《数字电路设计实训》实验指导书课件

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《数字电路实验》课件

《数字电路实验》课件

体管数量越来越多。
02
低功耗设计
随着便携式电子设备的普及,低功耗设计成为数字电路发展的重要趋势

03
可编程逻辑器件的应用
可编程逻辑器件(PLD)如现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程
逻辑器件(CPLD)的应用越来越广泛,使得数字电路设计更加灵活和
高效。
THANKS
感谢观看
03
认真观察实验现象,记录实验数据。
04
分析实验结果,总结实验经验,撰写实验 报告。
02
CATALOGUE
数字电路基础知识
数字电路概述
数字电路的定义
01
数字电路是处理离散信号的电路,其输入和输出信号通常为二
进制形式。
数字电路的特点
02
数字电路具有稳定性、可靠性、可重复性、易于大规模集成等
优点。
数字电路的应用
实验结果对比与分析
实验结果对比
将实验结果与理论值或预期结果进行 对比,找出差异和符合之处。
结果分析
对实验结果进行深入分析,探讨可能 的原因和影响因素,为实验总结提供 依据。
实验总结与建议
实验总结
根据实验过程和结果分析,总结实验的主要发现和结论,指出实验的局限性和不足之处 。
实验建议
针对实验中存在的问题和不足,提出改进和优化的建议,为后续的实验提供参考和借鉴 。
05
CATALOGUE
数字电路实验拓展
数字电路应用实例
01
02
03
数字钟
通过数字电路技术实现时 钟显示,包括时、分、秒 的计数和显示。
数字存储器
用于存储数据,如随机存 取存储器(RAM)、只读 存储器(ROM)等。

《数字电路设计实例》PPT课件

《数字电路设计实例》PPT课件

精选PPT
4
74LS138
精选PPT
5
74LS20
Y=A*B*C*D
精选PPT
6
实现电路1
精选PPT
7
实现方法2
组合电路的逻辑化简 Y=ABC+ABC+ABC+ABC Y=(A+A)BC+AB(C+C)=BC+AB
此公式形式最简但,电路不是最简 进一步化简: Y=BC*AB=(B+C)*AB=ABB*ABC 此表达式全部有与非门实现,达到电路最简
1、加计数:00-01--23
2、减计数:23-22--00
3、画出设计电路原理图。 4、安装并调试电路的逻辑功能。
精选PPT
13
设计步骤
• 逻辑抽象
a 确定输入输出变量数和状态数,b 确定逻辑状 态的含义并编号,c 按题意列出状态转换图。
• 状态简化 将等价状态合并得到最简状态图 • 选择器件 选择出器件类型和控制信号 • 画出逻辑电路 • 测试电路功能
数字电路实验要求
1、组合电路实验 2、时序电路实验 3、555应用实验 4、D/A转换器实验 5、综合设计实验
精选PPT
1
实验一、组合电路实验
实验设计要求: 1、某设备有三个开关ABC要求必须按ABC的顺 序接通。否则发出报警信号。 2、写出设计步骤并画出所设计的电路图。 3、安装并调试电路的逻辑功能。 4、观察电路中的竞争冒险现象并采取措施消除。 提示:设开关闭合为1,断开为0。则顺序导通 过程为:000 100 110 111 否则报警
实现方法2:将时钟信号倍频作为194的实 际时钟,原时钟信号作为ABCD输入信号, 用异或门实现。

数字电子技术实验指导书(答案) ppt课件

数字电子技术实验指导书(答案)  ppt课件

用全加器构成的n位二进制加法器
图中A和B是用来相加的两n位输入信号,Cn-1, Sn-1,Sn-2,· · · · · · S2,S1,S0是它们的和。在该电路中 对A0和B0相加是用一个半加器,对其它位都用全加 器。如果需要串接这些电路以增加相加的位数,那么 它的第一级也必须是一个全加器。
(2)设计步骤
交叉口通行灯逻辑问题的实现
(a)东一西灯任何时候都是绿的条件 (1)C和D线均被占用; (2)没有发现车辆; (3)当A、B线没同的占用时,C或D任一条线被占用; (b)南一北灯任问时候都是绿的条件 (1)A和B线均被占用,而C和D线均未占用或只占用 一条 线; (2)当C和D均未被占用时,A或B任一条线被占用。
二 、 TTL、HC和HCT器件的电压传输特性
(一)、实验目的 1.掌握TTL、HCT和 HC器件的传输特性。 2.掌握万用表的使用方法。 (二)、实验所用器件 1.六反相器74LS04片 2.六反相器74HC04片 3.六反相器74HCT04片 (三)、实验内容 • 1.测试TTL器件74LS04一个非门的传输特性。 • 2.测试HC器件74HC04一个非门的传输特性。 • 3.测试HCT器件74HCT04一个非门的传输特性。
选通 选择线 S B B
X0 数据输出 数据输入 X1 图1.9实验逻辑电路
实验二 组合逻辑电路部件实验
实验目的: 掌握逻辑电路设计的基本方法 掌握EDA工具MAX-PlusII的原理图输 入方法 掌握MAX-PlusII的逻辑电路编译、 波形仿真的方法Leabharlann 组合逻辑电路部件实验实验内容
(一)逻辑单元电路的波形仿真
三、逻辑门控制电路
1.用与非门和异或门安装如图所示的电路。 检验它的真值表,说明其功能。

《数字电路设计实训》实验指导书

《数字电路设计实训》实验指导书

数字电路设计实训实验指导书编写人:XXX审核人:XXXXX大学工学院电子信息通信学科目录一、基础实验部分实验一门电路逻辑功能及测试 (1)实验二组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) (5)实验三R-S,D,JK触发器 (9)实验四三态输出触发器,锁存器 (12)实验五集成计数器及寄存器 (15)实验六译码器和数据选择器 (18)实验七555时基电路 (21)二、选做实验部分实验八时序电路测试机研究 (26)实验九时序电路应用 (29)实验十四路优先判决电路 (31)三、创新系列(数字集成电路设计)实验部分实验十一全加器的模块化程序设计与测试 (33)实验十二串行进位加法器的模块化程序设计与测试 (35)实验十三N选1选择器的模块化程序设计与测试 (36)实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1. 熟悉门电路逻辑功能2. 熟悉数字电路学习机及示波器使用方法二、实验仪器及材料1. 双踪示波器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74LS04 六反相器1片三、预习要求1. 复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。

2. 熟悉所用集成电路的引线位置及引线用途。

3. 了解双踪示波器的使用方法。

实验前按学习机使用说明先检查学习机电源是否正常,然后选择实验用的集成电路,按自己设计的实验电路图接好连线,特别注意Vcc及接地线不能接错。

线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。

实验中改动接线需先断开电源,接好线后再通电实验。

1. 测试门电路逻辑功能图1.1(1)选用四输入与非门74LS20一只,插入面包板,按图1.1接线,输入端接S1~S4(电平开关输出端口),输出端接电平显示发光二极管(D1~D8任意一个)。

(2)将电平开关按表1.1置位,分别测输出电压及逻辑状态。

表1.12. 异或门逻辑功能测试。

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接电平开关,输出端A 、B 、Y 接电平显示发光二极管。

数电设计实践.ppt

数电设计实践.ppt

全加器真值表
AB C SC
0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 01 1 0 0 10 1 0 1 01 1 1 0 01 1 1 1 11
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2.5 综合设计实践
【例1】右图是一个加热水容器的示意图,图中A、B、C为
水位传感器。当水位在AB之间时,为正常状态,绿灯G亮; 当水位在BC之间或在A以上时,为异常状态,黄灯Y亮;当 水位在C点以下时,为危险状态,红灯R亮。要求设计一个按 上述要求控制三种灯亮和暗的逻辑电路图。
(1)根据题意要求,写出真值表、列出逻辑表达 式并化简。 (2)利用与非门完成设计电路,画出逻辑电路。 (3)画出用一片3线—8线译码器74HC138芯片实 现的电路。 (4)画出用一片8选1数据选择器74HC151芯片实 现的电路。
19:44
2.5 综合设计实践
【例2】某工厂有A、B、C三个车间,分别各需电力8千瓦、
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4.7 综合设计实践
➢结构分析:
0状态锁定
加计数器
译码器
显示器
时钟电路 分频器 减计数器
报时电路
1s
➢设计模块
1min 电源电路
时钟电路:产生1Hz脉冲波形,可选用555振荡电路 或与非门+RC振荡器
分频器:60分频电路,生成1/60Hz脉冲,可选用两片 74LS160,或者一片双十进制计数器74LS390
➢电源电路设计:设计调试各单元电路。
➢系统电路综合:将调试好的各单元电路按信号的流 向连接起来,构成整个系统,并对其进行功能测试。
19:44
19:44
4.7 综合设计实践
计数器:实现加减计数 用一个单刀双掷开关选择加计数或减计数,注意开

数字电路与逻辑设计实验ppt课件

数字电路与逻辑设计实验ppt课件

2021精选ppt
32
2、实验箱(电位器)
3、万用表
4、示波器
二、实验内容
每块74LS00包含4个与非门,前面的内容选其中的 一个进行测试。
高电平输入电流IIH较小,难以测量,测不出则以
0µA记录。
2021精选ppt
33
集成电路的功耗和集成密度密切相关。功耗大的的元器件则集 成度不能很高。
当输出端空载,门电路输出低电平时电路的功耗称为空载导通功 耗Pon。当输出端为高电平时,电路的功耗称为空载截止功耗 Poff。平均功耗P=(Pon+Poff)/2。例如74H系列TTL门电路,平 均功耗为22毫瓦。而CMOS门电路平均功耗在微瓦数量级。
示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴 偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标 准信号源组成。
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2021精选ppt
14
示波器的特点
能显示电信号的波形; 能测量电信号的幅度、周期、频率和相位等; 测量灵敏度高、过载能力强; 输入阻抗高
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15
示波器
情况。
Q0n+1=Q1 Q1n+1=Q2 Q2n+1=Q3 Q3n+1=DSL
DSL→Q0→Q1→Q2→Q3
接0-1显示器
QD QC QB QA
CPB
74LS197 LD
1
Cr CPA
1
手动单步脉冲
2021精选ppt
QD QC QB QA 0 0 00 0 0 01 0 0 10 0 0 11 0 1 00 0 1 01 0 1 10 0 1 11 1 0 00 1 0 01 1 0 10 1 0 11 1 1 00 1 1 01 1 1 10 1 1 11

【数字电路设计实训】实验指导书

【数字电路设计实训】实验指导书

数字电路设计实训实验指导书编写人:许一男审核人:金永镐延边大学工学院电子信息通信学科目录一、基础实验部分实验一门电路逻辑功能及测试 (1)实验二组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) (5)实验三R-S,D,JK触发器 (9)实验四三态输出触发器,锁存器 (12)实验五集成计数器及寄存器 (15)实验六译码器和数据选择器 (18)实验七555时基电路 (21)二、选做实验部分实验八时序电路测试机研究 (26)实验九时序电路应用 (29)实验十四路优先判决电路 (31)三、创新系列(数字集成电路设计)实验部分实验十一全加器的模块化程序设计与测试 (33)实验十二串行进位加法器的模块化程序设计与测试 (35)实验十三N选1选择器的模块化程序设计与测试 (36)实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1. 熟悉门电路逻辑功能2. 熟悉数字电路学习机及示波器使用方法二、实验仪器及材料1. 双踪示波器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74LS04 六反相器1片三、预习要求1. 复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。

2. 熟悉所用集成电路的引线位置及引线用途。

3. 了解双踪示波器的使用方法。

四、实验内容实验前按学习机使用说明先检查学习机电源是否正常,然后选择实验用的集成电路,按自己设计的实验电路图接好连线,特别注意Vcc及接地线不能接错。

线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。

实验中改动接线需先断开电源,接好线后再通电实验。

1. 测试门电路逻辑功能图1.1(1)选用四输入与非门74LS20一只,插入面包板,按图1.1接线,输入端接S1~S4(电平开关输出端口),输出端接电平显示发光二极管(D1~D8任意一个)。

(22.异或门逻辑功能测试。

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接电平开关,输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。

数字电路实验精选PPT课件

数字电路实验精选PPT课件
坚持
实验一 门电路逻辑功能测试与组合
注意事项
6. 闲置输入端的处理:(不要悬空,不然会产生干扰,影响实验结果,对 CMOS电路输入引脚悬空时容易损坏。)
• 对于与门/与非门:应接高电平,也可并联(不可超出前一级门的扇出 能力),不可以接低电平。A=A•1
• 对于或门/或非门:应接低电平,也可并联(不可超出前一级门的扇出 能力),不可以接高电平。A=A+0
操作提示
• 逻辑输入接电平开关,接通+5V电源为高电平(指示灯亮),接通“地”为低电平。 • 逻辑输出接发光二极管,指示灯亮时输出高电平,灭时输出低电平。 • 测量输出不同电平的电压,记录到表1-1,电压值在输出引脚处测量。 • 原理图中发光二极管上接的电阻和“地”,在实验箱内部已接好,不需要接。
坚持
• 设计一个4位二进制数为密码的数字密码锁。
坚持
单脉冲源
实验箱介绍
连续脉冲源
电源输出
电平指示
电源输入
各种引脚数的集 成块插座
电平输入
插分立元件
接地输出 坚持
插分立元件
数码显示
实验一 门电路逻辑功能测试与组合
实验箱使用
电平(数据)开关
电平指示
各档固定连续脉冲,1k~10kHz频率可 调连续脉冲。
坚持
实验原理

逻辑门电路是最基本的逻辑元件,它能实现最基本的逻辑功能,即其输入与输出之
间存在一定的逻辑关系。

实验中提供的集成块为74LS系列的低功耗肖特基TTL电路和74HC系列高速CMOS电路,
它们在逻辑上兼容,但具体物理参数不同,在实验中采用统一电源+5V;经实际测
定可以直接互接,但有些条件下要通过接口互接,在74LS门电路驱动74HC门电路时,

数字电路基础与实验实训 (2)[39页]

数字电路基础与实验实训 (2)[39页]

2.1.2半导体的导电作用
数字电路基础与实验实训
2.杂质半导体
在本征半导体中掺入微量杂质,电阻率就大大降低。这是因为加进杂质后, 空穴和电子的数目会大大增加。就会使半导体的导电能力发生显著改变。根据 掺入的杂质的化合价不同,杂质半导体分为N型和P型两大类。 (1)N型半导体 锗晶体中掺入少量的砷杂质就会产生大量的剩余电子,所以称这种半导体为电 子型半导体或N型半导体。在这种半导体中电子是多数载流子,而空穴是少数 载流子。 (2)P型半导体 在锗晶体中掺入少量的杂质铟,就会出现很多空穴;杂质半导体中空穴和电子 数目不相等,在电场作用下,空穴导电是主要的,所以叫空穴型半导体或者说 是P型半导体。P型或空穴型半导体内空穴是多数,所以称空穴为多数载流子; 电子数目少,就叫少数裁流子。
(1) 外加正向电压:当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极 管导通。 (2) 外加反向电压:反向电流很小,二极管处于截止状态。
2.1.3 PN结和二极管
数字电路基础与实验实训
3. PN结的反向击穿
当PN结所加反向电压大到一定数值时,PN结电阻会突然变得很小,反向电流会 骤然增大,而且是无限地增大。这种现象叫PN结的反向击穿。开始击穿时的电 压数值叫反向击穿电压。它直接限制了PN结用做整流和检波时的工作电压。
图2-1 北京通信博物馆展览的电子管电台
课前导读
案例二: 20世纪30年代,美国贝尔实验室主任Kelly
根据半导体在光照下能产生电流,以及它和金 属接触能起到整流和检波的作用的现象,认为 半导体有希望取代电子管。
1947年,贝尔实验室的肖克利(William Shockely)、巴丁(John Bardeen)和布拉顿 (Walter Brattain)组成的研究小组,研制出一种 点接触型的锗晶体管,如图2-2所示。

《数字电子电路实训》课件

《数字电子电路实训》课件
详细描述
介绍组合逻辑电路的基本概念、设计方法和实现技巧,包括编码器、译码器、多 路选择器等。通过实际操作,掌握组合逻辑电路的设计、仿真和制作过程。
项目三:时序逻辑电路的设计与实现
总结词
掌握时序逻辑电路的设计方法和实现 技巧
详细描述
介绍时序逻辑电路的基本概念、设计 方法和实现技巧,包括寄存器、计数 器等。通过实际操作,掌握时序逻辑 电路的设计、仿真和制作过程。
学习基本逻辑门电路(与 门、或门、非门等)的工 作原理。
详细描述
掌握基本逻辑门电路的测 试方法,包括输入和输出 电压的测量。
实验二:组合逻辑电路的测试
详细描述
总结词:掌握组合逻辑电路 的原理和测试方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
01
03
学习组合逻辑电路(编码器 、译码器、比较器等)的工
作原理。
掌握组合逻辑电路的测试方 法,包括真值表、功能表和
参考文献
• - 课件结构清晰 • 该课件采用了清晰的目录结构和层次,使
得学生可以快速找到自己需要学习的内容 ,并且每个部分都有详细的讲解和实例, 有助于学生深入理解和掌握相关知识和技 能。
参考文献
• - 课件实用性强
• 该课件结合了实际应用和市场需求,通过实际案例和实践经验,帮助学生更好地掌握数字电子电路实训的应用和实践,提高其实践能力和就业竞争力。 • - 课件易于使用
数字电路的工作方式
数字电路的工作方式包括时序逻辑和组合逻辑两种。时序逻辑电路具有记忆功能,能够根 据时钟信号进行状态转换;组合逻辑电路则是由逻辑门组合而成的电路,实现一定的逻辑 功能。
数字电路的分析方法
数字电路的分析方法包括功能分析和波形分析两种。功能分析是通过逻辑代数和真值表等 方法分析电路的功能;波形分析则是通过观察输入输出波形的变化来分析电路的工作状态 。

数字电路实验与实训课件

数字电路实验与实训课件

四、实验内容与步骤 1.用与非门74LS00构成的异或门电路,
其逻辑图如图3.11所示,实际接线图如图 3.12所示,按图接线并填写表3.10,然后 判断其逻辑功能是否正常,集成块是否完 好。
2.用与非门构成三选二电路
对于某些容易发生危险的设备,在危急
情况下应立即关机。为提高报警信号的 可靠性,防止误报警,常在关键部位安 置3个类型相同的危险报警器,如图3.13 所示。只有当3个危险报警器中至少有两 个指示危险时,才实现关机操作。设在 危急情况下,报警信号A、B、C中两个 为高电平1;其输出状态L才为高电平1时, 设备立即关机。
图3.18负边沿双JK触发器
三、实验器材 1. 14、16引脚集成块座或面包板 2块 2. 74LS00集成块 1块 3. 74LS112集成块 1块 4. 万用表 1块 5. 稳压源或综合实验台 1台 6. 逻辑电平开关 1块 7. 逻辑电平显示器 1块 8. 脉冲源 1个 9. 导线 若干
3.利用若干个与非门按一定的规律组
合可构成各种复合门电路,如与非门、 或门、异或门等。 4.复习教材中有关门的逻辑表示方法 的内容。 5.练习逻辑代数的基本运算,能够对 逻辑函数进行合理变换。
三、实验器材 1.14引脚集成块座或面包板 2块 2.74LS00集成块 2块 3.74LS20集成块 1块 4.74LS10集成块 1块 5.万用表 1块 6.稳压源或综合实验台 1台 7.逻辑电平开关 1块 8.逻辑电平显示器 1块 9.导线 若干
2.基本RS触发器 图3.15为由两个与
非门交叉耦合构成 的基本RS触发器 的示意图,其逻辑 符号为图3-16,它 是无时钟控制的低 电平直接触发器。

数字电路实验指导书_13通信1班2班指导老师阳清课件

数字电路实验指导书_13通信1班2班指导老师阳清课件

《数字逻辑电路》电子技术实验室编闽江学院计算机科学系目录目录实验一数字逻辑电路实验的配套仪器设备的使用方法与练习 (3)实验二TTL集成逻辑门的参数测试与使用 (6)实验三组合逻辑电路实验分析 (13)实验四触发器及其应用 (19)实验一数字逻辑电路实验的配套仪器设备的使用方法与练习一、实验目的1、掌握THD-1型数字电路实验箱的结构及各模块的功能。

2、熟悉数字万用表、数字示波器、函数信号发生器、稳压电源等仪器仪表的使用方法二、实验原理1、THD-1型数字电路实验箱的结构及各模块的功能数字电路实验箱是对TTL门电路、COMS门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等电路的功能进行验证和相关参数测量的多功能实验箱。

其包括数码管及LED灯显示模块、脉冲信号输出模块、逻辑电平输出模块,低压直流电源模块、IC(集成电路)座与管脚接口模块以及蜂鸣器继电器等组成部分。

其各个模块都有一定的功能,能模拟IC的输入输出信号,使我们能更直观的认识各种集成电路。

2、数字万用表我们使用的数字万用表是三位半液晶显示小型数字万用表。

它可以测量交、直流电压和交、直流电流,电阻、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等,由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程。

(使用方法实验课堂我将会进行讲解和演示)3、数字示波器数字示波器就将输入的电压、电流等电信号进行采样、存储并以图形的形式直观的显示出来的测量仪器。

数字示波器将被测信号采用和量化,并将其以二进制的形式存储起来,再从存储器中取出信号的离散值。

通过一定的算法将离散的信号以连续的形式在屏幕上显示出来。

(具体操作我将在课堂上演示讲解)示波器的面板介绍如下:4、函数信号发生器本实验使用的是RIGOLDG1022双通道函数/任意波形发生器,其采用直接数字频率合成(DDS ) 技术设计,能够产生精确、稳定、低失真的输出信号,且操作简单。

其有两个输出通道CH1和CH2,可分别选择:正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、噪声波、任意波输出。

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数字电路设计实训实验指导书编写人:许一男审核人:金永镐延边大学工学院电子信息通信学科目录一、基础实验部分实验一门电路逻辑功能及测试 (1)实验二组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) (5)实验三R-S,D,JK触发器 (9)实验四三态输出触发器,锁存器 (12)实验五集成计数器及寄存器 (15)实验六译码器和数据选择器 (18)实验七555时基电路 (21)二、选做实验部分实验八时序电路测试机研究 (26)实验九时序电路应用 (29)实验十四路优先判决电路 (31)三、创新系列(数字集成电路设计)实验部分实验十一全加器的模块化程序设计与测试 (33)实验十二串行进位加法器的模块化程序设计与测试 (35)实验十三N选1选择器的模块化程序设计与测试 (36)实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1. 熟悉门电路逻辑功能2. 熟悉数字电路学习机及示波器使用方法二、实验仪器及材料1. 双踪示波器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74LS04 六反相器1片三、预习要求1. 复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。

2. 熟悉所用集成电路的引线位置及引线用途。

3. 了解双踪示波器的使用方法。

实验前按学习机使用说明先检查学习机电源是否正常,然后选择实验用的集成电路,按自己设计的实验电路图接好连线,特别注意Vcc及接地线不能接错。

线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。

实验中改动接线需先断开电源,接好线后再通电实验。

1. 测试门电路逻辑功能图1.1(1)选用四输入与非门74LS20一只,插入面包板,按图1.1接线,输入端接S1~S4(电平开关输出端口),输出端接电平显示发光二极管(D1~D8任意一个)。

(2)将电平开关按表1.1置位,分别测输出电压及逻辑状态。

表1.12. 异或门逻辑功能测试。

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接电平开关,输出端A 、B 、Y 接电平显示发光二极管。

(2)将电平开关按表1.2置位,将结果填入表中。

表1.23. 逻辑电路的逻辑关系。

(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 图1.3表1.3A BA B图1.4(2)写出上面两个电路逻辑逻辑表达式。

4. 逻辑门传输延迟时间的测量。

用六反相器(非门)按图1.5接线,输入80Hz 连续脉冲,用双踪示波器测输入,输出相位差,计算每个门的平均传输延迟时间的tpd 值。

输出111111121212121212图1.55. 利用与非门控制输出。

用一片74LS00按图1.6接线,S 接任意电平开关,用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。

6. 用与非门组成其他门电路并测试验证。

(1)组成或非门。

用一片二输入端四与非门组成或非门B A B A Y ⋅=-=画出电路图,测试并填表1.5 图1.6(2)组成异或门表1.4表1.6 表1.5 S Y &123(a)将异或门表达式转化为与非门表达式。

(b)画出逻辑电路图。

(c)测试并填表1.6.五、实验报告1. 按各步骤要求填表并画逻辑图。

2. 回答问题:(1)怎样判断门电路逻辑功能是否正常?(2)与非门一个输入接连续脉冲,其余端什么状态时允许脉冲通过?什么状态时禁止脉冲通过?(3)异或门又称可控反向门,为什么?实验二组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)一、实验目的1. 掌握组合逻辑电路的功能测试。

2. 验证半加器和全加器的逻辑功能。

3. 学会二进制数的运算规律。

二、实验仪器及材料器件74LS00 二输入端四与非门3片74LS86 二输入端四异或门1片74LS54 四组输入与或非门1片三、预习要求1. 预习组合逻辑电路的分析方法。

2. 预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。

3. 预习二进制数的运算。

四、实验内容实验1:组合逻辑电路功能测试。

图2.1(1)用2片74LS00组成图2.1所示逻辑电路。

为便于接线和检查,在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。

(2)图中A、B、C接电平开关,Y1、Y2接发光管电平显示。

(3)按表2.1要求,改变A、B、C的状态填表并写出Y1、Y2 逻辑表达式。

(4)将运算结果与实验比较。

实验2:基于一个74LS86芯片和一个74LS00芯片的半加器设计测试用异或门(74LS86)和与非门组成的半加器的逻辑功能。

根据半加器的逻辑表达式可知,半加器Y是A、B的异或,而进位Z是A、B相与,故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成如图2.2。

图2.2 半加器的逻辑电路(1)在学习机上用异或门和与门接成以上电路。

A、B接电平开关S。

Y、Z 接电平显示。

(2)按表2.2要求改变A、B状态,填表。

实验3:实验2:基于三个74LS00芯片的全加器设计测试全加器的逻辑功能(1)写出图2.3电路的逻辑表达式。

(2)根据逻辑表达式列真值表。

(3)根据真值表画逻辑函数S i C t 的卡诺图。

图2.3Si= Ci=(4)填写表2.3各点状态表2.3(5)按原理图选择与非门并连接进行测试,将测试结果记入表2.4,并与上表进行比较看逻辑功能是否一致。

4. 测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能。

全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成,在实验中,常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。

(1)画出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑电路图,写出逻辑表达式。

(2)找出异或门、与或非门和与门器件按自己画出的图接线。

接线时注意与或非门中不用的与门输入端接地。

(3)当输入端A i、B i、及C i-1为下列情况时,用万用表测量Si和Ci的电位并将其转为逻辑状态填入下表。

表2.4五、实验报告1. 整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。

2. 总结组合逻辑电路的分析方法。

实验三 触发器(一)R —S ,D ,J —K一、实验目的1. 熟悉并掌握R —S 、D 、J —K 触发器的构成,工作原理和功能测试方法。

2. 学会正确使用触发器集成芯片。

3. 了解不同逻辑功能FF 相互转换的方法。

二、实验仪器及材料1. 双踪示波器2. 器件 74LS00 二输入端四与非门1片74LS74 双D 触发器 1片 74LS112双J —K 触发器1片三、实验内容1. 基本R —SFF 功能测试:两个TTL 与非门首尾相接构成的基本R —SFF 的电路如图3.1所示。

(1)试按下面的顺序在d S 、d R :d S =0 d R =1 d S =1 d R =1 d S =1 d R =0d S =1d R =1图3.1 基本R —SFF 电路观察并记录FF 的Q 、Q 端的状态,将结果填入下表3.1中,并说明在上述各种输入状态下,FF 执行的是什么功能?表3.1(2)d S 端接低电平,d R 端接脉冲。

Q ~Q ~Sd ~Rd&123&456(3)d S 端接高电平,d R 端接脉冲。

(4)连接R d 、S d ,并加脉冲。

记录并观察(2)、(3)、(4)三种情况下,Q 、Q 端的状态。

从中你能否总结出基本R —S FF 的Q 或Q 端的状态改变和输入端d S 和d R 的关系。

(5)当d S 、d R 都接低电平时,观察Q 、Q 端的状态。

当d S 、d R 同时由低电平跳为高电平时注意观察Q 、端的状态,重复3~5次看Q 、端的状态是否相同,以正确理解“不定”状态的含义。

2. 维持一阻塞型D 触发器功能测试。

双D 型正边沿异步置1端,置0端(或称异步置位,复位端)。

CP 为时钟脉冲端。

(1) 分别在d S 、d R 端加低电平,观察并记录Q 、Q端的状态。

(2) 令d S 、d R 端为高电平,D 端分别接高,低电平,用点动脉冲作为CP ,观察并记录当CP 为0、↑、1、↓时Q 端状态的变化。

图3.2 D FF 逻辑符号(3) 当d S =d R =1、CP=0(或CP=1),改变D 端信号,观察Q 端的状态是否变化?整理上述实验数据,将结果填入下表3.2中。

(4) 令d S =d R =1,将D 和Q 相连,CP 加连续脉冲,用双踪示波器观察并记录Q 相对于CP 的波形。

表3.2D CP~Rd ~Sd~Q Q2. 负边沿J —K 触发器功能测试。

双J —K 负边沿触发器74LS112芯片的逻辑符号如图3.3所示。

自拟实验步骤,测试其功能,并将结果填入表3.3中。

若令J=K=1时,CP 端加连续脉冲,用双踪示波器观察Q~CP 波形,和DFF 的D和Q 端相连时观察到的Q端的波形相比较,有何异同点?3. 触发器功能转换 图3.3 (1) 将D触发器和J —K 触发器转换成T 触发器,列出表达式,画出实验电路图。

(2) 接入连续脉冲,观察各触发器CP 及Q 端波形。

比较两者关系。

(3) 自拟实验数据表并填写之。

四、实验报告1. 整理实验数据并填表。

2. 写出实验内容3、4的实验步骤及表达式。

3. 画出实验4的电路图及相应表格。

4. 总结各类触发器的特点。

J CP ~Rd~Sd ~QQK实验四三态输入触发器及锁存器一、实验目的1. 掌握三态输入触发器及锁存器的功能及使用方法。

2. 学会用三态输入触发器和锁存器构成的功能电路。

二、实验仪器及材料1. 双踪示波器2. 器件CD4043 三态输出四R—S触发器一片74LS75 四位D锁存器一片三、实验内容1. 锁存器功能及应用图4.1为74LS75四D锁存器,每两个D锁存器由一个锁存信号G控制,当G为高电平时,输出端Q随输入端D信号的状态变化,当G由高变低时,Q锁存在G端由高变低前Q的电平上。

图4.1(1)验证图4.1锁存器功能,并列出功能状态表。

(2)用74LS75组成的数据锁存器按图4.2接线,1D~4D接逻辑开关作为数据输入端,G1,2和G1,4接到一起作为锁存选通信号ST,1Q~4Q分别接到7段译码器的A—D端,数据输出由数码管显示。

设:逻辑电平H为“1”,L为“0”ST=1,输入0001,0011,0111,观察数码管显示。

ST=0,输入不同数据,观察输出变化。

VSSA逻辑电平1Q42Q131R41S 5EN62S72R144S123S 113R154R 2Q22Q316613图4.2 图4.32. 三态输出触发器功能及应用。

4043为三态R —S 触发器,其包含有四个R —S 触发器单元,输出端均用CMOS 传输门对输出状态施加控制。

当传输门截止时,电路输出呈“三态”,即高阻状态。

管脚排列见图4.3。

(1)三态输入R —S 触发器功能测试验证R —S 触发器功能,并列出功能表。

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