数字电子技术实验指导书

《数字电子技术》实验指导书

安阳工学院

电子信息与电气工程学院

实验一门电路逻辑功能及测试

一、实验目的

1．掌握集成门电路的逻辑功能和主要参数的测试方法。

2．熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。

3．学会如何使用集成门电路。

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

74HC86 二输入端四异或门 1片

74LS04 六反相器 1片

三、预习要求

1. 复习门电路的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各引线用途。

3. 了解双踪示波器使用方法。

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，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。

1. 测试门电路逻辑功能

（1）选用双四输入与非门74LS20一只，插入面包板，按图1.1接线：输入端（第1、2、4、5管脚）接电平开关，输出端（第6管脚）接电平显示发光二极管（注意：74LS20第7管脚接地，第14管脚接电源）。

（2）将电平开关按表1.l置位，分别测输出电压及逻辑状态。

表1.1

1245

6

图1.1 74LS20功能测试图

2. 异或门逻辑功能测试

(1) 选二输入四异或门电路74HC86, 按图1.2接线，输入端1、2、4、5接电平开关，输出端A 、B 、Y 接电平显示发光二级管。

U1A

接电平开关

图

1.2 74HC86连接图

(2) 将电平开关按表1.2置位，将结果填入表中。

表1.2

3．逻辑电路的逻辑关系

(1) 用74LS00，按图1.3接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.3中。 (2) 写出电路逻辑表达式。

B

Y

图1.3 74LS00连接图

表 1.3

4．用与非门组成其它门电路

(1) 用一片二输入端四与非门74LS00组成或非门 ()'Y A B =+。 (2) 画出电路图，测试其功能并填表1.4。

表1.4

5．平均传输延迟时间t pd的测试（选做）

用六反相器74LS04按图1.4接线，观察电路输出波形，并测量反相器的平均传输延迟时间。设各个门电路的平均传输延迟时间为t pd，用奇数个非门环形连在一起，电路会产生一定频率的自激振荡。如果用示波器测出输出波形的周期T，就可以间接地计算出门电路的平均传输延迟时间：t pd=T/(2n)，式中n是连接成环形的门的个数。

123456981110

U1A U1B U1C U1D U1E

图1.4 奇数个非门连成振荡器

五、实验报告

1．按各步聚要求记录实验测得的数据、写表达式、画电路图。

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) 异或门又称可控反相门，为什么？

实验二组合逻辑电路

一、实验目的

1．掌握组合逻辑电路的功能测试方法。

2．验证半加器和全加器的逻辑功能。

3．掌握组合逻辑电路的设计方法。

4．加深理解典型组合逻辑电路的工作原理。

二、实验仪器及材料

器件74LS00 二输入端四与非门3片

74HC86 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和设计方法。

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

1．组合逻辑功能测试

（1）用两片74LS00组成图2.1所示的逻辑电路。

（2）A、B、C接开关电平，Y1、Y2接发光二极管电平显示。

（3）按表2.1要求，改变A、B、C的状态并填表，写出Y1、Y2表达式。

Y1

Y2

图2.1 74LS00组成的组合逻辑电路

表2.1

2. 半加器设计及功能测试

(1) 用与非门74LS00和异或门74HC86设计一个半加器。

（2）组装所设计的半加器电路，并验证其功能是否正确，填表2.2。 （3）写出输出与输入之间的逻辑表达式。

表2.2

3. 全加器设计及功能测试

(1) 用与非门74LS00和与或非门74LS54设计一个全加器。 （2）组装所设计的全加器电路，并验证其功能是否正确，填表2.

3。 （3）写出输出与输入之间的逻辑表达式。

表2.3

五、实验报告

1. 写出实验电路的设计过程，并按要求画出设计电路图。

2．记录所设计电路的实验结果，并与设计要求进行比较。

实验三 译码器和数据选择器

一、实验目的

1. 加深理解译码器和数据选择器的逻辑功能。

2. 掌握译码器和数据选择器的使用方法。 二、实验仪器及材料

1.双踪示波器

2.器件 74LS139 2—4线译码器 1片 74LS153 双4选1数据选择器 1片 74LS00 二输入端四与非门 1片 三、预习要求

1．熟悉74LS139和74LS153的功能及引脚排列。 2．根据实验相关内容，画出逻辑电路图。

3．用Multisim 软件对所设计的电路进行仿真，验证其功能。 四、实验内容

1. 译码器功能测试

将74LS139译码器按图3.1接线，按表3.1所示输入电平的状态分别置位相应的电平开关，填输出状态表。

1G

1A

1B

1Y 0

1Y 1

1Y 2

1Y 3

GND 2G 2A 2B 2Y 02Y 1

2Y 22Y 3V CC 74LS139

接电平

开关

接电平显示

12345678

9

11101213141516

图3.1 74LS139接线图