数字电路7大基础实验电子教案

实验一门电路逻辑功能及测试

一、实验目的

1．了解实验箱各部分的功能，并熟悉其使用方法。

2．熟悉门电路的外形和引脚以及逻辑功能。

3．学习集成电路的测试方法及示波器使用方法。

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 四输人端双与非门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各引线用途．

3．了解双踪示波器使用方法．

四、实验箱介绍

实验箱由电源、电平显示、信号源、芯片插座、逻辑开关等部分组成。

1、电源部分

输出DC、+5V、+1.25V~+15V直流稳压电源各一路。两路均设有短路报警功能，电源在短路时自动将电源与已经短路的电路断开，当短路故障排除后，按下报警复位开关即可恢复供电。

2、显示部分

电平指示由10组发光二极管组成，用＋5V接电平输入时灯亮为正常。用GND（地）接电平无输出显示为正常。数字显示由2位7段LED数码管及二-十进制译码器驱动器组成。分译码输入端和段位显示输入端（高电平有效）。

3、信号源部分

分单脉冲和连续脉冲2部分，单脉冲开关为消抖动脉冲；连续脉冲分为2组，一组为4路固定频率

脉冲，分别为200kHZ、100kHZ、50kHZ、25kHZ；另一组为：1Hz~5kHz连续可调方波。

4、逻辑电平开关

由10组逻辑电平开关组成（S0-S9），逻辑开关用于输出逻辑电平“1”和“0”。接电平指示，并左右拨动开关（H为高电平+5V，L为低电平0V），则红绿灯相应亮灯。用一组（4位）逻辑开关分别接数码显示的译码输入ABCD（8421BCD），拨动开关组合，输入0000～1001，则数码显示为0～9。

5、集成块插座

插座为双列直插或多列直插，集成块引脚数和引脚号须与插座相符，上左下右对角一般为正、负电源（特殊除外），电源负端接GND即可（10个14脚、3个16脚、1个20脚）。

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，插入插座 按图1．1接线、输入端接S1～S4（电平开关输出插口）。输出 端接电平显示发光二级管（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． 2．逻辑电路的逻辑关系

（1）．用74LS00按图1。3接线，将输人输出逻辑关系分别填人表1．3中， 表1．3

（2）．写出上面电路逻辑表达式．

3．利用与非控制输出。

用一片74LS00 如图1．4

S

S

图1.4

1。4

4、选作

参照内容1，自制表格，完成对74ls86,74ls04的测试.

五、实验报告

1．按各步聚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）与非门一个输人接连续脉冲．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？

实验二组合逻辑电路的分析和设计

一、实验目的

1．熟识常用逻辑门的使用方法。

2。掌握组合逻辑电路的分析与测试和设计。

二、实验仪器及材料

74LS00（与非门）2片 74LS86（异或门）1片 74LS54（与或非门）1片

74LS04（六反相器）1片 74LS20（四输入端双与非门）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

1、分析、测试全加器的逻辑功能

电路采用一片74LS00和一片74LS86连接。输入信号A、B、Ci-1用逻辑电平开关（实验箱右下方）输出信号X1、X2、S、Si、Ci连接LED显示（实验箱右上方，“红”为1，“绿”为0）将测试结果填入真值表和卡诺图中，求出逻辑表达式。

2、组合逻辑电路设计

（1）设计一个三人无弃权表决逻辑电路。

（2）设计一个四位奇偶校验电路。要求当四位数码有奇数个1时，输出为1，否则输出为0。（3）设计一个1位二进制数值比较器逻辑电路。

（4）设计一个将十进制数0～9的8421码转换为格雷码的逻辑电路。

（5）设计一个信号优先顺序逻辑电路。要求信号A、B、C在同一时间内，只允许一个信号通过，若有两个或以上信号出现，则按A、B、C顺序通过。

任选2题设计。按给定逻辑门任选。写出电路设计过程，绘出设计线路图

五、实验报告

1．整理实验数据、图表，分析真值表，转化为卡诺图，化简最简逻辑表达式并对实验结果进行分析讨论。

2、写出设计过程（功能真值表、卡诺图分析、逻辑表达式化简），画出设计的电路图，记录结果。

实验三译码器和数据选择器的应用

一、实验目的

1、掌握译码器的逻辑功能及其使用方法。

2、了解译码器的一些应用电路。

3、熟悉选择器的使用方法。

二、实验仪器及元器件

1、数电实验箱

2、数字万用表

3、元器件：

74LS138（译码器） 74LS20（四输入端双与非门）

74LS153(双4选1数据选择器)

三、实验内容

1、简介

74LS138为双列直插16脚3－8线译码器，引脚及功能表见右。使能端：S1=1，使能；S1=0, 禁止。S2=S3=0，使能；S2、S3任一端为1，禁止。输出Y0～Y7为低电平有效。

图 3.1

2、功能测试

将地址和使能端与逻辑开关连接，输出端与电平指示连接。按上表逐项测试74LS138的逻辑功能。

3、应用电路