《数字电路实验一》教案

2.1 实验仪器的使用及门电路逻辑功能的测试

一、实验目的

(1) 熟悉实验仪器和实验箱的使用。

(2) 掌握TTL集成电路的使用规则与逻辑功能的测试方法。

二、实验仪器与器件

(1)实验仪器：数字实验箱，万用表。

(2)实验器件：74LS00、74LS02各一片。

三、实验内容任务1～5

1．示波器的使用

2．数字实验箱的检查

3．测试74LS00（2输入4与非门）的逻辑功能

4．利用门电路控制输出

5．组合电路逻辑功能分析

四、思考题：(1)、(2)

五．实验仪器简介

（一）数字实验箱ET－3200B

1．面板设置及使用

(1)电源：±12V、＋5V→TTL 。

(2)数据开关SW1~SW4：

置上：逻辑“1”（+5V），

置下：逻辑“0”（0V）。

(3)单脉冲开关：

拨动一次，插座A输出一个正脉冲，插座A输出一个负脉冲。

拨一下，

插座输出

正脉冲负脉冲

图1 单脉冲开关

(4) 时钟

频率：1H Z 、1kH Z 、100kH Z ，由开关切换。注意市电频率方波为50或60H Z ，不要用。

(5) 电平指示器

输入逻辑“1”：LED 发光，

输入逻辑“0”：LED 不发光。 (6) 接插实验板

2．注意事项

① 接地点多处，便于接线。

② 电源、时钟、数据开关、单脉冲开关输出各自间或相互间不能有短路现 象。

③ 连线拔除时应按住插座，以防插座被带出。

（二）示波器 1．常用开关 (1) 扫描方式

√自动扫描(AUTO)——无输入也可显示扫描光迹。一旦有输入信号时，电路自动转为触发扫描状态，调节触发电平得到稳定波形。适于观察50Hz 以上的信号。

常态（NORM ）——无输入信号时，无光迹。有输入信号时，调节触发电平使电路触发扫描。适于观察50Hz 以下的信号。

(2) 与波形稳定有关的控制开关

① 触发源：

√CH1通道信号、√CH2通道信号、电源、外接信号4种

双踪显示时适于作触发源的条件是：

(1)

周期长者；

(2) 时间导前者；

（3）波形边沿陡峭、幅值较大、波数少者。 沟槽

孔横向不通

图2 接插板结构

Q

f CH1 CH2――触发源

BS601选择内触发“INT”。

②触发信号耦合方式：

选“AC”。

③触发电平：

调节触发点以稳定波形。

(3) 垂直通道控制

①衰减开关：

调节波形的Y向显示幅值，读数时微调旋纽顺时针至底。

②输入信号耦合方式：

显示时基线—— GND；

显示信号波形—— DC。

③ Y位移：

调节波形于Y方向的位置。

④显示方式：

按“CH1”—— CH1通道波形；

按“CH2”—— CH2通道波形，其中：

“CH2反相”—— CH2的信号被反相，抬起信号正常。

同按“CH1”与“CH2”——显示双踪波形，其中

“交替（ALT）”——高频双踪；

“断续”（CHOP）”——低频双踪。 BS601直接为双踪显示按键。

(4) 水平通道控制

①扫描时间：

调节波形的X向疏密程度，读数时微调旋纽顺时针至底。

②水平扩展：

波形在X向显示幅值×5。

③ X位移：

调节波形于X方向的位置。

(5) 校正信号：

方波，用于标定时间、电压刻度值，或检查示 1kHz，0.5V

P-P

波器的工作是否正常。

(6) 高频探头探头有1∶1√和10∶1两种衰减档可以调节。

2．注意事项

(1) 开机前将亮度旋纽逆时针至较小处，使用中亮度不要太亮，且避免长时间显示单一光点。

(2) 输入端子禁止接220V高压。

(3) 面板开关操作时，不要用力过猛。

3．数字万用表

(1) 严禁表笔插电流孔时去测非电流信号。实验不测电流，表笔始

终插电压/欧姆孔。

(2) 不用后关闭电源。

六、数字电路实验方法

图示展示了电路实验系统的构成及各部分间的关系。

图3 电路实验系统的构成

2.2 TTL 与非门应用

一、 实验目的

(1) 进一步掌握门电路逻辑功能的测试。 (2) 熟悉用与非门构成其它逻辑门电路的方法。

二、实验仪器与器件

(1) 实验仪器：数字实验箱、万用表。 (2) 实验器件：74LS00若干

三、实验内容

任务1，2必做，任务3选做。

1．用与非门组成非门、与门、或门、或非门、异或门 2．用与非门组成半加器 3．用与非门组成全加器

四、思考题：见教材。

用或非门实现非门、或门、与门、与非门。要求写出表达式，画出逻辑原理图。

五、实验原理

1．门电路多余端的处理

对于TTL 电路，多余输入端悬空可等效为高电平。但因悬空端易受干扰 影响，所以在实际应用时应进行处理。

B A 1

B

A

2．与非门应用 ① →Y 最简与或式 ② Y Y →→与非—与非 ③ 逻辑原理图

④ 实验图（原理图上标注型号、管脚编号（包括电源与地脚） 实例1：B A B A Y ∙→+=

实例：异或门电路方案比较：

① Y= A B + A B B A B A ∙＝—— 需5个与非门，两片74LS00实现；

③ Y=A AB + B AB =AB B AB A ∙—— 需4个与非门，一片74LS00实现。

Y U —2 U ：74LS00（电源14脚，地7脚）

B

B

A 0 B

A