电工电子技术ii-数字电路实验

《电工电子技术ii-数字电路实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工电子技术ii-数字电路实验（104页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、实验一、TTL门电路的逻辑功能测试,一 实验目的 1、掌握识别集成电路管脚排列的方法。 尤其记住： (1)TTL集成电路的工作电压是+5V； (2)电源端、地端的脚序; (3)输出端不允许直接接电源和地。 2、加深对与门、或门、非门、与非门、或非门及异或门电路逻辑功能的理解，掌握测试方法。,（1）与门的功能,二 实验原理,（2）或门的功能,（3)与非门的功能-异或门的功能,&,(4) TTL电路的输入端悬空为高电平,注意：CMOS电路输入端不能悬空！,&,&,三 实验内容,将74LS08与门、74LS32或门、 74LS04非门、 74LS00与非门、74LS02或非门 、74LS86异或门的

2、输入端分别接逻辑电平输出单元，相应的输出端接逻辑电平显示单元。（发光表示1，不发光表示0）检查实验电路接线无误，即可进行实验。记住：电源接+5V，正确处理闲置端。改变逻辑电平开关的组态，观察输出端的状态。对输入、输出的状态作记录,填写真值表。下以验证74LS08与门的逻辑功能为例：,1、测试74LS08与门的逻辑功能,（1）先将VCC接数字逻辑仪的+5V,GND端接地； （2）选择与门的两个输入端（如：1A、1B）与实验仪上的两个逻辑电平开关（如：K1、K2）相连，其余不用的多余输入端悬空。逻辑开关“K”打上去为“1”，拨下来为“0”。 （3）与门的输出端（1Q）接到实验仪上的发光二极管（如：

3、L1），二极管亮为“1”，不亮则为“0”状态。 （4）改变1A、1B的逻辑组态，列出真值表，记录1Q的输出状态。,请按相同的方法做以下实验：,2、测试或门74LS32的功能； 3、测试非门74LS04的功能； 4、测试与非门74LS00的功能； 5、测试或非门74LS02的功能； 6、测试异或门74LS86的功能； 接线时管脚排列图参见实验指导书的P84-85,四 实验报告,实验名称 一、实验目的 二、实验原理 三、实验内容 四、结果分析 1.画好实验中各门电路的真值表表格，将实验结果填写到表中； 2.根据实验结果，写出各逻辑门的逻辑表达式，并判断逻辑门的好坏。 五、实验设备与器件,下次实验预

4、习的内容及要求,1.复习 3/8线译码器74LS138的功能及测试方法，复习显示译码器74LS48的功能及应用方法。(实验指导书P40-41) 2.试用74LS138和74LS20实现逻辑函数，画出电路图，列出真值表，并画出集成块接线图备用。 3.用显示译码器74LS48和7段数码显示管组成一位数码显示电路。试画出它的集成块接线图，备用。,实验二、 组合逻辑电路,实验目的： 1. 掌握二4输入与非门74LS20、3/8线译码器74LS138、显示译码器74LS48的逻辑功能以及使用方法。 2. 设计由译码器实现逻辑函数. 3. 用显示译码器74LS48和7段数码管构成一位显示电路，并组成电路验

5、证其功能。,实验内容：,1. 3/8线译码器74LS138功能测试。 2. 试用74LS138和74LS20实现逻辑函数3. 用显示译码器74LS48和7段数码显示管组成一位数码显示电路。,实验内容一： 3-8线译码器74LS138功能测试,首先要明确74LS138的功能：,74LS138的功能测试方法,1. 使S1=1、/S2=/S3=0， A0，A1，A2接逻辑开关Ki，输出端/Y0/Y7接发光二极管L1-L8； 2. 改变A0，A1，A2的组态(000111) ，观察发光二极管，看哪一路输出低电平，将测试的结果填入预先设置的记录表（如下页表格所示）。,74LS138功能测试记录表,实验内

6、容二： 用74LS138实现逻辑函数,实现组合逻辑函数的方法,1. 74LS138配合74LS20即可实现逻辑函数的功能。 2. 按上图接线，74LS138接为译码工作状态。令 A0=Z，A1=B，A2=X， A0、A1、A2接逻辑电平输出；74LS20的输出即为逻辑函数F=(0、2、4、7) ，F接逻辑电平显示； 3. 验证它们的功能，如何验证？,74LS48的功能表,74LS48为高电平有效的显示译码器。内部有升压电阻，可直接驱动共阴极数码管。,实验内容三： 74LS48和7段数码管组成一位数码显示电路,（1）共阴极译码驱动器74LS48,（2）数码管结构,一位数码显示电路的接线图,1、预

7、习8选1数据选择器74LS151的逻辑功能。 2、预习双4选1数据选择器74LS153的逻辑功能。 3、掌握用数据选择器实现逻辑函数的方法。 4、预习组合逻辑电路的设计与测试。,下次实验预习的内容及要求 (P3840、P4547),实验三、数据选择器及其应用,实验目的：1. 掌握测试8选1数据选择器74LS151逻辑功能的方法。 2. 掌握用数据选择器74LS151实现逻辑函数的方法。,实验内容,1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能。 2、用74LS151实现逻辑函数F（A、B、C）=（m3、m4、m6、m7），列出真值表，并验证其功能。 3、用数选74LS153（双4选1）和与非门组成

8、8选1的数据选择器（选作）,实验内容一：74LS151的功能测试及验证,1、7脚使能端接高电平时，数选不工作，输出为VOL；接低电平时数选工作。 2、随地址码A0A1A2的变化，输出随之变化。 3、真值表见P38表11-1；,4、DOD7数据输入端接逻辑开关K,输出端Y接电平显示段L; 5、地址码A0A1A2=000111时，Y=D0D7 6、随地址码变化，选择输入的数据Di作为输出数据。,实验内容二： 用74LS151实现3变量的组合逻辑函数,1、地址码端作为变量输入端； 2、数据端（D0D7）与组合逻辑函数随变量的取值相对应； 3、数选输出端就可满足组合逻辑函数的取值。 4、用74LS15

9、1实现F（A、B、C）=（m3、m5、m6、m7）的方法。 （1）列真值表；（2）找出对应关系。 （3）画逻辑电路图。,列出对应真值表：（用Di对应F的取值）,逻辑电路图,VCC D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2,74LS151,D3 D2 D1 D0 Y GND,“0”,1 2 3 4 5 6 7 8,16 9,实验内容三： 双4选1（74LS153）扩展为8选1数据选择器,1S 、A1、 A0作为地址码输入端，形成000111八个状态。,1、 1S 、A1、 A0作为地址码输入端，形成000111八个状态。 2、2Y、1Y的“或”逻辑作为输出端Y； 3、1D02D3作为8个数据输入

10、端； 4、（1）1S=0 ，1Y正常工作， 输出 1Y=1Di；因2S=“1”， 2Y不工作。（2） 1S=1 ，1Y不工作， 因2S=“0”， 2Y正常工作，输出 2Y=2Di。请同学们验证。,实验原理及方法：,74LS153组成8选1的功能表,注：Y=1Y+2Y,74LS153扩展为“8选1”接线图,1S 、A1、 A0作为地址码输入端，接逻辑电平开关K; 1D02D3作为8个数据输入端,接逻辑电平开关K; 74LS00的8脚3Q端作为“8选1”的输出。,实验四：组合逻辑电路的设计与测试,实验目的： 1、掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。 2、加深对基本门电路使用的理解。,实验内容： 1、

11、设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过，即三人以上包括三人)，要求用2四输入与非门来实现。 2、用74LS86和74LS00设计半加器和全加器（选做）。,组合电路的设计方法：,1、根据任务的要求，列出真值表（同意为“1”，不同意为“0”）； 2、用卡诺图或代数化简法求出最简的逻辑表达式； 3、根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件（与、或、非）构成电路； 4、最后，用实验来验证设计的正确性。,列真值表，赞成为“1”，反之为“0”,Z=ABC+BCD+ACD+ABD,Z=ABC+BCD+ACD+ABD= 由此画出电路图；,可用3片二4输入与非门74LS20实现此逻辑电路,用74LS20实

12、现逻辑函数的接线图,1、ABCD输入端，接逻辑开关K；Z输出端接电平显示端L; 2、改变ABCD的组态，记录Z的变化，验证逻辑函数的功能及设计的正确性。 3、做好记录，写出实验报告（从设计到实现逻辑函数的全过程）。,附加内容： 异或门74LS86 和与非门74LS00组成半加器,要求： 1、按逻辑图构建电路图； 2、验证它的逻辑功能，并记录。,异或门、与非门组成半加器接线图,A,B接逻辑电平开关K1,K2 ，74LS86的3脚输出Si=A B；74LS00的6脚输出Ci=A*B；,异或门和与非门组成的全加器,异或门和与非门组成的全加器接线图,Ai、Bi、Ci-1接逻辑电平开关， 74LS00的

13、8脚出Ci，接电平显示端； 74LS86的6脚输出Si=ABCi-1 ，接电平显示端;,实验预习内容（P4852、P5355）,1、预习D触发器74LS74的引脚排列、真值表及功能测试方法。 2、预习JK触发器74LS112的引脚排列、真值表及功能测试方法。 3、预习74LS194移位寄存器的逻辑功能； 4、预习用74LS194构成移存型计数器；,实验五 触发器的功能测试及转换,触发器是具有记忆、储存功能的基本逻辑部件。 它的输出状态不仅取决于输入状态而且还与它的前一个输出状态相关。 触发器是最基本、最简单的时序电路。,实验目的：,学习应用与非门组成基本RS触发器，验证基本RS触发器的逻辑功能

14、。 熟悉D触发器及JK触发器的集成电路器件的外形和引脚排列，并验证D触发器及JK触发器的逻辑功能，熟悉其应用。 掌握用示波器观察脉冲波形的方法。,RS触发器,D-F/F,1、74LS74是上升沿触发的双D-F/F，配有各自的复位、置位、CP端。（管脚排列见教材） 2、在CP端的上升沿到来时，QN+1=D 3、当D输入端与 相联时可组成计数式触发器。,J-K-F/F,1、74LS112是下降沿触发的双J-K-F/F，配有各自的复位、置位、CP端。（管脚排列见教材） 2、在CP端的下降沿到来时，QN+1=J + QN 3、J=K=0， QN+1= QN， F/F状态不变。JK， QN+1= J，

15、F/F状态由J决定。J=K=1， QN+1= ，计数式触发器。,实验内容一、RS触发器功能测试,实验方法： 1.用74LS00组成RS触发器； 2.R、S端分别接逻辑开关K, Q 、 端接逻辑电平显示端L1,L2。 3.实验结果填入记录表即可。,内容二、JK触发器74LS112功能验证方法,1.R、S端和J、K端分别接逻辑开关Ki; 2.CP1接P端，加单次负脉冲，Q1端接电平显示器L。 3.先验证RS的置位、复位功能。 4.R=S=1时，改变J、K组态，记录输出端的状态。填入记录表，验证功能。 5.将JK触发器的J、K端连着一起，构成T触发器。在CP端输入1KHz连续脉冲，观察Q的变化，用双踪示波器观察CP、Q和Q的波形，注意相位关系，描绘之。,内容三、D触发器74LS74功能验证方法,1.R、S端和D端分别接逻辑开关Ki; 2.CP1接P端，加单次正脉冲，Q1端接电平显示器L。 3.先验证RS的置位、复位功能。 4.R=S=1时，改变D状态，记录输出端的状态。填入记录表，验证功能。 5.将D和Q连着一起，构成T触发器。在CP端输入1KHz连续脉冲，观察Q的变化，用双踪示波器观察CP、Q和Q的波形，注意相位关系，描绘之。,