数字逻辑电路实验指导书(2016)
数字电路实验指导书
实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的1．熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。
2．掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。
二、实验器材1．数字逻辑实验箱DSB-3 1台2. 万用表 1只3．元器件： 74LS00（T065） 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干三、实验说明1．数字逻辑实验箱提供5 V + 0.2 V的直流电源供用户使用。
2．连接导线时，为了便于区别，最好用不同颜色导线区分电源和地线，一般用红色导线接电源，用黑色导线接地。
3．实验箱操作板部分K0~K7提供8位逻辑电平开关，由8个钮子开关组成，开关往上拨时，对应的输出插孔输出高电平“1”，开关往下拨时，输出低电平“0”。
4．实验箱操作板部分L0~L7提供8位逻辑电平LED显示器，可用于测试门电路逻辑电平的高低，LED亮表示“1”，灭表示“0”。
四、实验内容和步骤1．测试74LS04六非门的逻辑功能将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
表1-1 74LS04逻辑功能测试表2．测试74LS00四2输入端与非门逻辑功能将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
3．测试74LS55 二路四输入与或非门逻辑功能将74LS55正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。
（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）4．测试74LS86四异或门逻辑功能将74LS86正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-4要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平。
五、实验报告要求1．整理实验结果，填入相应表格中，并写出逻辑表达式。
2．小结实验心得体会。
3．回答思考题若测试74LS55的全部数据，所列测试表应有多少种输入取值组合？实验二集成逻辑门电路的参数测试一、实验目的1．掌握TTL和CMOS与非门主要参数的意义及测试方法。
[工学]数字逻辑实验指导书
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《数字逻辑实验指导书》实验一组合逻辑电路分析与设计一、实验目的：1、掌握PLD实验箱的结构和使用；2、学习QuartusⅡ软件的基本操作；3、掌握数字电路逻辑功能测试方法；4、掌握实验的基本过程和实验报告的编写。
二、原理说明：组合电路的特点是任何时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号，而与信号作用前电路的状态无关。
(一)组合电路的分析步骤：（二）组合逻辑电路的设计步骤首先根据给定的实际问题进行逻辑抽象，确定输入、输出变量，并进行状态赋值，再根据给定的因果关系，列出逻辑真值表。
然后用公式法或卡诺图法化简逻辑函数式，以得到最简表达式。
最后根据给定的器件画出逻辑图。
三、实验内容(一)组合逻辑电路分析：1.写出函数式，画出真值表；2.在QuartusⅡ环境下用原理图输入方式画出原理图，并完成波形仿真；3.将电路设计下载到实验箱并进行功能验证，说明其逻辑功能。
（必做）(二)1. 设计一个路灯的控制电路，要求在四个不同的路口都能独立地控制路灯的亮灭。
(用异或门实现)画出真值表，写出函数式，画出实验逻辑电路图。
在Quartus Ⅱ环境下实现设计，完成对波形的仿真，并将设计下载到实验箱并进行功能验证。
（必做）要求：用四个按键开关作为四个输入变量；用一个LED 彩灯（发光二极管）来显示输出的状态，“灯亮”表示输出为“高电平”，“灯灭”表示输出为“低电平”。
2. 设计一个保密锁电路，保密锁上有三个键钮A 、B 、C 。
要求当三个键钮同时按下时，或A 、B 两个同时按下时，或按下A 、B 中的任一键钮时，锁就能被打开；而当不符合上列组合状态时，将使电铃发出报警响声。
试设计此电路，列出真值表，写出函数式，画出最简的实验电路。
(用最少的与非门实现)。
在Quartus Ⅱ环境下实现设计，完成对波形的仿真，并将设计下载到实验箱并进行功能验证。
（选做）(注：取A 、B 、C 三个键钮状态为输入变量，开锁信号和报警信号为输出变量，分别用F 1用F 2表示。
0级《数字逻辑电路》实验指导书 1
课程名称：数字逻辑电路实验指导书课时：8学时集成电路芯片一、简介数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。
识别方法是：正对集成电路型号（如74LS20）或看标记（左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一般排在左上端，接地一脚（在左上角）。
在标准形TTL集成电路中，电源端VCC，7脚为GND。
若集端GND一般排在右下端。
如74LS20为14脚芯片，14脚为VCC成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。
二、TTL集成电路使用规则1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。
电源极性绝对不允许接错。
3、闲置输入端处理方法(1)悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。
但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。
因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。
（也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一固定(2)直接接电源电压VCC电压(＋2.4≤V≤4.5V)的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。
(3)若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。
4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。
当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。
对于不同系列的器件，要求的阻值不同。
5、输出端不允许并联使用（集电极开路门(OC)和三态输出门电路(3S)除外）。
否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。
6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为了使后，一般取R＝3～5.1K 级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至VccΩ。
《数字逻辑》实验指导书3
异或门真值表
A
B
Y
0
0
0
1
1
0
1
1
五、实验报告要求
记录整理实验结果，并对结果进行分析。
在做本实验之前一定要先仔细阅读附录一。
实验中所需器件的引脚分布图参考附录三。
逻辑电平单元拨上为高电平，拨下为低电平。
实验中所说明的Vcc在没有特别申明情况下都接5V（后同）。
实验二 数据选择器
一、实验目的
按下箱体右侧的交流开关，电源单元的直流指示灯亮了，表明电源部分正常工作。
2、逻辑电平输出
此模块的主要功能是提供高低电平。当需要一个高电平时，将拨位开关拨上即可，同样需要一个低电平将拨位开关拨下即可。
3、逻辑电平显示
它的主要作用是对输出电平的高低进行显示，如果发光二极管发光，则对应的输出为高电平，相反发光二极管不发光，则对应的输出为低电平。
4、可调电位器部分
此部分提供1K,10K，50K，100K四个可调电位器，可供实验中使用。
5、LED模块共阴数码管和共阳数码管
实验箱上提供的TOS5101AH为共阴数码管，TOS5101BH为共阳数码管，从左下脚开始数为第1脚，引脚数按照逆时针方向递增，它们的第3脚和第8脚为公共端。实验箱上提供了8个孔，这8个孔的对应标号已经给出。此模块设计力求灵活可变，当需要两个共阴的数码管时，只需将共阳数码管拔起，换上共阴数码管即可，同样需要两个共阳数码管，只需将共阴数码管拔起，换上共阳数码管。另外还可以做共阴共阳数码管的单独实验。
A
B
Y
0
0
0
1
1
01Leabharlann 12、利用与非门组成其他逻辑门电路
⑴组成与门电路
数字逻辑实验指导书
照附录熟识各管脚的功能。
（一）测试门电路逻辑功能
测量以上四种门的逻辑功能，输入接高低电平开关，输出接高低电平指示灯。列出
真值表，并填入测试结果，写出逻辑表达式。
（二）实现其它逻辑门的功能
1、按图 1－1 和图 1－2 组成逻辑电路。测试输出与输入的逻辑关系并列出真值
表。填写实验结果。写出表达式。
1
数字逻辑实验指导书
可见这些触发器的动作时间各异。计数器由 RD 输入负脉冲置零后，计数脉冲从 CP 端
输入，第一个计数脉冲输入后，计数器状态均为 Q4Q3Q2Q1 = 0001，随着计数脉冲的继 续输入，计数器的状态根据二进制码顺序依次递增，第十五个脉冲输入后，计数器状态
为 1111。第十六个脉冲输入后，计数器恢复起始状态 0000，并在 RD 端送出一个进位脉
（1）QA、QB、QC、QD 四个输出端分别接发光管二极管显示，CP 端接连续脉冲或单脉 冲。
（2）在 CP 端接连续脉冲，观察 CP、QA、QB、QC、QD 的波形。 （3）画出 CP、QA、QB、QC、QD 的波形。
图 3-3 异步二 — 十进制加法计数器
六、实验报告 1、画出实验内容要求的波形及记录表格。 2、总结时序电路特点。
9
数字逻辑实验指导书
实验四 电子秒表的电路实现
一、实验目的
1、学习数字电路中基本 RS 触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示 等单元电路的综合应用。
2、学习电子秒表的调试方法。
二、实验设备及器件
1、＋5V 直流电源 3、数字万用表 5、单次脉冲源 7、逻辑电平开关 9、译码显示器
2、双踪示波器 4、数字频率计 6、连续脉冲源 8、逻辑电平显示器 10、74LS00×2 555×1 74LS90×3
数字逻辑实验指导书(1)
实验一 实验箱及小规模集成电路的使用一 实验目的1 掌握实验箱的功能及使用方法2 学会测试芯片的逻辑功能二 实验仪器及芯片1 实验箱2 芯片：74LS00 二输入端四与非门 1片74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS04 六非门 1片三 实验容1 测试芯片74LS00和74LS86的逻辑功能并完成下列表格。
（1） 74LS00的14脚接＋5V 电源，7脚接地；1、2、4、5、9、10、12、13脚接逻辑开关，3、6、8、11接发光二极管。
（可以将1、4、9、12接到一个逻辑开关上，2、5、10、13接到一个逻辑开关上。
）改变输入的状态，观察发光二极管。
74LS86的接法74LS00基本一样。
表1.1 74LS00的功能测试表1.2 74LS86的功能测试（2）分析74LS00和74LS86的四个门是否都是完好的。
2 用74LS00和74LS04组成异或门，要求画出逻辑图，列出异或关系的真值表。
（3）利用74LS00和74LS04设计一个异或门。
画出设计电路图。
实验二译码器和数据选择器一实验目的1继续熟悉实验箱的功能及使用方法2掌握译码器和数据选择器的逻辑功能二实验仪器及芯片1 实验箱2 芯片：74LS138 3线－8线译码器 1片74LS151 八选一数据选择器 1片74LS20 四输入与非门 1片三实验容1 译码器功能测试（74LS138）芯片管脚图如图2.1所示，按照表2.1连接电路，并完成表格。
其中16脚接＋5V，8脚接地，1～6脚都接逻辑开关，7、9、10、11、12、13、14、15接发光二极管。
表2.12 数据选择器的测试（74LS151）按照表2.2连接电路，并完成表格。
其中16脚接＋5V，8脚接地；9、10、11，为地址输入端，接逻辑开关；4、3、2、1、12、13、14、15为8个数据输入端，接逻辑开关；G为选通输入端，Y为输出端，接发光二极管。
表2.2选通端地址输入端 数据输入端 输出 GA 2 A 1 A 0 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 Y 1 × × × × × × × × × × × 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 11111113 分别用74LS138（配合74LS20）和74LS151实现逻辑函数),,,(7421m m m m F ∑=,要求画出逻辑图。
《数字逻辑》实验指导书
目录实验1: 基本逻辑门电路 (2)EDA设计实验的基本步骤和注意事项 (4)实验2: 译码器及其应用 (10)实验3 触发器、移位寄存器的设计和应用 (15)实验4: 计数器 (18)实验5: 数字系统的设计 (19)实验报告格式和内容 (20)实验1: 基本逻辑门电路一、实验目的1: 掌握各种门电路的逻辑功能及测试方法。
2: 学习用与非门组成其它逻辑门电路。
二、实验用的仪器、仪表TEC —５实验箱 74LS00二输入四与非门 三态门74LS125三、实验原理与非门的逻辑功能是: 当输入端中有一个或一个以上低电平时, 输出端为高电平。
只有当输入端全为高电平时, 输出端才为低电平（即有“0”得“1”, 全“1”出“0”）。
三态输出门是一种特殊的门电路。
它与普通的逻辑门电路不同, 它的输出状态除了高、低电平两种状态（均为低阻状态）外, 还有第三种状态,即高阻态。
处于高阻态时, 电路与负载之间相当于开路。
三态门主要用途之一是实现总线传输。
三态输出门符号与功能表如下（此例以低有效的使能器件为例）。
四、实验内容 1: 测试二输入与非门的逻辑功能与非门的输入端接逻辑开关电平, 输出端接发光二极管。
按表1－2所示测试与非门, 并将测试结果填入表中。
B A F •= 表1－１AB2: 学习用二输入与非门构成其他逻辑电路的方法, 并测试。
与门逻辑功能实现:根据布尔代数的理论, ,所以用2个与非门即可实现与门逻辑功能。
输入A 、B 接逻辑开关, 输出端接发光二极管。
参考表1－１, 设计表格, 并将测试结果填入表中。
或门逻辑功能实现:根据布尔代数的理论, ,所以用3个与非门即可实现或门逻辑功能。
输入A 、B 接逻辑开关, 输出端接发光二极管。
参考表1－1, 设计表格, 并将测试结果填入表中。
异或门逻辑功能实现:根据布尔代数的理论, ,根跟据此异或逻辑表达式经过变换, 逻辑图如下, 请自行验证此逻辑图的正确性, 同时思考如果直接据逻辑表达式画逻辑图, 效果如何, 近而体会变换的作用。
级《数字逻辑电路》实验指导书
课程名称：数字逻辑电路实验指导书课时：8学时集成电路芯片一、简介数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。
识别方法是：正对集成电路型号<如74LS20）或看标记<左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚<在左上角）。
在标准形TTL集成电路中，电源端V一般排在左上CC，7脚为端，接地端GND一般排在右下端。
如74LS20为14脚芯片，14脚为VCCGND。
若集成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。
二、TTL集成电路使用规则1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。
电源极性绝对不允许接错。
3、闲置输入端处理方法(1> 悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。
但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。
因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。
<也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一 (2> 直接接电源电压VCC固定电压(＋2.4≤V≤4.5V>的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。
(3> 若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。
4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。
当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7 KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。
对于不同系列的器件，要求的阻值不同。
5、输出端不允许并联使用<集电极开路门(OC>和三态输出门电路(3S>除外）。
否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。
6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为，一般取R 了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至Vcc＝3～5.1 KΩ。
数字逻辑电路实验指导书.
数字逻辑电路实验指导书2013年6月前言数字逻辑电路是计算机科学与技术及相关专业的一门专业基础课，是一门重点课程。
在计算机硬件的各个领域中均会用到数字逻辑的有关知识。
本实验课程的主要目的是使学生通过实验手段掌握各种集成电路及其设计，同时训练学生一定的实验动手能力，也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练。
本实验指导书的内容主要包括门电路逻辑功能及测试、组合逻辑电路的分析与设计、译码器、选择器、触发器、计数器、时序逻辑电路的分析与设计等的综合实验。
实验的重点是通过实验认识并验证各种集成芯片工作原理及其相关注意事项；实验的难点也在于用所学知识设计综合性实验。
数字逻辑电路实验作为计算机各专业数字逻辑课程的一个重要环节。
在这一环接中，数字逻辑侧重讨论各种集成芯片，学会设计简单的电路。
因此，它的先修课程是计算机基础、离散数学、大学物理、模拟电子线路等。
本实验指导书以素质教育为目标，力求使学生通过实验加深对基础知识的理解，同时强化实际的动手能力，切实做到理论与实际应用相结合。
本书中所涉及的实验都是以启东市东疆计算机有限公司生产的DJ-SD型数字逻辑实验箱为模板进行讲解，由于编者水平有限，书中难免存在纰漏之处，恳请各位同仁赐教。
实验须知数字逻辑电路实验课程是一门专业基础课，具有很强的实践性，是数字逻辑电路教学中必不可少的环节。
使学生通过实验手段掌握各种集成电路及其设计，同时训练学生一定的实验动手能力，也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，为后续专业课的学习打下坚实的基础。
在实验的过程中需要注意一下两点问题：一、实验要求：1．做好课前的预习准备工作。
为了能够保证实验的顺利进行，且提高实验效率，实验前必须做好充分的预习，仔细阅读将要做的实验内容，复习相关理论知识，明确实验目的和要求，熟悉实验要用到的芯片功能及各引脚的作用，熟悉实验原理、实验步骤和实验注意事项，对思考题、实验的结果和可能出现的问题进行分析和预估，并将相应的预习结果记录下来，以备使用。
级《数字逻辑电路》实验指导书
课程名称：数字逻辑电路实验指导书课时：8学时集成电路芯片一、简介数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。
识别方法是：正对集成电路型号<如74LS20）或看标记<左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚<在左上角）。
在标准形TTL集成电路中，电源端V一般排在左上CC，7脚为端，接地端GND一般排在右下端。
如74LS20为14脚芯片，14脚为VCCGND。
若集成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。
二、TTL集成电路使用规则1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。
电源极性绝对不允许接错。
3、闲置输入端处理方法(1> 悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。
但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。
因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。
<也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一 (2> 直接接电源电压VCC固定电压(＋2.4≤V≤4.5V>的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。
(3> 若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。
4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。
当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7 KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。
对于不同系列的器件，要求的阻值不同。
5、输出端不允许并联使用<集电极开路门(OC>和三态输出门电路(3S>除外）。
否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。
6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为，一般取R 了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至Vcc＝3～5.1 KΩ。
数字电路与逻辑设计实验指导书
《数字电路与逻辑设计实验》指导书
10
数字电 路实验
六、实验报告
实验五 一位全加器的设计
• 1、列写实验任务的设计过程，画出设计的 电路图。
2、对所设计的电路进行实验测试，记录 测试结果。
3、体会组合逻辑电路的设计思路。
《数字电路与逻辑设计实验》指导书
11
数字电 路实验
实验五 一位全加器的设计
七、参考电路
数字电 路实验
实验五 一位全加器的设计
一、实验目的
1.了解全加器的实现方法。
2.掌握全加器的功能。 3.掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。
《数字电路与逻辑设计实验》指导书
数字电 路实验
实验五 一位全加器的设计
二、实验所用器件和仪表
• 1. 二输入四与非门74LS00 1块
2. 二输入四与门74LS08
图5.1 组合逻辑电路设计流程图
《数字电路与逻辑设计实验》指导书
3
数字电 路实验
实验五 一位全加器的设计
根据设计任务的要求建立输入、
输出变量，并列出真值表。然后用
逻辑代数或卡诺图化简法求出简化
的逻辑表达式。并按实际选用逻辑
门的类型修改逻辑表达式。 根据简
化后的逻辑表达式，画出逻辑图，
用标准器件构成逻辑电路。最后，
1块
3. 二输入四或非门74LS02 1块
4. 二输入四异非门74LS86 1块 5. 4-2-3-2与或非门74LS64 2块
6. 根据设计需要选配元器件
《数字电路与逻辑设计实验》指导书
2
数字电
实验五 一位全加器的设计
路实验
三、设计思路
1.使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。设 计组合电路的一般步骤如图5.1所示。
数字逻辑 实验指导书
数字逻辑实验讲义实验一 基本逻辑门电路测试一．实验目的：1. 掌握TTL 与非门主要外部特性参数的测试方法。
2. 掌握TTL 与非门逻辑功能测试方法。
2. 熟悉数字电路实验箱、数字万用表的使用。
二．实验仪器及器件：1.数字电路实验箱 1台2.数字万用表 1块3.器件： 74LS00 四2输入与非门 1片 电阻：200Ω 1个三．实验预习：复习TTL 与非门的逻辑功能、主要参数及其测量方法和电压传输特性。
四．实验原理：TTL 与非门电路是目前较为普遍的一种集成门电路。
本实验采用四2输入与非门74LS00，即在一块集成块内含有四个互相独立的与非门,每个与非门有2个输入端。
其电路图、逻辑符号及引脚排列如图1(a)、(b)、(c)所示。
图1出0。
与非门的逻辑函数式：Y=AB 对于使用集成电路者来说，所关心的是集成门电路从导通到截止所需要的转Y A B (b)+ V (+5V) (c) 74LS00换条件其所表现出来的转换特性，诸如开门电平、输出高电平、输出低电平等这样一些静态参数，以及诸如平均传输延迟时间一类动态参数的测量，下图所示为与非门电路的转换特性（电压传输特性）曲线，它表示输入由低电平变到高电平时输出电平的相应变化，所有这些都是选择和设计电路所必须了解的。
五．实验内容：1.测试TTL 与非门的静态参数：（1）输入短路电流I IS 和输入漏电流I IH ： I IS （或I IL ）：指被测输入端接地，其余输入端和输出端悬空时，由被测输入端流出的电流。
也称低电平输入电流。
在由多级门构成的电路中，I IS 相当干前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流。
因此，I IS 关系到前级门的灌电流负载能力，I IS 越小，前级门带负载的个数就越多。
测试电路如图2（a ）所示。
I IH ：指被测输入端接高电平，其余输入端接地，输出端悬空时，流入被测输入端的电流。
也称高电平输入电流。
在由多级门构成的电路中，它相当于前级门输出高电平时，前级门的拉电流负载。
答案数字逻辑实验指导书(multisim)答案
答案数字逻辑实验指导书（Multisim）答案本文档旨在为数字逻辑实验中使用Multisim软件的学生提供详细的步骤和答案解析。
以下是针对常见实验的答案。
实验一：简单门电路实验1. 题目描述设计一个两输入门电路，使用Multisim软件验证其功能。
2. 答案在Multisim软件中，选择“逻辑门”部分。
在工作区中拖动两个输入开关和一个输出指示灯到工作区。
在两个输入开关的属性设置中，将“初始状态”设置为1（ON）。
连接两个开关和输出指示灯，使电路完成。
3. 实验过程1.打开Multisim软件。
2.在组件库中找到“逻辑门”部分，并从中选择两个输入开关和一个输出指示灯。
3.拖动这些组件到工作区。
4.右键单击其中一个输入开关，选择属性编辑。
5.在属性编辑对话框中，将“初始状态”设置为1（ON），然后点击“确定”。
6.重复上一步，将另一个输入开关的属性也设置为1（ON）。
7.连接两个输入开关和输出指示灯，以完成电路。
8.在工具栏上点击“运行”按钮，观察输出指示灯的状态。
4. 实验结果在两个输入开关的状态均为1（ON）时，输出指示灯也将亮起。
实验二：组合逻辑电路实验1. 题目描述设计一个组合逻辑电路，使用Multisim软件验证其功能。
2. 答案在Multisim软件中，选择“逻辑门”部分。
在工作区中拖动两个输入开关和一个输出指示灯到工作区。
在两个输入开关的属性设置中，将“初始状态”设置为1（ON）。
连接两个开关和输出指示灯，使电路完成。
3. 实验过程1.打开Multisim软件。
2.在组件库中找到“逻辑门”部分，并从中选择两个输入开关和一个输出指示灯。
3.拖动这些组件到工作区。
4.右键单击其中一个输入开关，选择属性编辑。
5.在属性编辑对话框中，将“初始状态”设置为1（ON），然后点击“确定”。
6.重复上一步，将另一个输入开关的属性也设置为1（ON）。
7.连接两个输入开关和输出指示灯，以完成电路。
8.在工具栏上点击“运行”按钮，观察输出指示灯的状态。
数字电路实验指导书2016
***************************************************** ***************************************************** ***********************************************数字电路实验指导书广东技术师范学院天河学院电气工程系目录实验系统概术 (3)一、主要技术性能 (3)二、数字电路实验系统基本组成 (4)三、使用方法 (12)四、故障排除 (13)五、基本实验部分 (14)实验一门电路逻辑功能及测试 (14)实验二组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） (18)实验三译码器和数据选择器 (43)实验四触发器（一）R-S，D，J-K (22)实验五时序电路测试及研究 (28)实验六集成计数器161（设计） (30)实验七555时基电路(综合) (33)实验八四路优先判决电路(综合) (43)附录一DSG-5B型面板图 (45)附录二DSG-5D3型面板图 (47)附录三常用基本逻辑单元国际符号与非国际符号对照表 (48)附录四半导体集成电路型号命名法 (51)附录五集成电路引脚图 (54)实验系统概述本实验系统是根据目前我国“数字电子技术教学大纲”的要求，配合各理工科类大专院校学生学习有关“数字基础课程，而研发的新一代实验装置。
”配上Lattice公司ispls1032E可完成对复杂逻辑电路进行设计，编译和下载，即可掌握现代数字电子系统的设计方法，跨入EDA 设计的大门。
一、主要技术性能1、电源：采用高性能、高可靠开关型稳压电源、过载保护及自动恢复功能。
输入：AC220V±10%输出：DC5V/2ADC±12V/0.5A2、信号源：（1）单脉冲：有两路单脉冲电路采用消抖动的R-S电路，每按一次按钮开关产生正、负脉冲各一个。
（2）连续脉冲：10路固定频率的方波1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、500KHz、1MHz、5MHz、10MHz。
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Xuzhou Institute of Technology数字逻辑电路实验指导书使用班级：15级计算机专业2016年9月目录学生实验守则 (3)电工电子实验室安全制度 (4)实验报告要求 (5)实验一 THD-1数字电路箱的使用 (6)实验二 TTL集成门电路 (8)实验三组合逻辑电路设计 (11)实验四综合实验（组合电路） (14)实验五译码器、显示器 (15)实验六触发器 (18)实验七计数器及其应用 (23)实验八 555定时器 (26)实验九移位寄存器 (30)实验十综合实验（时序电路） (33)附录1 V-252型双踪示波器 (34)附录2 EE1641B型函数信号发生器 (38)附录3 SX2172型交流毫伏表 (40)附录4 VC9801+型数字万用表 (42)附录5 EWB电子仿真软件 (44)学生实验守则一、参加实验时应衣冠整洁。
进入实验室后应保持安静，不要大声喧哗和打闹，妨碍他人学习和实验。
不准吸烟，不准随地吐痰，不准乱扔纸屑与杂物。
二、进行实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器操作规程。
爱护仪器设备，节约实验器材，未经许可不得乱动实验室的仪器设备。
三、注意人身安全和设备安全。
若仪器出现故障，要立即切断电源并立即向指导教师报告，以防故障扩大。
待查明原因、排除故障之后才可继续进行实验。
四、要以严格、认真的科学态度进行实验，结合所学理论，独立思考，分析研究实验现象和数据。
五、实验完毕后必须收拾整理好自己使用的仪器设备，保持实验台整洁，填写实验仪器使用记录。
在归还实验仪器后，才能离开。
六、违反实验室规章制度和仪器设备操作规程造成事故、导致仪器设备损坏者，将视情节轻重按实验室设备管理制度处理及赔偿。
电工电子实验室安全制度一、每个实验室要有专人担任安全员，负责本室的各项安全工作。
并定期进行安全检查，发现问题及时向领导和有关部门汇报。
二、实验室总电源应有专人负责，各分室电源应有指示灯指示。
三、实验室不准吸烟。
要经常检查室电源设备状况。
各种用电设备使用完毕后要断开电源。
四、实验室钥匙不能出借他人，实验室所有仪器设备的配置、维修、拆卸等都必须做好记录并严格遵守操作规程，非经有关人员许可不得擅自动用。
五、每个实验室要配备必要的消防器材（灭火器、灭火栓），消防器材必须定期检查更换。
任何人不得随意搬动、拆卸消防器材。
六、工作人员离开时必须断开室电源、水源，关好门窗。
匪警 110火警 119校保卫处 83209110实验报告要求实验前写好预习报告，预习报告要求见各实验章节，实验报告必须用规定的实验报告纸书写。
实验报告需附由教师签字的原始数据纸方为有效。
实验容应有下列各项容：一、实验目的二、仪器与设备三、原理简述（含实验原理图）四、容与步骤（含测量数据）五、总结实验一 数字电路箱的使用（1505P000101）一、实验目的1．学习数字电路实验箱的使用。
2．掌握万用表的基本工作原理及使用方法。
3. 学会使用EWB 仿真软件二、实验仪器数字电路实验箱 数字万用表 计算机三、实验容1．实验箱结构观察实验箱结构，熟悉各部分区域的功能，为今后使用实验箱完成数字电路实验做准备。
实验箱各部分区域名称如图1-1所示。
2．测试逻辑开关和发光二极管显示功能处接+5V 电源，拨动逻辑开关观察结果，逻辑开关遵循正逻辑，即灯亮表示输出逻辑为1，灯灭表示输出逻辑为0；用一连线一端插入发光二极管显示输入插孔，另一端插入逻辑开关的输出插孔，拨动逻辑开关，输出高电平时发光二极管亮，输出低电平时发光二极管灭。
3．试单脉冲和连续脉冲输出端功能在信号区处接上电源。
单脉冲有两种输出方式，按动单脉冲按键，每按动一下，单脉冲输出处提供由高电平到低电平（或由低电平到高电平）的一个过程；连续脉冲信号输出处，有三档频率粗调供频率围选择，将输出频率调至1Hz，发光二极管每秒闪亮一次，调至高频时，并调节微调旋钮，看到发光二极管恒亮。
（高频时人的肉眼反应不出频率的变化）。
4．测试数码显示功能将数码管的ABCD端与四个逻辑开关X0、X1、X2、X3相连接，拨动开关为0000、0001、0010、0011、0100．．．．．．可观察8421码显示，即可顺序显示0、1 、2、3、4．．．．．．。
将拨码开关任一组ABCD与数码管的任一ABCD相连接，按动拨码开关，观察显示结果。
5. EWB仿真软件介绍及使用（见附录）实验二 TTL集成门电路（1505P000102）一、实验目的1．掌握TTL集成与非门的逻辑功能和性能特点；2．能正确使用各种集成门电路；3．进一步熟悉实验箱结构、基本功能和使用方法。
二、实验仪器THD-1数字电路实验箱万用表集成片74LS20、74LS86三、实验原理门电路是组成数字电路的最基本的单元，包括与非门、与门、或门、或非门、与或非门、异或门、集成电极开路与非门和三态门等。
最常用的集成门电路有TTL和CMOS两大类。
TTL为晶体管—晶体管逻辑的简称，广泛的应用于中小规模电路，功耗较大。
图1 74LS20管脚图本实验所用的74LS20是四输入双与非门。
即在一块芯片含有两个相互独立的与非门，每个与非门含有四个输入端。
其逻辑表达式为 Y=ABCD，逻辑符号及引脚排列如图 1。
正逻辑的前提下，输入端只要一个为低电平，输出就为高电平。
描述与非门的输入、输出关系可以用电压传输特性表示，见图 2从电压传输特性曲线上可以读出输出高电平U OH，输出低电平U OL，开门电平U ON，关门电平U OFF等参数。
实际的门电路U OH和U OL并不是恒定值，由于产品的分散性，每个门之间都有差异。
在TTL电路中，常常规定高电平的标准值为3V，低电平的标准值为0.2V。
从0V到0.8V都算作低电平,从2V到5V都算作高电平,超出了这一围是不允许的,因为这不仅会破坏电路的逻辑关系,而且还可能造成器件性能下降甚至损坏。
图2 电压传输特性曲线图中：U OH ：指一个（或几个）输入端是低电平时输出的电平；U OL ：指输入指端全为高电平时输出的电平；U ON ：在额定负载下得到规定的低电平，输入端应加的最小输入电平；U OFF ：通常规定保证输出电压为标准高电平的条件下所允许的最大输入电平。
四、实验步骤1．TTL 与非门的逻辑功能在数字箱14芯IC 插座上，将芯片的小缺口与IC 插座的缺口对准插上74LS20四输入双与非门集成元件。
按照图1接线，14脚接+5V 电源，7脚接地，接线后检查无误，通电，按照表1改变A 、B 、C 、D 状态，观察记录输出状态；从实验结果中写出逻辑表达式Y 。
表12．与非门电压传输特性测试用74LS20元件中的任一四输入与非门按照3连接线路.接线检查无误后，通电，准备测试。
调节电位器，使输入电压V I 从零逐渐增大（用万用表测量电压的大小），按照表 2求，同时测量对应的输出V O 的数值，将其填入表2中。
图3输特性测试电路R表2根据表 2的结果，在坐标纸上画出电压传输特性（uo=f （ui ）的关系）,并求出开门电平U ON ,关门电平U OFF 值。
3．异或门的逻辑功能测试74LS86为二输入四异或门元件，即芯片含有四个异或门。
如图4，先将V CC 接+5V 电源GND 接地；任选一异或门（如1，2脚接逻辑开关的输出电平，3脚接发光二极管） 测试异或门的逻辑特性并记入表3中。
表3五、总结1．在数字电路箱上使用集成芯片时应注意哪些问题？ 2．TTL 系列芯片与CMOS 芯片的区别。
89 10 11 12 13 14 图4 74LS86管脚图实验三组合逻辑电路设计（1505P000104）一、实验目的1．掌握组合电路的一般设计方法；2．掌握半加器、全加器逻辑功能，并用元件实现之，3．根据给定的实际逻辑要求，设计出最简单的逻辑电路图。
二、实验仪器THD-1数字电路箱集成片74LS20，74LS00，74LS86三、实验原理数字系统中常用的各种数字部件，就其结构和工作原理而言可分为两大类，即组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路输出状态只决定于同一时刻的各输入状态的组合，与先前状态无关，它的基本单元一般是逻辑门。
时序逻辑电路输出状态不仅与输入变量的状态有关，而且还与系统原先的状态有关，它的基本单元一般是触发器。
组合逻辑电路的设计步骤一般为：（1）根据逻辑要求列出真值表；（2）从真值表中写出逻辑表达式；（3）化简逻辑表达式，并选用适当的器件；（4）根据选用的器件，画出逻辑图。
逻辑化简是组合逻辑设计的关键步骤之一。
为了使电路结构简单和使用器件较少，往往要求逻辑表达式尽可能化简。
由于实际使用时要考虑电路的工作速度和稳定可靠等因素，在较复杂的电路中，还要求逻辑清晰易懂，所以最简设计不一定是最佳的。
但一般来说，在保证速度、稳定可靠与逻辑清楚的前提下，尽量使用最少的器件，以降低成本。
组合逻辑设计过程常是在理想的情况下进行的。
实际工作中，可能会出现瞬间错误。
四、实验容1．设计一个路灯控制电路并用EWB软件仿真实现要求：2．全减器的设计要求：根据实验室提供的器件，按照组合逻辑电路的设计步骤自行设计，并实现。
74LS00管脚图实验四触发器（1505P000105）一、实验目的1．掌握基本RS、D、JK触发器的逻辑功能；2．掌握集成触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法；3. 掌握触发器的设计方法二、实验仪器THD-1数字电路箱集成片74LS00，74LS74，74LS112三、实验原理触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态"1"和"0"，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。
1．基本RS触发器图1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器，它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。
基本RS触发器具有置"0"、置"1"和"保持"三种功能。
通常称 S为置"1"端，因为S＝0时触发器被置"1"；R为置"0"端，因为R＝0时触发器被置"0"，当S＝R＝1时状态保持。
基本RS触发器也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平触发有效。
图1基本RS触发器2． D触发器在输入信号为单端的情况下，D触发器用起来最为方便，其状态方程为Q n+1＝ D n其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器，触发器的状态只取决于时钟到来前D端的状态，D触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生等。
有很多种型号可供各种用途的需要而选用。