《北工大电子技术实验1实验三组合电路功能及测试(课堂PPT)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北工大电子技术实验1实验三组合电路功能及测试(课堂PPT)（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验三组合逻辑电路应用 74LS00 74LS20 74LS55 74LS86 74LS138 74LS151 电工电子实验中心数字电子实验注意事项 正确认识数电实验箱 熟悉实验箱上各部分的功能 掌握各部分功能的测试方法 认清芯片管脚 芯片不要接反 按实验电路正确连线 注意所有连接线在接入电路前 要先检查其好坏 注意电源极性 不要接错 连接电路时请不要带电操作 应特别注意 输入脉冲幅度不能高于电源电压 不用的输入端必须按要求接地或接 5V 电工电子实验中心数字电子实验注意事项 做实验时 要做到 听 看 摸 闻 所谓 听 即听是否有异常的声音 看 即看是否有冒烟 起火的现象 摸 摸芯片是否发烫
2、闻 即是否闻到有烧焦的糊味 如有上述异常现象发生 请及时关掉电源 检查电源是否接错 保持室内卫生 不要乱扔纸屑和废弃物 实验完成后请注意 1 做完实验拆线时 手要捏住导线的底部 以防导线断开 2 做完实验后 要关掉电源 将工具盒交回 凳子放到桌子下面 桌上的实验设备均摆放整齐 方可离开 谢谢合作 六位译码器 LED数码显示 电平指示灯亮为1 灭为0 直流电源共四路 其中第一路电源的负极与地相通 AC电源 单脉冲两路 直流信号源两路 可调连续脉冲 固定脉冲 逻辑电平10路 0或1 元件库 2位数码显示 无译码 电位器 地 实验区 蜂鸣器 地 固定脉冲 逻辑电平 六位译码器 LED数码显示 直流电
3、源 电平指示 单脉冲 可调连续脉冲 面包板是实验室中用于搭接电路的重要工具 熟练掌握面包板的使用方法是提高实验效率 减少实验故障出现几率的重要基础之一 下面就面包板的结构和使用方法做简单介绍 面包板的外观和内部结构如上图所示 常见的最小单元面包板分上 中 下三部分 上面和下面部分一般是由一行或两行的插孔构成的窄条 中间部分是由中间一条隔离凹槽和上下各5行的插孔构成的条 窄条上下两行之间电气不连通 每5个插孔为一组 通常称为 孤岛 通常的面包板上有10组 这10组 孤岛 一般有3种内部连通结构 左边5组内部电气连通 右边5组内部电气连通 但左右两边之间不连通 这种结构通常称为5 5结构 左边3组
4、内部电气连通 中间4组内部电气连通 右边3组内部电气连通 但左边3组 中间4组以及右边3组之间是不连通的 这种结构通常称为3 4 3结构 还有一种结构是10组 孤岛 都连通 这种结构最简单 对上面和下面部分的窄条 外观和结构如下图 外观 小窄条中间不连通 内部五组孔之间互相连通 中间部分宽条是由中间一条隔离凹槽和上下各5行的插孔构成 在同一列中的5个插孔是互相连通的 列和列之间以及凹槽上下部分则是不连通的 外观及结构如下图 外观 纵向5个插孔是互相连通 用于隔离上下两部分的凹槽 在做实验的时候 通常是使用两窄一宽组成的小单元 同学们应按照实验指导教师的示范和要求 在宽条部分搭接电路的主体部分
5、上面的窄条取一行做电源 下面的窄条取一行做接地 使用时注意窄条的中间部分不通 在搭接数字电路时 有时由于电路的规模较大 需要多个宽条和窄条组成的较大的面包板 但在使用时同样通常是两窄一宽同时使用 两个窄条的第一行一般和地线连接 第二行和电源相连 由于集成块电源一般在上面 接地在下面 如此布局有助于将集成块的电源脚和上面第二行窄条相连 接地脚和下面窄条的第一行相连 减少连线长度和跨接线的数量 中间宽条用于连接电路 由于凹槽上下是不连通的 所以集成块一般跨插在凹槽上 面包板布线的几个基本原则在面包板上完成电路搭接 不同的人有不同的风格 但是 无论什么风格 习惯 完成的电路搭接 必须注意以下几个基本
6、原则 1 连接点越少越好 每增加一个连接点 实际上就人为地增加了故障概率 面包板孔内不通 导线松动 导线内部断裂等都是常见故障 2 尽量避免立交桥 所谓的 立交桥 就是元器件或者导线骑跨在别的元器件或者导线上 初学者最容易犯这样的错误 这样做 一方面给后期更换元器件带来麻烦 另一方面 在出现故障时 零乱的导线很容易使人失去信心 3 尽量牢靠 有两种现象需要注意 第一 集成电路很容易松动 因此 对于数字 运放等集成电路 需要用力下压 一旦不牢靠 需要更换位置 第二 有些元器件管脚太细 要注意轻轻拨动一下 如果发现不牢靠 需要更换位置 4 方便测试 5孔孤岛一般不要占满 至少留出一个孔 用于测试
7、5 布局尽量紧凑 信号流向尽量合理 6 布局尽量与原理图近似 这样有助于同学们在查找故障时 尽快找到元器件位置 7 电源区使用尽量清晰 在搭接电路之前 首先将电源区划分成正电源 地 负电源3个区域 并用导线完成连接 TPE D3 多功能数字电路学习机 面包板的布线 地线连接正确 电源没有接通 错误 引线排列从左下角开始 逆时针计算 缺口标记 1 7 8 14 绝大多数右下角GND 绝大多数左上角Vcc 74LS00是在一个封装内有四个相同的与非门 其外形如图所示 正视图 集成与非门 74LS00 缺口标记向左 缺口标记向左 缺口标记向左 1 LS是低功耗肖特基 HC是高速COMS LS的速度比
8、HC略快 HCT输入输出与LS兼容 但是功耗低 F是高速肖特基电路 2 LS是TTL电平 HC是COMS电平 3 LS输入开路为高电平 HC输入不允许开路 HC一般都要求有上下拉电阻来确定输入端无效时的电平 LS却没有这个要求 4 LS输出下拉强上拉弱 HC上拉下拉相同 5 工作电压不同 LS只能用5V 而HC一般为2V到6V 6 电平不同 LS是TTL电平 其低电平和高电平分别为0 8和V2 4 而CMOS在工作电压为5V时分别为0 3V和3 6V 所以CMOS可以驱动TTL 但反过来是不行 7 驱动能力不同 LS一般高电平的驱动能力为5mA 低电平为20mA 而CMOS的高低电平均为5mA
9、 8 CMOS器件抗静电能力差 易发生栓锁问题 所以CMOS的输入脚不能直接接电源 一 实验目的 1 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法 2 熟悉数码管的使用 了解七段数码显示电路的工作原理 3 学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法 二 实验内容 1 设计一个基于门电路的路口信号灯控制电路 74LS00 74LS20 2 设计一个基于74LS138译码器和与非门的一位二进制全减器3 用8选1数据选择器74LS151实现函数4 用给定的74LS00 74LS86 74LS55三种芯片构成一位二进制全加器 74LS20管脚图 74LS00管脚图 74LS55管脚图 74LS86管脚图 集成
10、二进制译码器74LS138 3线 8线译码器 三 实验原理 A2 A1 A0为二进制译码输入端为译码输出端 低电平有效 G1 为选通控制端当G1 1 时 译码器处于工作状态 当G1 0 时 译码器处于禁止状态 3线 8线译码器74LS138的功能表 反码输出即 输入某种状态 则对应的最小项输出项为0 74LS151 74LS151管脚图 74LS151逻辑符号 8选1数据选择器74LS151功能表 1 设计一个基于门电路的路口信号灯控制电路 74LS00 74LS20 定义红灯 黄灯 绿灯的状态为输入变量 分别用A B C表示 并规定灯亮时为1 不亮时为0 取故障信号为输出变量 用Y表示 并规
11、定正常工作状态下Y为0 发生故障时Y为1 根据题意列逻辑真值表如下 根据真值表列逻辑函数式根据逻辑函数式画出电路图 2 设计一个基于74LS138译码器和与非门的一位二进制全减器 2 设计一个基于74LS138译码器和与非门的一位二进制全减器 3 用8选1数据选择器74LS151实现函数 采用8选1数据选择器74LS151可实现任意三输入变量的组合逻辑函数 作出函数Y的功能表将函数Y功能表与8选1数据选择器的功能表相比较 可知 1 将输入变量C B A作为8选1数据选择器的地址码A2 A1 A0 2 使8选1数据选择器的各数据输入D0 D7分别与函数Y的输出值一一相对应 即 A2A1A0 CBA D0 D7 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1则8选1数据选择器的输出Y便实现了函数 3 用8选1数据选择器74LS151实现函数 4 用给定的74LS00 74LS86 74LS55三种芯片构成一位二进制全加器 4 用给定的74LS00 74LS86 74LS55三种芯片构成一位二进制全加器
