数电实验讲义
数字电子技术实验讲义
实验一示波器与数字电路实验箱的使用及门电路逻辑功能测试、变换（验证）一、实验目的：1、熟悉示波器及数字电路实验箱的使用2、验证门电路的逻辑功能3、掌握门电路的逻辑变换二、实验仪器及器材1、Vp—5225A—12、数字电路实验箱3、器件：74LS00（二输入与非门）、74LS02（或非门）、74LS86（异或门）说明：1）以上三个门电路中的V CC接电源电压，GND接地。
2）A、B为输入端，Y为输出端，指示灯亮为高电平，灯灭为低电平。
3）实验时，检查导线是否折断，方法：一端接电源，一端接指示灯。
三、实验内容：1、熟悉示波器各旋钮的功能作用并学会正确使用。
2、熟悉数字电路实验箱并正确使用。
3、时钟波形参数的测量1）测量脉冲波形的低电平和高电平。
（取f=1KHZ）2）测量脉冲的幅度（V OM），脉宽（T P），周期（T）。
（取f=1KHZ）3）用示波器调出频率f=2KHZ的波形图，并画出波形图。
4、门电路逻辑功能测试74LS00（二输入与非门）、74LS02（或非门）、74LS86（异或门）5、用与非门（74LS00）实现其它门电路的逻辑功能1）实现或门逻辑功能：写出转换表达式，画出电路图并验证功能。
2）实现异或门逻辑功能：写出转换表达式，画出电路图并验证功能四、数据记录及处理：1、脉冲波形参数的测量1）V H=？V L=？2）V OM=？T P=？T=？3）画出频率f=2KHZ的波形图2、门电路逻辑功能测试74LS00 与非门74LS02 或非门74LS86 异或门1）写出逻辑表达式的变换A+B=2）画出电路图3）功能测试4、用与非门74LS00实现异或门的逻辑功能1）写出逻辑表达式的变换A B=2）画出电路图3）功能测试五、注意事项：1、示波器的辉度不要太亮。
2、V/DIN衰减开关档应打得合适。
3、插入芯片时，应注意缺口相对，否则就错了。
4、接线时，注意检查电源、地线是否接正确。
六、思考题：在给定的器件中，自己选择一个器件并设计电路，使输入波形与输出波形反相，用示波器观察。
《数字电路》实验讲义
一、实验目的
1．掌握寄存器的工作原理、逻辑功能及应用；
2．掌握异步计数器的工作原理及输出波形；
3．掌握中规模集成电路计数器接成任意进制计数器的方法
二、实验设备及器件
1．SAC-DS数字逻辑实验箱一台；
⑶用一片74LS153和一片74LS00接成一位全加器
⑷设计一个有A、B、C三位代码输入的密码锁（假设密码是011），当输入密码正确时，锁被打开（Y1=1），如果密码不符，电路发出报警信号（Y2=1）。
以上四个小设计任做一个，多做不限。
实验三触发器及触发器之间的转换
一、实验目的
1．掌握D触发器和JK触发器的逻辑功能及触发方式；
输入
输出
A
B
C
D
Y
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
4.异或门逻辑功能的测试
⑴按图1-4接好电路。
⑵按表1-4的要求测试，将结果填入表1-4中。
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
5.设计实验
⑴用一片74LS00实现Y = A+B的逻辑功能；
⑵用一片74LS86设计一个四位奇偶校验电路；
以上两个小设计必做一个，多做不限。
四、思考题
1.与非门一个输入端接连续脉冲，其余端是何状态时允许脉冲通过，是何状态时禁止脉冲通过？
2.为什么异或门又称为可控反相门？
(整理)数字电路实验讲义
数字电路实验讲义课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法重点：熟悉门电路逻辑功能。
难点：用与非门组成其它门电路教学手段、方法：演示及讲授实验仪器：1、示波器；2、实验用元器件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 片实验内容：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（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。
（2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。
2、逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。
（2）写出两个电路的逻辑表达式。
3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。
S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。
4、用与非门组成其它门电路并测试验证。
（1）组成或非门：用一片二输入端四与非门组成或非门B+=，画出电路图，测试并填=AABY∙表1.4。
（2）组成异或门：①将异或门表达式转化为与非门表达式；②画出逻辑电路图；③测试并填表1.5。
5、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。
（2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。
6、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器74LS04 逻辑电路按图1.6 接线，输入200Hz 连续脉冲（实验箱脉冲源），将输入脉冲和输出脉冲分别接入双踪示波器Y1、Y2 轴，观察输入、输出相位差。
《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。
数字电子技术实验讲义
预备实验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.熟悉示波器使用方法。
二、实验仪器及材料双踪示波器74LS00 四2输入与非门 2片74LS20 二4输入与非门 1片74LS86 四2输入异或门 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。
实验前先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成电路，按自己的实验接线图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。
先接好后经实验指导教师检查无误后可通电实验。
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74LS20按图0-1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极管（D1-D8任意一个）。
2)将电平开关按表0-1置位，分别测出电压及逻辑状态。
表0-12. 异或门逻辑功能测试1) 选74LS86按图0-2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0-2置位，将结果填入表中。
表0-23.逻辑电路的逻辑关系1) 用74LS00按图 0-3，0-4接线，将输入输出逻辑关系分别填入表0-3，0-4中。
2) 写出上面两个电路逻辑表达式。
表0-3表0-4图0-2图 0-3图 0-44. 利用与非门控制输出用74LS00按图0-5接线，S 接任一电平开关用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。
5.用与非门组成其它门电路并测试验证1) 组成或非门：用一片四2输入与非门组成或非门，画出电路图，测试并填表0-5。
2) 组成异或门：将异或门表达式转化为与非门表达式后，画出逻辑电路图，测试并填表0-6。
表0-5五、 实验报告1. 按各步骤要求填表并画出逻辑图。
2.思考题1) 怎样判断门电路逻辑功能是否正常？2) 与非门的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？表0-6图 0-5实验一TTL与非门主要参数测试一、实验目的掌握TTL与非门电路主要参数的意义及测试方法。
数电基础实验讲义
基础实验部分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、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1台2、万用表 1只3、元器件： 74LS00 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干三、实验内容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（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为1脚）重点讲解，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。
得表达式为AY=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。
得表达式为BY∙=A表1-2 74LS00 逻辑功能测试表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） 表1-3 74LS55部分逻辑功能测试表本器件的逻辑表达式应为：Y=EFGH ABCD ,与实侧值相比较，功能正确。
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。
得表达式为Y=A⊕B表1-4 74LS86逻辑功能测试表四、实验结果分析（回答问题）若测试74LS55的全部数据，所列测试表应有256种输入取值组合。
用实验箱、万用表作一个实验示范，并强调测试方法及万用表的用法。
实验二集成逻辑门电路的参数测试一、实验目的掌握TTL和CMOS与非门主要参数的意义及测试方法。
进一步熟悉数字逻辑实验箱的基本功能和使用方法。
二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1台2、万用表 2只3、元器件：74LS20（T063）、 CC4012 各一块，2CK11 4只电阻及导线若干三、实验内容（简单实验步骤、实验数据及波形）1、TTL与非门74LS20静态参数测试导通电源电流I CCL和截止电源电流I CCH。
数字电路实验讲义
数字电路实验讲义目录1 数字电路实验箱简介2 实验一基本门电路和触发器的逻辑功能测试3 实验二常用集成组合逻辑电路（MSI）的功能测试及应用4 实验三常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用5 实验四组合逻辑电路的设计6 实验五时序逻辑电路的设计7 实验六综合设计实验8 附录功能常用芯片引脚图数字电路实验箱简介TPE系列数字电路实验箱是清华大学科教仪器厂的产品，该实验箱提供了数字电路实验所必需的基本条件。
如电源，集成电路接线板，逻辑电平产生电路，单脉冲产生电路和逻辑电平测量显示电路，实验箱还为复杂实验提供了一些其他功能。
下面以JK触发器测试为例说明最典型的测试电路，图1为74LS112双JK触发器的测试电路。
其中Sd、Rd 、J、K为电平有效的较入信号，由实验箱的逻辑电平产生电路提供。
CP为边沿有效的触发信号，由单脉冲产生电路提供。
Q和为电路的输出，接至逻辑电平测量显示电路，改变不同输入的组合和触发条件，记录对应的输出，即可测试该触发器的功能。
逻辑电平测量显示图1. JK触发器测试电路实验一 基本门电路和触发器的逻辑功能测试一、 实验目的1、掌握集成芯片管脚识别方法。
2、掌握门电路逻辑功能的测试方法。
3、掌握RS 触发器、JK 触发器的工作原理和功能测试方法。
二、实验设备与器件 1、数字电路实验箱 2、万用表 3、双列直插式组件 74LS00：四—2输入与非门 74LS86：四—2输入异或门 74LS112：双J-K 触发器三、实验原理与内容 1、测试与非门的逻辑功能74LS00为四—2输入与非门，在一个双列直插14引脚的芯片里封装了四个2输入与非门，引脚图见附录。
14脚为电源端，工作时接5V,7脚为接地端，1A ，113和1Y 组成一个与非门，B A Y 111⋅=。
剩余三个与非门类似。
按图1—1连接实验电路。
改变输信号，测量对应输出，填入表1—1中，验证其逻辑功能。
测 量 显示逻 辑 电平图1—1 74LS00测试电路2、测试基本RS 触发器功能两个与非门相接可构成基本RS 触发器，R 、S 为触发器的清0和置1输入端。
数电实验讲义
数字电子技术实验讲义实验一数字电子技术实验常用仪器的使用一、实验目的：1、熟悉数字逻辑实验台的使用。
2、熟悉示波器及数字万用表的使用。
二、实验内容及步骤：1、数字逻辑实验台的使用。
2、数字万用表在数字电子技术实验中的使用。
3、使用示波器观察数字信号。
三、实验仪器：1、数字万用表。
2、数字逻辑实验台。
3、示波器。
4、集成块74LS04。
五、实验报告要求：根据实验回答问题：1、数字量与模拟量的区别是什么？2、画出用波形图表示的数字信号“1”和“0”。
3、数字逻辑实验台上的逻辑电平是高电平点亮还是低电平点亮？实验二 基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的：1、掌握基本门电路逻辑功能的测试方法。
2、掌握基本门电路的逻辑功能。
二、实验原理：1、与非门（1）逻辑电路图 （2）逻辑表达式 B A F ∙= 2、或门（1）逻辑电路图 （2）逻辑表达式B A F +=3、异或门（1）逻辑电路图 （2）逻辑表达式B A F ⊕=三、实验内容及步骤：1、数字逻辑实验台的使用2、二输入端与非门74LS00的逻辑功能测试。
（1）填写真值表（a ）（2）按逻辑电路图（一）接好电路，在下列情况下，用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（b ）。
（74LS00引脚排列图见附录）A B Ｆ０ ０ ０ １ １ ０ １ １&A BF图≥1 F AB图（二）=1 F AB图（三）表（a ） b3、二输入端或门74LS32的逻辑功能测试。
（1）填写真值表（c ）（2）按逻辑电路图（二）接好电路，在下列情况下用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（d ）。
（74LS32引脚排列图见附录）1、二输入端异或门74LS86的逻辑功能测试。
（1）填写真值表(e)（2）按逻辑电路图(三)接好电路，在下列情况下用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（f ）。
（74LS86引脚排列图见附录）A B Ｆ电位（Ｖ） 逻辑状态 电位（Ｖ） 逻辑状态 电位（Ｖ）逻辑状态0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 A B Ｆ０ ００ １１ ０１ １A B Ｆ 电位（Ｖ） 逻辑状态 电位（Ｖ） 逻辑状态 电位（Ｖ） 逻辑状态 0 0 110 00 1 1 0 1 1 A B Ｆ０ ００ １１０ １１表（b ） 表(c)表(d)表(e)四、实验仪器：1、数字万用表。
数电设计实验讲义
设计性实验部分实验一简易数字控制电路一、实验任务和目的：1、实验任务设计并组装一数字控制电路。
计数器从0（10）开始计数，到100(10)时，显示灯（模拟受控设备）亮。
计数器继续计数，计数到300（10）时，显示灯暗，同时计数器清零。
接着再重复上述循环。
用七段数码管显示计数过程。
不显示有效数字以外的零。
2、实验目的（1）熟悉计数器、七段译码器和数码显示管的工作原理。
（2）自选集成电路组成小逻辑系统。
（3）了解使能端的作用。
（4）学习分析和排除故障。
二、实验预习：设计实验任务所要求实现的电路，其方框图见图1.1。
选择器件，画出安装图。
计数脉冲图1.1三、实验内容：组装电路，观测其功能是否满足实验任务的要求。
研究各使能端的作用。
分析和排除可能出现的故障。
2、说明各使能端的作用。
3、测试结果。
4、分析与排除故障的收获。
实验二简易数字计时电路一、实验任务和目的：1、实验任务设计并组装一简易的数字计时装置。
能显示“小时”（0～23时）、“分”（0～59分）和“秒”（0～59秒）。
小时、分、秒的十位的零均不予以显示。
2、实验目的（1）熟悉计数器（N进制）、七段译码器及数码显示管的工作原理。
（2）自选集成电路组成小逻辑系统。
（3）了解使能端的作用。
（4）学习分析和排除故障。
二、实验预习：按实验任务要求设计电路，其方框图见图2.1。
选择器件，画出安装图。
图2.1三、实验内容：组装电路，观测其功能是否满足实验任务的要求。
研究各使能端的作用。
分析和排除可能出现的故障。
2、说明各使能端的作用。
3、测试结果。
4、分析与排除故障的收获。
实验三电梯楼层显示电路一、实验任务和目的：1、实验任务设计并组装十层楼的电梯楼层显示电路。
2、实验目的（1）熟悉可逆计数器、译码器和数码显示管的工作原理。
（2）学习自选集成电路设计和组装小逻辑系统。
（3）了解使能端的作用。
（4）学习分析和排除故障。
二、实验预习：设计十层电梯楼层显示电路。
其方框图如图3.1所示。
数字电路实验讲义电科)
实验一：集成逻辑门电路的测试与使用一． 实验目的：1．学会检测常用集成门电路的好坏的简易方法；2．掌握TTL 与非门逻辑功能和主要参数的测试方法； 3．掌握TTL 门电路与CMOS 门电路的主要区别； 4．掌握三态门的特点及应用。
二． 实验仪器与器件：1．实验仪器：稳压电源、万用表、数字逻辑实验测试台。
2．元器件：74LS20、74LS00（TTL 门电路）、4011（CMOS 门电路）、74LS125、74LS04；它们的管脚排列如下： （1）74LS20（4输入端双与非门）：Y= ABCDV2A 2B N 2C 2D 2Y1A 1B N C 1C 1D 1Y GNDV CC ：表示电源正极、GND ：表示电源负极、N C ：表示空脚。
（2） 74LS00（2输入端4与非门）：Y= AB V 4A 4B 4Y 3A 3B 3Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND（3） 4011（2输入端4与非门）： Y= ABV4A 4B 4Y 3Y 3B 3A1A 1B 1Y 2Y 2B 2A GND（4）74LS125（三态缓冲器）：Y=A （C=0）、Y 为高阻（C=1）V CC 4C 4A 4Y 3C 3A 3Y（5）74LS04（非门）： Y= A1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND集成门电路管脚的识别方法：将集成门电路的文字标注正对着自己，左下角为1，然后逆时针方向数管脚。
三． 实验原理：1．TTL 与非门的主要参数有：导通电源电流I CCL 、低电平输入电流I IL 、高电平输入电流I IH 、输出高电平V OH 、输出低电平V OL 、阈值电压V TH 等。
注意：不同型号的集成门电路其测试条件及规范值是不同的。
2．检测集成门电路的好坏的简易方法：（1）在未加电源时，利用万用表的电阻档检查各管脚之间是否有短路现象；（2）加电源：利用万用表的电压档首先检查集成电路上是否有电，然后再利用门电路的逻辑功能检查电路。
《数字电子技术实验》讲义课件
实验一 门电路逻辑功能测试及简单设计一、实验目的1．熟悉数字万用表、示波器和数字电路基础实验箱的使用；2．掌握TTL 和CMOS 与门主要参数的测试方法；3．了解门电路的电压传输特性的测试方法；4．掌握74LS00与非门、74LS02或非门、74LS86异或门、74LS125三态门和CC4011门电路的逻辑功能；5．掌握三态门的逻辑功能。
6．掌握利用门电路设计数字电路的方法。
二、预习要求1．了解TTL 和CMOS 与非门主要参数的定义和意义。
2．熟悉各测试电路，了解测试原理及测试方法。
3．熟悉74LS00、74LS02、74LS86、74LS125和CC4011的外引线排列。
4．画实验电路和实验数据表格。
三、实验原理与参考电路1、TTL 与非门的主要参数TTL 与非门具有较高的工作速度、较强的抗干扰能力、较大的输出幅度和负载能力等优点烟而得到了广泛的应用。
（1）输出高电平OH V ：输出高电平是指与非门有一个以上输入端接地或接低电平时的输出电平值。
空载时，OH V 必须大于标准高电平（V V SH 4.2=），接有拉电流负载时，OH V 将下降。
测试OH V 的电路如图1.1所示。
（2）输出低电平OL V ： 输出低电平是指与非门的所有输入端都接高电平时的输出电平值。
空载时，OL V 必须低于标准电平（V V SL 4.0=），接有灌电流负载时，OL V 将上升。
测试OL V 的电路如图1.2所示。
图1.1 V OH 的测试电路 图1.2 V OL 的测试电路（3）输入短路电流IS I ：输入短路电流IS I 是指被测输入端接地，其余输入端悬空时，由被测输入端流出的电流。
前级输出低电平时，后级门的IS I 就是前级的灌电流负载。
一般IS I ＜1.6mA 。
测试IS I 的电路见图1.3。
（4）扇出系数N ：扇出系数N 是指能驱动同类门电路的数目，用以衡量带负载的能力。
图1.4所示电路能测试输出为低电平时，最大允许负载电流OL I ，然后求得ISOL I I N 。
数电实验讲义汇总
实验一 门电路逻辑功能测试及逻辑变换一、实验目的：1．掌握TTL 与非门、或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。
2．熟悉TTL 中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。
3. 熟悉逻辑功能的变换。
二、实验仪器及器件：1．数字电路实验箱 1台 2．二输入四与非门74LS00 1片 3. 二输入四或非门74LS28 1片 4. 二输入四异或门74LS86 1片 5．数字万用表 1块三、实验预习：1．复习各种门电路的逻辑符号、逻辑函数式、真值表。
2．查出实验所用集成电路的外引脚线排列图，熟悉其引脚线位置及各引脚线用途。
四、实验原理：1．测试门电路的逻辑功能⑴ 与非门的逻辑功能：有0出1，全1出0。
与非门的逻辑函数式：Y=AB74LS00为二输入四与非门, 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。
如下图所示。
⑵ 或非门的逻辑功能：有1出0，全0出1。
或非门的逻辑函数式：Y=A+B74LS28为二输入四或非门, 即在一块集成块内含有四个互相独立的或非门,每个或非门有2个输入端。
Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y1A1B1Y2A2B2YGND00 四2输入与非门V A4B4Y4Y3B3A3A1B1Y1Y2B2A2V 4001 四2入或非门⑶异或门的逻辑功能：相同出0，相反出1。
异或门的逻辑函数式：Y=A⊕B=AB+AB74LS86为二输入四异或门，即在一块集成块内含有四个互相独立的异或门,每个异或门有2个输入端。
如图（c）所示。
2．门电路的逻辑变换：就是用与非门等组成其它门电路。
方法：先对其它门电路的函数式用摩根定理等公式变换成与非式，再画出相应逻辑图，然后用与非门实现之。
五、实验内容：实验前先检查实验箱电源是否正常，然后选择实验用的集成电路，按接线图连线。
特别注意V cc及地线不能接错。
线接好后经指导教师检查无误方可通电。
实验中改动接线必须先断开电源，接好线后再通电实验。
数字电路实验讲义
数字电路实验讲义实验一KHD-2型数字电路实验装置的使用和集成门电路逻辑功能的测试一、实验目的1．熟悉和掌握KHD-2型数字电路实验装置的使用。
2．熟悉74LS20和74LS00集成门电路的外形和管脚引线。
3．掌握与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门逻辑功能的测试。
二、实验器材及设备1．KHD-2数字电路实验台2．4输入2与非门74LS20（1块）3．2输入4与非门74LS00或CC4011（1块）三、实验原理（一）KHD-2型数字电路实验台KHD-2型数字电路实验台由实验控制屏与实验桌组成。
实验控制屏主要由两块单面敷铜印刷线路板与相应电源、仪器仪表等组成。
控制屏由两块相同的数电实验功能板组成，其控制屏两侧均装有交流电压220V的单相三芯电源插座。
每块实验功能板上均包含以下各部分内容：1．实验板上装有一只电源总开关及一只熔断器（额定电流为1A）作为短路保护用。
2．实验板上共装有600多个高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。
它们与集成电路插座、镀银针管座以及其他固定器件、线路的连线已设计在印刷线路板上。
板正面印有黑线条连接的器件，表示反面已装上器件并接通。
3．实验板上共装有200多根镀银长15mm的紫铜针管插座，供实验时接插小型电位器、电阻、电容、三极管及其他电子器件使用。
4．实验板上装有四路直流稳压电源（±5V、1A及两路0～18V、0.75A可调的直流稳压电源）。
实验板上标有处，是指实验时需用导线将直流电源+5V引入该处，是+5V 电源的输入插口。
5．高性能双列直插式圆集成电路插座18只（其中40P 1只、28P 1只、24P 1只、20P 1只、16P 5只、14P 6只、8P 2只、40P锁紧座1只）。
6．6位十六进制七段译码器与LED数码显示器：每一位译码器均采用可编程器件GAL 设计而成，具有十六进制全译码功能。
显示器采用LED共阴极红色数码管（与译码器在反面已连接好），可显示四位BCD十六进制的全译码代号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E和F。
数字电路实验讲义
实验二:TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能。
2、掌握TTL器件的使用规则。
3、熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法。
二、实验原理本实验采用四输入双与非门74LS20和二输入四与非门74LS00，四输入双与非门是在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。
其逻辑框图、符号及引脚排列如图2-1(a)、(b)、(c)所示。
(b)（a） (c)图2-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全“1”得“0”。
）其逻辑表达式为 Y＝三、实验设备与器件1、+5V直流电源。
2、逻辑电平开关。
3、逻辑电平显示器。
4、直流数字电压表。
5、74LS20、74LS006、1KΩ电阻器(0.5W)四、实验内容、步骤及数据记录在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块。
1、验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能按图2-2接线，门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“0”与“1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”。
门的输出端接由 LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0－1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”，不亮为逻辑“0”。
按表2-2的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。
74LS20有4个输入端，有16个最小项，在实际测试时，只要通过对输入1111、0111、1011、1101、1110五项进行检测就可判断其逻辑功能是否正常。
图2-2 与非门逻辑功能测试电路表2-22、利用与非门组成其他门电路并测试其逻辑功能 （1）组成与门电路用与非门74LS00组成与门Z=A ﹒B ，画出测试电路（并注明芯片的引线端口），并完成表2-3。
表2-3（2）组成或门电路用与非门74LS00组成或门Z=A+B ，画出测试电路，并完成表2-4。
数电实验讲义(2改)
第一部分实验教学部分基本原理实验实验一门电路逻辑功能测试及应用一、实验目的1.熟悉数字电路学习机和双踪示波器的使用方法；2.熟悉门电路的逻辑功能；3.掌握TTL门电路、CMOS门电路功能及外特性的测试方法；4.掌握基本集成逻辑芯片的正确使用与应用。
二、实验器材1.数字电路学习机1台2.双踪示波器1台3.万用表1台4.集成芯片74LS00四2输入TTL与非门1片74LS02四2输入TTL或非门1片TC4011四2输入COMS与非门1片5.0～10KΩ电位器1只6.导线若干三、预习要求1.了解数字电路学习机和双踪示波器的使用方法（见附录）；2.熟悉所用集成芯片的引线位置及各引线用途；3.复习门电路工作原理及相应逻辑表达式；4.复习门电路主要特性及参数的意义。
四、实验内容及步骤实验前按学习机使用说明书先检查学习机电源是否正常，然后选择实验用的集成芯片，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意V CC及地线不能接错。
线接好后经实验指导老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.测试门电路的逻辑功能分别将集成芯片74LS00、TC4011、74LS02插入面包板，接好V CC和地线，输入端接S1~S8（电平开关输出插口）任意两个，输出端接电平显示发光二极管（D1~D8）任意一个，列出各自的真值表，写出逻辑表达式。
（集成芯片引脚图见图1-9、图1-10、图1-11）2.TTL门电路（74LS00）主要参数的测试（1）输出高电平V OH与输出低电平V OL的测定。
V OH—是指输入端有一个或一个以上为低电平时的输出高电平值，其测试图如图1-1所示。
V OL —是指输入端全部接高电平时的输出低电平值，其测试图如图1-2所示。
（2）输入短路电流I IS 的测定。
I IS —是指输入端有一个接地，其余输入端接高电平（或TTL 门输入端的开路）时，流入接地输入端的电流。
有时也把V I =0时的输入电流叫输入短路电流I IS 。
数电实验讲义 (2)
数字电子技术实验讲义万用表及实验箱使用一、万用表使用重点讲解：1、电压和电阻测量2、“HOLD”数据保持按钮3、自动关闭功能4、用完后关闭电源二、示波器的使用由学生阅读示波器使用手册完成1、校准和选择探头（P）2、观察输入信号并调出稳定波形3、精确测量输入信号的幅度、周期和频率三、实验箱的构成1、电源开关2、电源输出：要求测量数据3、数据开关：可输出高低电平。
要求测量数据。
4、逻辑开关：可输出单次脉冲。
要求测量数据。
5、元件区：介绍集成块引脚识别、判断集成块是否插好。
6、电平指示：7、数码显示8、拨码开关：9、导线：要求判断通断四、使用注意事项1、导线插拨方法2、接线和更改线路一定要关闭电源3、注意观察电源指示灯，如接通电源时指示灯变暗，说明接线有短路，应关闭电源实验课的目的是培养学生的电子电路实验研究能力，培养学生理论联系实际的能力。
使学生能根据实验结果，利用所学理论，通过分析找出内在联系。
从而对电路参数进行调整，使之符合性能要求。
在实验中培养1.正确使用常用电子仪器。
2.3.4.5.6.7.能独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺、字迹端正的实验报为了顺利完成实验任务，确保人身、设备安全，培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质，特制1.1.1 认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。
1.21.31.42.使用仪器、设备前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。
3.实验时接线要认真，相互仔细检查，确信无误才能接通电源。
初学或没有把握时应经指导教师审查同意后才能接通电源。
4.实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)，应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。
找出原因、排除故障并经指导教师同意才能再继续实验。
如果发生事故(例如元件或设备损坏)应主动填写实验事故报告单，服从实验室和指导教师对事故的处理决定(包括经济赔偿)5.6.实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果(数据、波形及其现象)。
数字电子技术实验ppt课件
• 实验概述 • 基本理论 • 实验操作 • 实验结果与分析 • 结论与建议
01
实验概述
实验目的
掌握数字电子技术的 基本原理和实验方法。
加深学生对数字电子 技术在现代电子系统 中的应用理解。
培养学生对数字电路 的分析、设计、调试 和故障排除能力。
实验设备与材料
01
数字示波器
寄存器与移位器实验
总结词：理解寄存器与移位器
的工作原理和功能
01
详细描述
02
介绍寄存器和移位器的基本概
念，包括寄存器的读写操作、
移位器的位移操作等。
03
演示寄存器和移位器的电路图
、符号和功能表。
04
实验操作演示，包括寄存器和 移位器的输入和输出测量。
05
分析实验结果，总结寄存器和 移位器的工作原理和应用。
实验操作演示，包括逻辑门电路的输入和 输出测量。
05
06
分析实验结果，总结逻辑门电路的功能和 应用。
触发器实验
总结词：理解触发器的工 作原理和功能
介绍触发器的基本概念， 包括RS触发器、D触发器
等。
实验操作演示，包括触发 器的输入和输出测量。
详细描述
演示触发器的电路图、符 号和状态转换图。
分析实验结果，总结触发 器的工作原理和应用。
数据和参与运算等功能。
寄存器的分类
寄存器可以分为基本寄存器和移位 寄存器两大类。
移位器的应用
移位器主要用于实现数据的位移操 作，如左移、右移和循环移位等。
03
实验操作
逻辑门电路实验
总结词：理解逻辑门电路的基本原理和功能
01
02
详细描述
数字电路实验讲义
实验一TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法2、掌握TTL器件的使用规则3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法二、实验原理本实验采用四输入双与非门74LS20，即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。
其逻辑框图、符号及引脚排列如图1－1(a)、(b)、(c)所示。
(b)（a） (c)图1－1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列1、与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全“1”得“0”。
）其逻辑表达式为 Y＝2、TTL与非门的主要参数(1)低电平输出电源电流ICCL 和高电平输出电源电流ICCH与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。
ICCL是指所有输入端悬空，输出端空载时，电源提供器件的电流。
ICCH是指输出端空截，每个门各有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，电源提供给器件的电流。
通常ICCL＞I CCH ，它们的大小标志着器件静态功耗的大小。
器件的最大功耗为P CCL ＝V CC I CCL 。
手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。
I CCL 和I CCH 测试电路如图1－2(a)、(b)所示。
[注意]：TTL 电路对电源电压要求较严，电源电压V CC 只允许在＋5V ±10％的范围内工作，超过5.5V 将损坏器件；低于4.5V 器件的逻辑功能将不正常。
(a) (b) (c) (d)图1－2 TTL 与非门静态参数测试电路图(2)低电平输入电流I iL 和高电平输入电流I iH 。
I iL 是指被测输入端接地，其余输入端悬空，输出端空载时，由被测输入端流出的电流值。
在多级门电路中，I iL 相当于前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流，因此它关系到前级门的灌电流负载能力，即直接影响前级门电路带负载的个数，因此希望I iL 小些。
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实验一 门电路逻辑功能测试及逻辑变换一、实验目的：1．掌握TTL 与非门、或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。
2．熟悉TTL 中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。
3. 熟悉逻辑功能的变换。
二、实验仪器及器件：1．数字电路实验箱 1台 2．二输入四与非门74LS00 1片 3. 二输入四或非门74LS28 1片 4. 二输入四异或门74LS86 1片 5．数字万用表 1块三、实验预习：1．复习各种门电路的逻辑符号、逻辑函数式、真值表。
2．查出实验所用集成电路的外引脚线排列图，熟悉其引脚线位置及各引脚线用途。
四、实验原理：1．测试门电路的逻辑功能⑴ 与非门的逻辑功能：有0出1，全1出0。
与非门的逻辑函数式：Y=AB74LS00为二输入四与非门, 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。
如下图所示。
⑵ 或非门的逻辑功能：有1出0，全0出1。
或非门的逻辑函数式：Y=A+B74LS28为二输入四或非门, 即在一块集成块内含有四个互相独立的或非门,每个或非门有2个输入端。
Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y1A1B1Y2A2B2YGND00 四2输入与非门V DDA4B4Y4Y3B3A3A1B1Y1Y2B2A2V SS4001 四2入或非门⑶异或门的逻辑功能：相同出0，相反出1。
异或门的逻辑函数式：Y=A⊕B=AB+AB74LS86为二输入四异或门，即在一块集成块内含有四个互相独立的异或门,每个异或门有2个输入端。
如图（c）所示。
2．门电路的逻辑变换：就是用与非门等组成其它门电路。
方法：先对其它门电路的函数式用摩根定理等公式变换成与非式，再画出相应逻辑图，然后用与非门实现之。
五、实验内容：实验前先检查实验箱电源是否正常，然后选择实验用的集成电路，按接线图连线。
特别注意V cc及地线不能接错。
线接好后经指导教师检查无误方可通电。
实验中改动接线必须先断开电源，接好线后再通电实验。
1．测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。
任选二个输入端A、B接电平开关（K1～K16中任选二个）,另外的输入端悬空，分别测出各种输入状态下输出逻辑状态和输出电压填入表1中。
⑵测试二输入四或非门74LS28一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。
任选二个输入端A、B接电平开关,另外的输入端接地，分别测出各种输入状态下输出逻辑状态和输出电压填入表2中。
⑶测试出二输入四异或门74LS86，一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。
任选二个输入端A、B接电平开关，分别测出各种输入状态下的输出状态和输出电压填入表3中。
2．门电路的逻辑变换⑴用与非门构成或门，测出其真值表加以验证：A ，画出逻辑电路图，并在图中标明用一片74LS00与非门构成或门Y1=A+B=B芯片引脚号，按图接好线后，测试并填入表4中。
⑵用与非门74LS00构成同或门：（选做）将同或门函数式转化为与非门函数式Y2，画出逻辑图，并在图中标明芯片引脚号，按图接线，测试并填入表4中。
六、实验提示：1.将被测器件插入实验台上的14芯插座中。
2.将器件的引脚7与实验台的“地”（GND）连接，将器件的引脚14与实验台的+5V连接。
3.用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。
拨动开关，则改变器件的输入电平。
4.将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯连接。
指示灯亮表示输出电平为1，指示灯灭表示输出电平为0。
七、实验报告内容：1．实验目的、实验中所使用的器件引脚图；按各步骤要求填表。
2．回答问题：⑴怎样判断门电路逻辑功能是否正常？⑵由实验结果说明控制门的作用。
（3）讨论TTL与非门闲置输入端的处理方法。
实验二译码器的逻辑功能一、实验目的1、学会正确使用中规模集成芯片（MSI）组合逻辑电路，掌握译码器的应用，学会测试其逻辑功能。
2、学习集成芯片使能端的功能、用法。
3、学会利用译码器实现逻辑函数的使用方法。
4、学习用仪器检测故障，排除故障。
5、学习集成译码器的扩展方法。
二、实验设备及器件1、数字电路实验箱 1台2、74LS139 双2线-4线译码器1片3、万用表、若干连线。
4、74LS00 二输入四与非门1片三、实验原理译码：是编码的反过程，是将给定的二进制代码翻译成编码时赋予的原意。
译码器：实现译码功能的电路。
译码器特点：输入是以n位二进制代码形式出现，输出是与之对应的电位信息。
译码器分类：通用译码器：二进制、二─十进制译码器。
集成译码器是一种具有特定逻辑功能的组合逻辑器件，本实验以双2线—4线译码器74LS139为主，通过实验进一步掌握集成译码器。
1. 74LS139管脚及功能由功能表可知：（1）使能端（G=1）时，四个译码输出都是无效电平，即输出全为高电平“1”；（2）使能端（G=0）时，译码器四个输出中仅与输入对应的一个输出端为有效低电平“0”，其余输出无效电平“1”；（3）在使能条件下，每个输出都是输入变量的最小项，因而输出函数可写成最小项的形式。
但应考虑到芯片是输出低电平有效，需要转换。
2．用74LS139和门电路实现组合电路逻辑变量作为译码器输入变量，即可用74LS139和与非门实现逻辑函数。
四、实验内容完成以下测试。
（1）测试2线—4线译码器74LS139的逻辑功能（列出真值表验证之）。
4个译码输出引脚Y0—Y3接电平指示灯，改变引脚G、B、A的电平，产生相应输出信号。
观测并记录指示灯的显示状态。
（2）用双2线—4线译码器74LS139扩展为3线—8线译码器，画出接线图，列出真值表，接线并验证真值表。
AB，画出接线图，并在图中标明（3）用74LS139构成逻辑函数发生器F=A B C+C芯片引脚号，列出真值表，接线并验证真值表。
五、预习要求：1、提前预习实验内容及相关知识；2、复习译码器的工作原理。
3、熟悉译码器74LS139各引脚功能和使用方法，列出真值表，画出所要求的具体实验线路图。
4、对于选做实验，自行设计电路。
列出必要的真值表、表达式，画出接线图。
六、实验报告：1. 对各项实验列真值表，画接线图和标出集成块引脚号。
2. 分析实验中出现的问题。
总结译码器的使用体会。
3. 思考如何用74LS139实现三人表决电路，写出分析过程。
实验三数据选择器的逻辑功能一、实验目的6、学会正确使用中规模集成芯片（MSI）组合逻辑电路，掌握数据选择器的应用，学会测试其逻辑功能。
7、学习集成芯片使能端的功能、用法。
8、学会利用数据选择器实现逻辑函数的使用方法。
9、学习用仪器检测故障，排除故障。
10、学习集成数据选择器的扩展方法。
二、实验设备及器件1、数字电路实验箱 1台2、74LS153 双四选一数据选择器1片3、万用表、若干连线。
三、实验内容完成以下测试。
（1）测试74LS153中一个四选一数据选择器的逻辑功能（列出真值表验证之）。
4个数据输入引脚C0—C3接逻辑开关，改变引脚B、A的电平，观测并记录指示灯的显示状态。
（2）用双四选一数据选择器74LS153扩展为八选一数据选择器，画出接线图，列出真值表，接线并验证真值表。
AB，画出接线图，并在图中标明（3）用74LS153构成逻辑函数发生器F=A B C+C芯片引脚号，列出真值表，接线并验证真值表。
四、预习要求：5、提前预习实验内容及相关知识；6、复习数据选择器的工作原理。
7、熟悉数据选择器74LS153各引脚功能和使用方法，列出真值表，画出所要求的具体实验线路图。
8、对于思考题，列出真值表、写出表达式，先自行设计电路。
五、实验报告：1. 对各项实验列真值表，画接线图和标出集成块引脚号。
2. 分析实验中出现的问题。
总结数据选择器的使用体会。
3. 思考如何用74LS153实现三人表决电路，写出分析过程，画出连线图，填充相应真值表。
实验四触发器的逻辑功能测试一、实验目的：1．掌握基本RS、D、JK触发器逻辑功能及其测试方法。
2．熟练掌握触发器的基本性质：2个稳态和触发翻转。
3．了解触发器的两种触发方式(脉冲电平触发和脉冲边沿触发)及其触发特点。
4. 学会正确使用集成触发器。
5. 学会不同触发器间相互转换的方法。
（选做）二、实验仪器及器件：1．数学电路实验箱1台2．双踪示波器1台3．万用表1块4．器件：74LS74 双D触发器1片74LS73 双JK触发器1片74LS00 四2输入与非门1片三、实验预习：1．对所用的集成触发器查出外引线排列图，了解集成块各管脚作用。
2．复习RS、D、JK触发器的逻辑功能（包括：逻辑符号、真值表、特性方程、时序图）及不同触发器之间相互转换的方法。
四、实验原理：触发器是组成时序电路的最基本单元，也是数字逻辑电路中另一种重要的单元电路，它在数字系统和计算机中有着广泛的应用。
触发器有集成触发器和门电路(主要是“与非门)组成的触发器。
按其功能可分为有RS触发器、JK触发器、D触发器、T和T’功能等触发器。
触发方式有电平触发和边沿触发两种。
1．触发器是具有记忆功能能存储数字信息的最常用的一种基本单元电路，是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。
触发器具有两个稳定的状态：0状态和1状态；在适当触发信号作用下，触发器的状态发生翻转，即触发器可由一个稳态转换到另一个稳态。
当输入触发信号消失后，触发器翻转后的状态保持不变（记忆功能）。
2．根据电路结构和功能的不同，触发器有RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器、T/触发器等类型。
下面将它们的逻辑功能的表示方法列于下表中：D D D D 器置0；1=D R ，0=D ,则触发器置1；其作用不受CP 脉冲的控制。
3．集成触发器的主要产品是D 触发器和JK 触发器，其他功能的触发器可由D 、JK 触发器进行转换。
将D 触发器的D 端连到其输出端Q ，就构成T /触发器。
将JK 触发器的J 、K 端连在一起输入信号，就构成T 触发器；J 、K 端连在一起输入高电平（或悬空），就构成T /触发器。
（选做）五．实验内容：1．基本RS 触发器功能测试：⑴ 将两个TTL 与非门首尾相连构成基本RS 触发器，如图1所示。
S 、R 端接电平开关输出，Q 、Q 端接电平指示灯，改变S 、R 的电平，观测并记录Q 、Q 的值。
⑵ 将图中S 、R 端接电平开关，Q 、Q 端接电平显示灯。
按表1顺序在S 、R 端加信号，观察并记录Q 、Q 端状态填入表1中，并说明其逻辑功能。
⑶ 当S 、R 都接低电平时，观察Q 、Q 端的状态。
当S 、R 同时由低电平跳为高电平时，注意观察Q 、Q 端，重复3～5次，看Q 、Q 端的状态是否相同，以正确理解“不定”状态含义。
图1 图2 图32．D 触发器功能测试：⑴ 双D 触发器74LS74逻辑符号如图2所示。
⑵ 将图中D S 、D R 、D 、CP 端接电平开关，Q 、Q 端接电平显示灯。