《数字逻辑实验指导书》(2011春修改)

实验一门电路逻辑功能及测试

一、实验目的

1．熟悉门电路的逻辑功能

2．熟悉简单逻辑门电路的测试

3．熟悉互动型数字逻辑虚拟实验平台的操作

二、实验设备和器材

1．互动型数字逻辑虚拟实验平台

2.74LS00 2输入端四与非门1片

3.74LS02 2输入端四或非门1片

4. 74LS04 6反相器1片

5.74LS86 2输入端四异或门1片

三、实验内容

1.74LS00型与非门逻辑功能测试

（1）用逻辑电平开关给门输入端A、B输入信号，用“H”或“1”表示输入高电平，用“L”或“0”表示输入低电平。

（2）用发光二极管（LED）显示输出状态，当LED亮时，表示输出状态为“1”；当LED 灭时，表示输出状态为“0”。

（3）将结果填入下表，判断功能是否正确。

74LS00

图 1-1 与非门门逻辑功能测试

2.74LS86型异或门逻辑功能测试

测试方法同上，将输入端接A,B接逻辑开关，输出端Y接LED显示，将实验结果填入表中。

图 1-2 异或门逻辑功能测试

3. 74LS02或非门和74LS04反相器逻辑功能测试

同学们可以使用同上的测试方法，自己画图、制表完成74LS02或非门和74LS04反相器逻辑功能测试

4.与非门信号选通

选择一组与非门，将其中一个输入端A接时钟脉冲，一一输入端B接逻辑开关，拨动逻辑开关，测输出端Y的输出状态并记录，线路如图1-3所示。

74LS86

图 1-3 与非门信号选通

实验二 组合逻辑电路

一、 实验目的

1．学会使用异或门组成半加器、全加器

2．测试集成4位二进制全加器74LS83的逻辑功能 二、实验设备和器材

1．TD-DS 实验箱一台

2.74LS00 2输入端四与非门1片

3.74LS86 2输入端四异或门1片

4.74LS83 4位二进制加法器1片

二、 实验内容

1. 用异或门和与非门构成半加器

电路如图2-1所示，输入端接逻辑开关，输出端接逻辑电平显示，将实验结果填入表中，判断实验结果是否正确，并写出和S 和进位C 的表达式。

图 2-1 用异或门构成半加器

2. 用异或门和与非门构成半加器

实验方法同1，按图2-2接线，将结果填入表2-2中。

A

B

图2-2 用异或门构成全加器

表2-2 全加器输入、输出关系

3.74LS83型4位二进制加法器功能测试

电路如图2-3所示，A3、A2、A1、A0和B3、B2、B1、B0分别为4位二进制数，令B3、B2、B1、B0为0101，A3、A2、A1、A0接逻辑电平开关，输出端接逻辑电平显示，验证74LS83的逻辑功能，将结果填入表2-3中。

A B

C 74LS83

逻辑电平显示

表 2-3 74LS83数据表

4.用74LS83实现十六进制到BCD 码的转换

一个16进制数可以被看作是两个BCD 码相加的结果，如果两个BCD 码相加的结果大于9或者最高位有进位，则应当加6（0110）进行校正。依此原理可以设计转换电路如图2-4所示，按图接线，A4A3A2A1分别接逻辑开关，S4S3S2S1接数码管5的DCBA ，SEG5接地，C4接数码管4的A,D 、C 、B 、SEG4接地，令A4A3A2A1从0000变化到1111，观察两个数码管的显示，并记录实验结果。

74LS83

图 2-4 74LS83实现16进制到BCD 码的转换

A1 逻辑开关

A2 A3

A4

实验三 触发器RS ，D ，JK

一、 实验目的

1．基本R-S 触发器功能测试 2．基本J-K 触发器功能测试 3. 基本D 触发器功能测试 4. 基本D 触发器构成分频器 二、实验设备和器材

1．TD-DS 实验箱一台

2.74LS00 2输入端四与非门1片

3.74LS112 双J-K 触发器1片

4.74LS74 双D 触发器1片

三、 实验内容

1.用与非门构成RS 触发器

用74LS00构成RS 触发器，如图3-1所示，SD ,RD 分别接逻辑开关，输出Q 接LED 显示。按表3-1做实验，将结果记录于表中，并判断结果正确如否。

图3-1 用与非门构成基本RS

触发器

表3-1用与非门构成基本RS 触发器特性表

Q

2.集成JK触发器功能测试

（1）从74LS73中任选一个JK触发器进行实验。按图3-2接线，数据输入端J、K、复位端RD分别接逻辑电平开关，触发器脉冲CLK接单次脉冲，输出端Q接LED显示。

（2）观察RD功能：置RD=0，观察输出Q的结果，并记录。

（3）JK触发器功能：置RD=1，按表3-2实验，验证触发器功能并记录结果。

LED显示

图 2-2 JK触发器功能测试

74LS74集成双D 触发器，从中任选一个，参考实验2，自己设计完成功能测试。

4.用74LS74构成二、四分频电路

（1）电路如图3-3所示，分析电路的逻辑功能；

（2）连接实验线路，时钟脉冲由实验箱的连续脉冲提供； （3）用逻辑分析仪观测时钟源及分频结果波形，并记录。

时钟脉冲f

图 2-3 用74LS74构成二、四分频器

实验四 时序电路测试及研究

一、 实验目的

1．掌握集成计数器的使用 2．掌握任意计数器的设计方法

二、实验设备和器材

1．TD-DS 实验箱一台

2.74LS00 2输入端四与非门1片

3.74LS90 异步二-五-十进制计数器1片

4. 74LS161 同步4位二进制计数器2片

三 、实验内容 1.74LS90的功能测试

74LS90是二-五-十进制异步计算机，具有置0，置9，二、五、十进制计数功能。按图4-1所示连接线路，验证功能，注意LED 显示，判断状态，将结果填入表4-1.

图 4-1 74LS 90功能验证

表4-1 74LS 功能表

LED 显示

逻辑开关

单次脉冲