计数器工作原理。
3、设计并验证十进制，六进制计数器。
二、预习内容
1、复习有关R-S触发器，J-K触发器，D触发器的内容。
2）用示波器观察波形
通过示波器观察到输出波形为脉冲波
3.接触开关
按图接线，构成一个接触开关，摸一下触摸线，LED亮一秒
三．实验体会
本次实验是关于555集成定时器以及它构建的触发器和振荡器。555定时器在逻辑电路中用得非常广泛，可以由它产生各种各样的脉冲波形，一般作为信号源来使用。
实验六
一．实验目的：
2、预习有关计数器的工作原理。
统计输入脉冲个数的过程计数。能够完成计数工作的电路成为计数器。计数器的基本功能是统计时钟脉冲的个数，即实现计数操作，也用于分频、定时、产生节拍脉冲等。计数器的种类很多，根据计数脉冲引入方式的不同，将计数器分为同步计数器和异步计数器；根据计数过程中计数变化趋势，将计数器分为加法计数器、减法计数器、可逆计数器；根据计数器中计数长度的不同，可以将计数器分为二进制计数器和非二进制计数器（例如十进制、N进制）。
三、参考元件
74LS0074LS107
74LS74 74LS163
四、实验内容
1.R-S触发器逻辑功能测试
R—S触发器
R
S
Q
触发器电位
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
不确定
0
0
不变
不变
保持
2.74LS163的逻辑功能测试
74LS163的逻辑功能表如下
输入
输出
CTP
CTT
CP
D0
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
二进制计数器是构成其他各种计数器的基础。按照计数器中计数值的编码方式，用n表示二进制代码，N表示状态位，满足N=2“的计数器称作二进制计数器。74LS161D是常见的二进制加法同步计数器
3、用触发器组成三进制计数器。设计电路图。
4、用74 LS 163和与非门组成四位二进制计数器，十进制计数器，六进制计数器。设计电路图。