数字电子技术实验讲义(试用)
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。
《数字电子技术基础》实验讲稿
实验一 TTL/CMOS 集成门电路的逻辑功能测试一、实验目的1 掌握查找集成门电路资料的方法。
2 掌握7种逻辑门电路的逻辑功能。
3 会用74LS00(四2输入与非门)实现其它逻辑功能。
4 初步用Multisim10进行数字电路的仿真。
二、实验设备和元器件1 SAC-2电工电子实验台;SS-01数字实验模块。
2 DL-4330示波器;EM-1463函数信号发生器。
3 74LS04 74LS00 74LS02 74LS86三、实验内容和步骤1. 74LS04(六反相器)逻辑功能测试将74LS04按图1.1连线。
输入端A 接逻辑开关,输出端接发光二极管。
改变输入端的状态(即高、低电平),观察输出端发光二极管的亮灭。
2. 74LS00(四2输入与非门)逻辑功能测试将74LS00按图1.2连线。
输入端A 、B 接逻辑开关,输出端接发光二极管。
改变输入端的状态(即高、低电平),观察输出端发光二极管的亮灭。
3.74LS02(四2输入或非门)逻辑功能测试将74LS02按图1.3连线。
输入端A 、B 接逻辑开关,输出端接发光二极管。
改变输入端的状态(即高、低电平),观察输出端发光二极管的亮灭。
VCC5VU1A74LS04DJ1Key = AX1LEDU2电压表0.113V+-图1.1VCC5VJ2Key = A J3Key = BU3A 74LS00DX2LEDU4电压表4.424V+-图1.24.74LS86(四2输入异或门)逻辑功能测试将74LS02按图1.4连线。
输入端A 、B 接逻辑开关,输出端接发光二极管。
改变输入端的状态(即高、低电平),观察输出端发光二极管的亮灭。
5. 用74LS00实现非、与、或、异或等逻辑功能(图1.5)输入 输出A B Y1Y2Y3Y40 0 0 1 1 0 1 1 逻辑表达式74LS00D74LS00D74LS00D5V AY1AY174LS00D5VA BY2VCC5VU1A 74LS02DJ1Key = AJ2Key = BX1LEDU2电压表4.424V+-图1.3VCC 5VJ1Key = AJ2Key = BU1A 74LS86DU2电压表0.113V+-X1LED图1.4图1.56. 用74LS00实现与或非、或非的逻辑功能,写出逻辑表达式,画出逻辑电路图,测试其功能。
数电实验讲义讲解
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。
数字电子技术训练讲义doc - 深圳职业技术学院
《数字电子技术训练》讲义深圳职业技术学院工业中心电子技术基础教研室编印2006年1月实训一 信号灯的逻辑控制一、 实训目的1.了解逻辑控制的概念2.掌握表示逻辑控制的基本方法二、 实训设备与器件发光二极管、限流电阻、继电器两个、直流电源、导线若干三、 实训电路与说明图1.1为实训电路图。
这是一个楼房照明灯的控制电路。
设A 、B 分别代表上、下楼层的两个开关,发光二极管代表照明灯。
在楼上按下开关A ,可以将照明灯打开,在楼下闭合开关B ,又可以将灯关掉;反过来,也可以在楼下开灯,楼上关灯。
四、 实训内容与步骤(1)连接电路 表1.1 按图1.1连接好电路,注意JA 、JB 两个继电器的开关不要接错。
(2)试验开关和发光二极管的逻辑关系 接通电源,分别将开关A 、B 按表1.1的要求接通或者断开,观察发光二极管F 的亮灭情况,并填入表1.1中。
五、 实训结论与分析通过上述实训,可做如下总结:(1)实训图中,JA 和JB 分别代表继电器的两个线圈,JA K1、JB K1代表继电器的常开触点,JA K2、JB K2代表继电器的常闭触点。
在实训图所示的状态下(开关A 、B 均断开),由于没有通路给发光二极管供电,所以发光二极管灭;开关A 闭合,继电器线圈JA 通电,其常开触点JA K1闭合,常闭触点JA K2断开,JB K1 、JB K2则维持原来状态,此时图1.1最上面的一条电路连通,通过电源给发光二极管供电,发光二极管亮。
同样道理,如果只闭合开关B ,也会给发光二极管构成通路使之点亮;当开关A 、B 均闭合时,由于没有通路,所以发光二极管灭,读者可自行分析。
(2)发光二极管F 的状态,我们称为输出,是由开关A 、B 来决定的,开关A 、B 称为输入。
输出和输入是一种逻辑控制电路,而且输入量和输出量都只分别对应两种状态。
(3)从试验结果可以看出,当A 、B 同时闭合,或者同时断开,即处于相同状态时,二极管灭;相反,当A 、B 处于不同状态时,发光二极管点亮。
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。
16课时--数电实验讲义(2015-7-2)(1)课案
TPE-D型系列数字电路实验箱数字电子技术实验指导书信息学院2015 年7 月目录第一部分基础实验实验一门电路逻辑功能测试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 实验二组合逻辑电路(逻辑运算及全加器)┄┄┄┄┄┄┄5 实验三交通灯报警电路(M u l t i s i m)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 实验四组合逻辑功能器件的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9 实验五集成触发器的逻辑功能测试┈┈┈┄┄┈┈┈┈┈12 实验六计数、译码、显示综合实验┄┄┄┄┄┈┈┈┈┈┈┄15 实验七555时基电路的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 实验八D/A、A/D转换器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22第二部分设计性实验题目1编码译码显示电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目2奇/偶校验电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目3巡回检测电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目4声控开关的设计与制作┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目5篮球竞赛24秒定时电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目6电子密码锁┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目7简易频率计的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目8多功能数字钟┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29附录一设计性实验报告格式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30 附录二本讲义所用集成块管脚排列图及部分真值┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31数字电路实验注意事项1.每次实验前,必须预习,并自行设计实验原始记录表格,提交预习报告。
2.每次实验完毕,须做好实验原始记录;关闭所有仪器的电源,关闭电源插座板上的开关;整理实验台,并在学生实验记录本上签名,并记录仪器使用情况。
该项工作作为部分成绩记入实验总成绩。
最后,经老师同意方可离开实验室。
3.做好实验总结报告,准时在下次实验时提交。
4.拨插芯片请使用专用工具,在把芯片插入插座之前,请用镊子将芯片管脚修理整齐,拨芯片须使用起拨器。
电子信息技术专业《数字电子技术实验讲义》
实验十一LSTTL与非门的参数测量一.实验目的了解TTL与非门参数的物理意义和测试方法二.电路介绍与非门是逻辑电路中应用最广的一种门电路,其输入输出之间满足逻A 。
A、B代表输入变量,Y代表输出变量。
了解与非门的辑关系Y=B参数和测量方法是十分必要的,在数字实验电路中,大都采用低功耗肖特基TTL电路(即LSTTL电路),与非门采用74LS00的二输入端四与非门,逻辑图及外引线排列见下图所示。
典型参数:t pd =9.5ns P D=2mw/每门三.实验内容与方法数字集成电路的性能,可以由它的参数来表示。
各种参数可以从产品手册中查到,也可以通过专门的仪器测得。
下面主要测量与非门的几个主要参数。
1.空载导通功耗P ON——静态工作、输出为低电平时的功耗,即电源电压V CC和导通电源电流I CCL的乘积。
测试电路见图11-1。
图11-1 P ON 测试图P ON=V CCL ╳I CCL = 5 I CCL2.输入短路电流I IS——任何一个输入端接地时,流经这个输入端的电流(其余输入端悬空或接高电平)。
测试电路见图11-2。
I IS = mA。
图11-2 I I S 测试图图11-3 I I H 测试图3.输入漏电流I IH——任何一个输入端接高电平时(其余端接地)的输入电流。
测试电路见图11-3。
I IH = μA。
4.输入关门电平V OFF及输出高电平V OH——当输出电压为额定输出高电平V OH的90% 时,相应的输入电平,称为输入关门电平V OFF 。
当输入端之中任何一个接低电平时的输出电平为输出高电平V OH。
测量电路见图11-4,方法是将电路在一输入端与地之间,接入0.8V 电压,其余输入端开路,输出接规定负载R L,测出V OH (R L= V OH/NI IH=3.2/(8╳50)=8KΩ)。
由0逐渐增大输入电压,当V0H下降至V OH的90%时,测得输入电压为V OFF 。
V OFF= (V)。
数字电子技术实验讲义试用
数字电子技术实验简要讲义适用专业:电气专业编写人:于云华、何进中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院2015、3目录实验一:基本仪器熟悉使用与基本逻辑门电路功能测试..................、、3 实验二:小规模组合逻辑电路设计............................................................、4 实验三:中规模组合逻辑电路设计............................................................、5 实验四:触发器的功能测试及其应用 (7)实验五:计数器的功能测试及其应用 (8)实验六: 计数、译码与显示综合电路的设计....................................、、 (9)实验一:基本仪器熟悉使用与常用门电路逻辑功能测试(建议实验学时:2学时)一、实验目的:1、熟悉实验仪器与设备,学会识别常用数字集成芯片的引脚分配;2、掌握门电路的逻辑功能测试方法;3、掌握简单组合逻辑电路的设计。
二、实验内容:1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能:74LS00,74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS86等(预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配)。
2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能:①F=ABC ②F=ABC③F=A+B ④F=A B+A B三、实验步骤:(学生根据自己实验情况简要总结步骤与内容)主要包括:1、实验电路设计原理图;如:实现F=A+B的电路原理图:2、实验真值表;:输入输出A B F30 0 灭0 1 亮1 0 亮1 1 亮四、实验总结:(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)注:本实验室提供的数字集成芯片有:74LS00,74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74,74LS90,74LS112,74LS138,74LS1 53, 74LS161实验二:小规模组合逻辑电路设计(建议实验学时:3学时)一、实验目的:1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。
数字电子技术实验指导书(讲义)
实验箱简介一、实验箱的组成及特点1.实验箱的供电实验箱的后方设有带保险丝管(0.5A)的220V单相交流三芯电源插座(配有三芯插头电源线一根)。
箱内设有一只降压变压器,供直流稳压电源。
2.两块大型(433 mm×323mm)单面散敷铜印刷线路板,正面丝印有清晰的各部件、元器件的图形、线条和字符;反面则是装接其相应的实际元器件。
该板上包含着以下各部分内容:(1)左下角装有带灯电源总开关一只。
(2)高性能双列直插式圆脚集成电路插座41只(其中40P 3只,28P 2只,24P,2只,20P 4只,16P 17只,14P 9只,8P 4只)。
(3)900多只高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。
它们与集成电路插座、镀银针管座以及其它固定器件,线路等已在印制板面连接好。
正面板上有黑线条连接的地方,表示内部(反面)已接好。
采用高性弹性插件,这类插件,其插头与插座之间的导电接触面很大,接触电阻极其微小(接触电阻<Ω,使用寿命>10000次以上),而且插头之间可以叠插,从而可形成一个立体布线空间,使用起来极为方便。
(4)90多根镀银长(15mm)紫铜针管插座,供实验接插小型电位器、电阻、电容等分立元件之用(它们与相应的锁紧插座已在印刷面连通)。
(5)2只无译码LED数码管,其中“共阴”,“共阳”各一只。
¥八个显示段的管脚均已与相应的锁紧插座相连。
(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码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、F。
(7)4位BCD码十进制码拔码开关组每一位的显示窗指示出0~9中的一个十进制数字,在A、B、C、D四个输出插口处输出相对应的BCD 码。
每按一次“+”或“-”键,将顺序地进行加1计数或减1计数。
《数字电子技术》实验指导书
实验一 门电路本实验为验证性实验 一、实验目的熟悉门电路的逻辑功能。
二、实验原理TTL 集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门。
使用时,必须对它的逻辑功能、主要参数和特性曲线进行测试,以确定其性能的好坏。
与非门逻辑功能测试的基本方法是按真值表逐项进行。
但有时按真值表测试显得有些多余。
根椐与非门的逻辑功能可知,当输入端全为高电平时,输出是低电平;当有一个或几个输入端为低电平时,输出为高电平。
可以化简逻辑函数或进行逻辑变换。
三、实验内容及步骤首先检查5V 电源是否正常,随后选择好实验用集成块,查清集成块的引脚及功能.然后根据自己的实验图接线, 特别注意Vcc 及地的接线不能接错(不能接反且不能短接),待仔细检查后方可通电进行实验,以后所有实验均依此办理。
(一)、测与非门的逻辑功能1、选择双4输入正与非门74LS20,按图3_1_1接线;2、输入端、输出端接LG 电平开关、LG 电平显示元件盒上;集成块及逻辑电平开关、逻辑电平显示元件盒接上同一路5V 电源。
3、拨动电平开关,按表3_1_1中情况分别测出输出电平.614 Vcc7地 图3_1_1表3_1_1输入端输出端12456电位(V)逻辑状态1l l lO111O O1l0001O0O O(二)、测试与或非门的逻辑功能l、选两路四输入与或非门电路1个74LS55,按图3_1_2接线:2、输入端接电平的输出插口,拨动开关当输入端为下表情况时分别测试输出端(8)的电位,将结果填入表3_1_2中:表3_1_2输入端输出端12 3410111213 8电位(V)逻辑状态l111000Ol1110001000O1l l 11O O01l110O O l O0O l0O O O O O O0(三)、测逻辑电路的逻辑关系用74LS00电路组成下列逻辑电路,按图3_1_3、图3_1_4接线,写出下列图图3_1_2的逻辑表达表并化简,将各种输入电压情况下的输出电压分别填入表3_1_3、表3_1_4中,验证化简的表达式。
《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 。
数字电子技术实验讲义(13年12月修订)
二、实验方式和手段
目前,我们采用华中科技大学计算机学院欧阳星明老师编写的《数字电路逻辑设计》作为 主教材,采用清华大学教学仪器厂研制的 TEC-8 计算机硬件综合实验系统和欧阳星明老师组 织研制的 IVDLEP 虚拟实验平台实施《数字电子技术》的实验教学。 TEC-8 实验系统提供了不同规格的芯片插槽, 可以使用中小规模集成电路芯片采用硬连线 的方式完成基本的数字电路实验,也可以使用实验系统上提供的 FPGA 完成综合性数字电路 及数字系统设计实验,灵活性较大。 IVDLEP 虚拟实验平台是一个专门用于《数字逻辑》实验的软件系统,借助这个系统, 可 以完成原来必须在硬件试验箱上进行的实验内容, 使得数字系统设计的实验不再受到实验设备 和器件的制约,同时又能够充分体验到硬件实验的过程和效果。
七、思考题
1.与非门的多余输入端应如何处理?能不能接低电平(或接地) ?为什么? 2.这里使用的与非门与集电极开路的与非门有什么不同?
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实验二
一、实验目的
利用 SSI 设计组合逻辑电路
1.掌握用 SSI 器件设计组合逻辑电路的基本方法; 2.学会使用给定的 SSI 器件设计组合逻辑电路。
二、实验说明
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数字《数字电子技术》 是计算机科学相关专业必修的一门专业技术基础课程, 也是一门理论与 实践紧密结合的课程。 《数字电子技术》实验是该课程的一个重要教学环节,这个环节将在学 生较全面地掌握数字系统分析与设计的理论知识的基础上, 充分运用所学知识, 选择熟悉的各 种不同规模的逻辑器件进行逻辑电路的设计。 通过这个过程, 强化学生理论应用于实践的灵活 性,进一步提高学生分析问题和解决问题的能力。
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实验三
一、实验目的
利用 MSI 设计组合逻辑电路
数字电子技术实验讲义4-触发器逻辑功能测试及应用
实验四:触发器逻辑功能测试及应用一、实验目的1、掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法2、熟悉触发器之间相互转换的方法 二、实验内容及步骤1、测试双JK 触发器74LS112逻辑功能。
在输入信号为双端的情况下,JK 触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。
本实验采用74LS112双JK 触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。
JK 触发器的状态方程为Q n+1 =J Q n +K Q n (1)JK 触发器74LS112逻辑电路引脚图如下:图1(2)测试复位、置位功能,将测试结果填入表1。
表1(3)触发功能测试,按表2要求测试JK 触发器逻辑功能。
表2(4)根据图2逻辑图将JK 触发器分别连接成T 触发器和T ′触发器,并通过做实验进行验证。
注释:T 触发器的逻辑功能:当T =0时,时钟脉冲作用后,其状态保持不变;当T =1时,时钟脉冲作用后,触发器状态翻转。
如果将T 触发器的T 端置“1”,即得T'触发器。
在T'触发器的CP 端每来一个CP 脉冲信号,触发器的状态就翻转一次,故称之为反转触发器,广泛用于计数电路中。
图22、测试双D 触发器74LS74的逻辑功能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 Qn+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。
(1)D 触发器74LS74逻辑电路引脚图3所示。
图3(2)测试复位、置位功能,将测试结果填入表3。
表3(3)D触发器的功能测试,按表4要求测试D触发器逻辑功能,填入表4。
表4(4)、根据图4所示逻辑图,将D触发器连接成计数单元(即T′触发器)。
并通过实验进行验证。
图4三、思考题1、根据表1的测试结果,R端也称为异步端。
S端也称为异步端。
2、总结JK触发器74LS112的动作特点。
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 。
《数字电子技术实验》课件
五、预习报告和实验报告要求
1.实验目的; 2.实验仪器与元器件; 3.画出 74LS00、74LS02、74LS86、74LS125 和 CC4011 的外引线排列图(实验中所用到集成块外 引线排列图); 4.列出实验步骤及内容,并画出实验电路和实验数据表格,设计内容要求写出设计过程如真值表、 化简、电路等。 以上内容在实验前完成。
5.按 TTL 与非门的真值表逐项验证其逻辑功能。
6.验证 74LS02 或非门和 74LS86 四异或门的逻辑功能(表格自列)。 7.验证 74LS125 的逻辑功能。
8.用数字万用表分别测量 CMOS 与非门 CC4011 在开路情况下的输出高电平VOH 和输出低电平 VOL 。测试电路如图 1.5 所示。验证 CC4011 的逻辑功能(表格自列)。
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。
基本 RS 触发器具有置“0”、置“1”和“保持”3 种功能。通常称 S 为置“1”端,因为 S 0(R 1) 时触发器被置“1”; R 为置“0”端,因为 R 0(S 1) 时触发器被置“0”,当 S R 1 时状态保 持; S R 0 时,触发器状态不定,应避免此种情况发生,表 5.1 为基本 RS 触发器的功能表。
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)。
数电实验讲义
数电实验讲义数字电子技术基础一实验设备认识及门电路功能测试一、目的:1、熟悉万用表及电子技术综合实验平台的使用方法;2、掌握门电路逻辑功能测试方法;3、了解TTL器件和CMOS器件的使用注意事项。
二、实验原理门电路的逻辑功能。
三、实验设备与器件1、电子技术综合实验平台一台2、万用表一块3、器件(1) 74LS02 一片(四二输入或非门)(2)74HC86 一片(四二输入异或门)(3) 74LS03 一片(四二输入与非门(OC))(4)74LS00 一片(四二输入与非门)四、实验内容和步骤1、测试74LS02和74HC86的逻辑功能。
注意CMOS电路的多余输入端不得悬空,应按需要接成相应的高低电平。
表中VO为不加负载时的电压,即开路输出电压。
表4-1-12.OC门上拉电阻计算及逻辑功能测试2.1 OC门上拉电阻的计算OC门输出端可以并联连接,即OC门可以实现“线与”逻辑,但必须接一个合适的上拉电阻RL,计算方法如下:RL(max)VCC VOLVCC VOHRL(mi nnIOH mIIHILM m IIL式中:m ― 负载门总输入端数n ― OC门并联的个数m ― 负载门个数IOH ― OC门输出管截止时的漏电流(对于74LS03按IOH=50 A计算) ILM ― OC门输出管导通时允许的最大灌电流(按VOL≤0.3V,ILM≤7.8mA估算) IIH ― 负载门每个输入端的高电平输入电流(对于74LS00按IIH=0.01 A) IIL ― 每个负载门的低电平输入电流(对于74LS00按IIL=-0.25mA估算) VCC ― 电源电压(5V) VOH ― 输出高电平(按3V估算) VOL ― 输出低电平(按0.3V估算)图4-1-1 2.2 OC门“线与”应用将各OC门输入端A、B和C分别接逻辑开关;Z、Y1和Y2分别接LED指示灯,连接电路图如图4-1-1所示。
当输入端A、B和C取不同值时,观察Z、Y1和Y2的变化情况,填入表4-1-2中。
《数字电子技术实验》讲义
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 。
数字电子技术实验讲义(电13)
数字电子技术实验指导书杨延宁编延安大学信息学院2015年5月前言数字电路是一门理论性和技术性都较强的技术基础课,实验是本课程的重要教学环节,必须十分重视。
本实验讲义是为通信工程专业学生作数字电路实验而设计和编写的。
编写时考虑了本专业的现行计划学时、所用教材内容及后续课程内容等。
本讲义编写了八个实验,每个实验计划用时180分钟。
一、数字电路实验目的1、验证、巩固和补充本课程的理论知识,通过理论联系实际,进一步提高分析和解决问题的能力。
2、了解本课程常用仪器的基本原理、主要性能指标, 并能正确使用仪器及熟悉基本测量方法。
3、具有正确处理实验数据、分析实验结果、撰写实验报告的能力,培养严谨、实事求是的工作作风。
二、实验准备要求实验准备包括多方面,如实验目的、要求、内容以及与实验内容有关的理论知识都要做到心中有数,并要写好预习报告。
预习报告可以简明扼要地写一些要点,而不需要按照什么格式,只要自己能看懂就行。
内容以逻辑图与电路图(连线图)为主,附以文字说明或必要的记录实验结果图表。
在预习报告中要求将逻辑图与连线图同时画出,这是因为,只有逻辑图则不利于连接线路,而只有连线图则反映不出电路逻辑图。
在实验过程中一旦出了问题,不便进行理论分析。
特别当电路较复杂时还应将逻辑图与连线图结合起来。
三、数字电路实验中的常见故障及排除数字电路实验过程的第一步,一般都是连接线路,当线路连接好后,就可以加电进行试验。
若加电后电路不能按预期的逻辑功能正常工作,就说明电路有故障,产生故障的原因大致有以下几个方面:1、电路设计错误。
2、布线错误。
3、集成块使用不当或功能不正常。
4、接触不良。
5、电源电压不符合要求。
在我们的实际实验过程中,故障最多的情况当属接触不良和布线错误。
为了使实验能顺利进行,减少出现故障的可能性,实验过程必须做到仔细、认真、有步骤地进行。
并注意以下几点:1、插集成元件时,应注意校准其所有引脚,使其端、直、等距。
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数字电子技术实验
简要讲义
适用专业:电气专业
编写人:于云华、何进
中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院
2015.3
目录
实验一:基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3)
实验二:小规模组合逻辑电路设计 (4)
实验三:中规模组合逻辑电路设计 (5)
实验四:触发器的功能测试及其应用 (7)
实验五:计数器的功能测试及其应用 (8)
实验六:计数、译码与显示综合电路的设计 (9)
实验一:基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试
(建议实验学时:2学时)
一、实验目的:
1、熟悉实验仪器与设备,学会识别常用数字集成芯片的引脚分配;
2、掌握门电路的逻辑功能测试方法;
3、掌握简单组合逻辑电路的设计。
二、实验容:
1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能:74LS00,74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS86等(预习时查出每个芯片的逻辑功能、部结构以及管脚分配)。
2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能:
①F=ABC ②F=ABC③F=A+B ④F=A B+A B
三、实验步骤:(学生根据自己实验情况简要总结步骤和容)主要包括:
1、实验电路设计原理图;如:实现F=A+B的电路原理图:
2、实验真值表;
3、实验测试结果记录。
如:
输入输出
A B F3
0 0 灭
0 1 亮
1 0 亮
1 1 亮
四、实验总结:
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)注:本实验室提供的数字集成芯片有:
74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74,74LS90,74LS112,74LS138,74LS153, 74LS161
实验二:小规模组合逻辑电路设计
(建议实验学时:3学时)
一、实验目的:
1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。
2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。
二、实验容:
1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路:当三个输入端有奇数个1时,输出为高,否则为低。
(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。
(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”,测试其功能。
要求如下:人类由四种基本血型:A、B、AB、O 型。
输血者与受血者的血型必须符合下述原则:
O型血可以输给任意血型的人,但O型血的人只能接受O型血;
AB型血只能输给AB型血的人,但AB血型的人能够接受所有血型的血;
A 型血能给A型与AB型血的人;但A型血的人能够接受A型与O型血;B型血能给B型与AB型血的人,而B型血的人能够接受B型与O型血。
试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路,如果符合规定电路,输出高电平(提示:电路只需要四个输入端,它们组成一组二进制数码,每组数码代表一对输血与受血的血型对)。
约定“00”代表“O”型
“01”代表“A”型
“10”代表“B”型
“11”代表“AB”型(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
三、实验步骤:(学生根据自己实验情况简要总结步骤和容),与实验一说明类似。
四、实验总结:
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
注:本实验室提供的数字集成芯片有:
74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74,74LS90,74LS112,
74LS138,74LS153, 74LS161
实验三:中规模组合逻辑电路设计
(建议实验学时:3学时)
一、实验目的:
1、学习使用常用组合逻辑芯片设计、实现中规模组合逻辑电路。
2、学会测试、调试中规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。
二、实验容:
1、用一个3线8线译码器和最少的门电路设计一个奇偶检验电路,要求当输入的四个变量中有偶数个1时输出为1,否则为0。
(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
2、用4选1数据选择器74LS153实现三输入变量的奇偶检验电路。
当三个输入端有奇数个1时,输出为高,否则为低。
(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
3、七段显示译码电路设计:利用集成8421BCD译码器MC4511(或CD4511)对输入的4位二级制数译码,并用共阴极数码管显示。
(预习时查出MC4511、共阴极数码管的部结构及管脚分配,画出原理图)
三、实验步骤:(学生根据自己实验情况简要总结步骤和容),主要包括:
1、实验原理图;如:
2、实验真值表;
3、实验结果记录。
如:
四、实验总结:(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
输入输出
A B F3
0 0 灭
0 1 亮
1 0 亮
1 1 亮
数码管的管脚图mc4511管脚图七段译码器mc4511功能表如下:
实验四:触发器的功能测试及其应用
(建议实验学时:2学时)
一、实验目的:
1、熟悉J-K触发器和D触发器的逻辑功能;
2、学会应用触发器设计和测试简单时序逻辑电路。
二、实验容:
1、测试JK触发器逻辑功能:74LS112是双J-K触发器,利用实验箱上的0-1电平、高低电平指示和单脉冲测试74LS112上一个J-K触发器的逻辑功能。
自拟实验表格,记录实验结果。
(预习时查出74LS112的部结构及管脚分配)
2、测试D触发器逻辑功能:74LS74是双D触发器,利用实验箱上的0-1电平、高低电平指示和单脉冲测试74LS74上一个D触发器的逻辑功能。
自拟实验表格,记录实验结果。
(预习时查出74LS74的部结构及管脚分配)
3、用D触发器和74LS138译码器实现彩灯循环电路。
要求8只彩灯,7亮一暗,且这一暗灯可以循环移动。
(预习时画出电路原理图)
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和容)
五、实验总结
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
实验五:集成计数器功能测试及其应用
(建议实验学时:3学时)
一、实验目的:
1、熟悉常用同步、异步集成计数器的逻辑功能;
2、学会使用常用集成计数器芯片设计任意进制计数器。
二、实验容:
1、测试异步十进制计数器74LS90的逻辑功能,用十进制计数器74LS90实现六进制计数器,计数循环为0000~0101;(预习时画出电路原理图)
2、测试同步四位计数器74LS161的逻辑功能,用74LS161实现10进制计数器,并用两种方法构成10进制计数器,计数循环为0000~1001。
(预习时画出电路原理图)
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和容)
六、实验总结
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
实验六:计数、译码、显示电路综合设计
(建议实验学时:3学时)
一、实验目的:
1、学习使用组合、时序集成逻辑电路设计实用的综合数字逻辑电路;
2、学会测试、调试和分析复杂综合数字逻辑电路的输入、输出逻辑关系。
二、实验容:
1、将实验五中所设计的6进制计数器和10进制计数器级连成60进制的
秒计数器(分为个位和十位)。
(预习时画出电路原理图)
2、利用2个集成译码器MC4511对个位计数器、十位计数器进行七段显示译码。
(预习时画出电路原理图)
3、利用2个共阴极数码管分别显示秒计数器的个位和十位,并测试其功能。
(预习时画出电路原理图)
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和容)
四、实验总结
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)。