数字逻辑电路实验指导书(2016)

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