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1、实验一 示波器的使用及实验仪的认识一、实验目的1、 熟悉硬件实验注意事项2、 掌握示波器的使用方法3、 掌握数字实验仪的使用方法二、验仪器 示波器、数字电路实验仪三、示波器使用及实验仪使用注意事项1、 示波器亮度不要调的太大2、 示波器不要加入过大电压(一班低于30V)3、 实验仪不要短路四、实验步骤1、实验仪的熟悉 交流电压源、 正弦波信号源、单脉冲、可调连续脉冲、固定连续脉冲、电平指示、连续开关、面包板。2、示波器使用说明 POWER:电源开关。 INTENSTY:辉度控制。 FOCUS:聚焦控制。 CH1 CH2:信号输入端。 AC-GND-DC:输入耦合开关,其中AC输入信号有交流通过
2、;GND输入端接地;DC输入信号直接通过。 VOLTS/DIV:伏/度选择开关,用于垂直幅度因数,用*10探头连于示波器输入端时,读数乘十。 DOSITION:调节输入信号垂直方向位移。 MODE:工作方式选择开关。CH1,CH2:显示相应的通道信号ALT:CH1,CH2通道信号交替显示CHOP:CH1,CH2通道信号同时显示ADD CH1,CH2通道信号代数和显示 TIME/DIV:扫描时间选择开关 SWPVAR:扫描微调开关 SOURCE:触发信号源选择INT:内触发LINE:取电源频率为触发源EXT:外触发3、用示波器测量基本波形练习测量实验板仪上的直流电压(5V,12V)基本步骤:耦合
3、开关置于GND,确定零电平,置开关于DC,调节VOLTS/DIV开关使波形清晰,大小适中,测量垂直格数。测量实验板仪上的交流电压频率(1000HZ)基本步骤:耦合开关置于GND,确定零电平,置开关于AC,调节VOLTS/DIV开关及TIME/DIV开关使波形清晰,大小适中,测量水平格数。4、 实验报告上画出直流及交流的波形图及格数。实验二 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 熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。二、 实验仪器及材料1 双踪示波器2 数字电路学习机3 器件74LS00 集成二输入端四与非门 2片74LS20 集成四输入端双与非门 1片74LS86 集成二
4、输入端四异或门 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。四、 实验内容实验前先检查学习机电源是否正常,然后选择实验用的集成电路,按自己设计的实验接线图接好连线,特别注意Vcc及地线不能接错,线接好后经实验指导教师检查无误后方可通电实验,实验中改动接线须先断开电源,接好后再通电实验。1 测试门电路逻辑功能 (1)选四输入端双与非门74LS20一只,插入面包板,按图1.1接线,输入端接S1S4(电平开关输入插口),输出端接电平显示发光二极管(D1D8任意一个)。 (2)将电平开关按表1.1置位,分别测试输出电
5、压及逻辑状态,将结果填入表中。表1.1输 入输 出1234YY电压(V)HHHHLHHHLLHHLLLHLLLL2 异或门逻辑功能测试 (1)选二输入四异或门电路74LS86,按图1.2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1.2置位,将测得结果填入表中。表1.2输 入输 出ABYY电压(V)L LL LH LL LH HL LH HH LH HH HL HL H3 逻辑电路的逻辑关系 (1)用74LS00按图1.3接线,将输入输出逻辑关系分别填入表1.3中;表1.3输 入输 出ABYLLLHHLHH(2)写出电路的逻辑表达式。4 利
6、用与非门控制输出用一片74LS00按图1.4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,加以说明。五、实验报告1 按步骤要求测试并填表。2 回答问题:(1) 怎样判断门电路逻辑功能是否正常?(2) 与非门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?实验三 组合逻辑电路分析与设计-半加器及全加器一、 实验目的1 掌握组合逻辑电路的功能测试、分析方法;2 设计实现半加器、全加器电路并验证其功能。二、 实验仪器及材料1 数字电路学习机;2 示波器;3 器件: (1)74LS00 二输入端四与非门 2片 (2)74LS86 二输入端四异或门 1片。三、 预
7、习要求1 预习组合逻辑电路的分析、设计方法;2 预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理:(1) 半加器: (2) 全加器:四、 实验内容1 组合逻辑电路功能测试、分析(1) 用2片集成与非门74LS00 (1)和(2)组成图2.1所示逻辑电路;(2) 图中A、B、C接电平开关,Y1,Y2接发光管电平显示;(3) 按表2.1要求,改变A、B、C的状态,填表并写出Y1、Y2的逻辑表达式;表 2.1输入输出ABCY1Y2000001010011100101110111(4) 将运算结果与实验结果比较。2 半加器设计及其逻辑功能验证(1) 用异或门和与非门构造实现半加器的逻辑电路,所用的7
8、4LS00和74LS86芯片的引脚图如下,画出逻辑图;(2) 在学习机上实现半加器,其中Ai、Bi接电平开关,Si、Ci接发光管电平显示;(3) 按表2.2要求改变Ai、Bi状态,填表。 表 2.2输入端Ai0011Bi0101输出端SiCi3 全加器设计及其逻辑功能验证(1) 用异或门和与非门构造实现全加器的逻辑电路,所用的74LS00和74LS86芯片的引脚图同上,画出逻辑图;(2) 在学习机上实现全加器,其中Ai、Bi、Ci-1接电平开关,Si、Ci接发光管电平显示;(3)按表2.3要求改变Ai、Bi、Ci-1状态,填表。 表2.3输入输出AiBiCi-1CiSi000001010011
9、100101110111五、实验报告1整理实验数据、图、表并对实验结果进行分析讨论;2总结组合逻辑电路的分析设计方法。实验四 编码器、译码器一、实验目的1.掌握编码器、译码器的功能;2.掌握编码器的设计方法;3.掌握集成译码器的使用方法。二、实验仪器及材料1. 数字电路学习机;2. 示波器;3. 器件: (1)74LS04 六倒相器 2片 (2)74LS20 四输入二与非门 2片 (3)74LS139 双24译码器 1片三、预习要求1. 编码器、译码器的一般的工作原理;2. 译码器功能扩展的一般方法。四、实验内容1. 8线3线二进制编码器的设计、测试、分析(1) 结构框图及真值表;(2) 根据
10、真值表写出输入、输出逻辑表达式;(3)变换逻辑表达式,用非门和与非门实现逻辑电路图;所用的74LS20和74LS04芯片的引脚图如下:(4)按照所设计的逻辑图构造电路,验证、分析其8线3线编码器功能。2. 译码器功能测试、功能扩展(1) 将24线集成译码器74LS139按下图接线,按下表设置各个输入电平,填写表中各个输出状态。输入输出使能选择GBAY0Y0Y2Y3HLLLLLHLHLLHH(2) 将双24线译码器扩展成38线译码器1. 画出转换电路图;2. 在学习机上接线并验证设计是否正确。 五、实验报告1整理实验数据、图、表并对实验结果进行分析讨论;2总结编码器、译码器的分析设计方法。实验五
11、 数值比较器、数据选择器一、实验目的1. 掌握数据选择器、数据比较器的功能;2. 掌握1位数据比较器的设计方法;3. 掌握集成数据选择器的使用方法。二、实验仪器及材料1. 数字电路学习机;2. 示波器;3. 器件: (1)74LS04 六倒相器 1片 (2)74LS00 二输入四与非门 2片 (3)74LS153 双4选1集成数据选择器 1片三、预习要求1. 数据选择器、数据比较器的一般的工作原理。2. 双4选1集成数据选择器74LS153的功能。四、实验内容1. 1位二进制比较器的设计、测试、分析(1) 结构框图及真值表;(2)根据真值表写出输入、输出逻辑表达式;(3) 变换逻辑表达式,用非门和与非门实现逻辑电路图;所用的74LS04和74LS00芯片的引脚图如下:(4)按所设计的逻辑图构造电路,验证、分析1位数值比较逻辑功能。2. 数据选择器的测试及应用(1) 将双4选1集成数据选择器74LS153参照下图接线,测试其