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1、数字电路实验指导书目 录实验一 基本门电路 -2实验二 组合逻辑电路 -6实验三 集电极开路门和三态门 -7实验四 触发器 -9实验五 计数器 -12实验六 集成计数器 -17实验七 译码/显示器 -20实验八 移位寄存器 -25物理与信息科学系 陈 洁 编写 2010 -02数字电路实验箱面板图数字电路实验要求及注意事项1、 实验前请认真阅读实验指导书，充分预习实验内容。2、 实验时按电路原理图正确连接实验导线，检查无误后方可接通电源。3、 实验中更改连线或插入、拔出集成块，必须切断电源进行。4、 插入集成块时，集成块缺口向左。拔出集成块必须使用镊子，以免损坏管脚。5、 使用集成电路时要先看
2、清它的引脚图，找对电源和地，避免因接线错误造成器件损坏。6、 实验设备接线端上的接线采用自锁紧插头、插孔（插座）。使用自锁紧插头、插孔接线时，首先把插头插进插孔中，然后将插头按顺时针方向轻轻一拧则锁紧。拔出插头时，首先按逆时针反响轻轻拧一下插头，使插头和插孔之间松开，然后将插头从插孔中拔出。不要使劲拔插头，以免损坏插头和连线。7、 实验中应仔细观察实验现象，认真记录实验数据，分析实验结果。8、 实验结束关闭电源，整理实验导线、清理实验台，填写实验设备本。 数字电路实验基本知识1、数字集成电路封装：中、小规模数字IC最常用的是TTL电路和CMOS电路。TTL电路速度高，CMOS电路功耗小，电源范
3、围大，抗干扰能力强。由于TTL电路在世界范围内应用很广，所以我们的数字电路实验基本上是使用TTL74系列电路作为实验用器件。采用单一 +5V作为供电电源。数字IC器件有多种封装形式，为了实验方便，我们采用双列直插式。它有以下特点：图中的数字表示引脚号。双列直插封装IC引脚数有14、16、20、24、28等若干种。从正面看，器件一端有一个半圆的缺口，这是正方向的标志。缺口左边的引脚号为1，引脚号按逆时针方向增加。双列直插器件有两列引脚。引脚之间的间距是2.54毫米。两列引脚之间的距离有宽（15。24毫米）、窄（7.62毫米）两种。两列引脚之间的距离能够做少量改变，引脚间距不能改变。将集成块插入实
4、验版上的插座中去时，要注意管座的数目与集成块的管脚数目相同。集成块的缺口向左。从插座中拔出集成块时要小心，用镊子，不要将器件引脚搞弯或折断。2、 数字电路测试：在实验台上连接成一个完整的线路。把线路的输入接逻辑开关的输出，线路的输出接逻辑状态指示灯。按功能表或状态表的要求，改变输入状态，观察输入和输出之间的关系是否符合设计要求。实验一 基本门电路一、 实验目的熟悉主要门电路的逻辑功能。二、 电路介绍74LS20：二四入与非门； 74LS02：四二入或非门；7454： 与或非门。 各门电路的外引线如下图所示。 74LS20（与非门） 74LS02（或非门）7454（与或非门）三、实验仪器与器件1
5、、数字实验箱一台； 2、集成电路74LS02、74LS20、74LS54 各一块。四、实验原理1、逻辑表达式：与非门； ； 或非门：；与或非门。2、逻辑功能：与非门：只要有一个输入端是低电平，输出就是高电平。只有输入全是高电平时，输出才是低电平。或非门：只要有一个输入端是高电平，输出就是低电平，只有输入全是低电平时，输出才是高电平。与或非门：其中有一个与门输入全是1时，输出为0。否则输出为1。3、与或非门多余输入端的处理：（1）其中一个与门多余时，其输入端全部接低电平（或接地）；（2）一个与门中有多余输入端时，多余输入端可悬空。4、本次实验中，门电路输出端接LED“电平显示”。门电路输出为高电
6、平时LED亮，低电平时LED灭。五、实验内容与步骤1、测量与非门的逻辑功能。将74LS20插入实验箱面板上的IC插座。（1） 按图1接线，输入端1、2、4、5分别接逻辑电平，由逻辑开关控制。开关红灯亮为高电平“1”，绿灯亮为低电平“0”。输出端6接至LED“电平显示”输入端。与非门四个输入端1、2、4、5分别为表格所列状态时，读出输出端6的逻辑状态填表1。 （2） 图1中的输入端1改接1HZ连续脉冲, 测量与非门74LS20的逻辑功能输入端2按表2状态改变，将输出端6的逻辑状态，填入表2。表2输入端输出端ABCD LED逻辑状态 011 1111悬空悬空100 表1 输入端输出端（Y）ABCD
7、LED逻辑状态 1111011100110001 00002、测量或非门的逻辑功能把74LS02插入实验箱面板上的IC插座。（1）图2 ，输入端A、B分别接逻辑电平，输出端Y接至LED“电平显示”。表3或非门输入端A、B分别为表3所列状态时，读出输出状态，填入表3。输入端输出端ABLED逻辑状态00011011 图2 测量或非门74LS02 的逻辑功能表4（2）图2中 ，输入端A改接f=1Hz “连续脉冲”输入，另一输入端B仍 输入端输出端Y A BLED逻辑状态 0 1 接“逻辑电平”。输入端A送入f=1Hz方波，使输入端B分别为高电平和低电平，将输出端状态填入表4。 3、测量与或非门的逻辑
8、功能。将7454与或非门插入实验箱面板上的IC插座。（1） 按图4接线。 输入端A、B、C、D接“逻辑电平”，E、G端接地，F、H端悬空。输出端Y接“电平显示”。由逻辑开关控制，按表5前六项要求改变输入端A、B、C、D状态，将输出端Y的显示状态，填入表5内。（2）输入端D改接f=1HZ的连续脉冲，按表5后四项要求改变输入端A、B、C状态，图4 测量与或非门74LS54的逻辑功能观察输出端电平，填入表内。输入端输出端YABCDLED逻辑状态10101110110010110011 000 00 1 11 0 111表5六、研究问题：1、 图4中,E、F、G、H同时接地与只有E、G接地，效果是否相
9、同？为什么？2、 与非门、或非门、与或非门是怎样处理多余的输入端的？请分别说明（可根据表达式分析）。实验二 组合逻辑电路一、 实验目的了解组合电路的设计方法；尝试用与非门组成简单组合电路。二、 实验原理根据一定的逻辑功能设计出的逻辑电路，并不是唯一的，有繁有简。由于生产和使用与非门集成电路较多，所以，把一般函数式变换成只用与非门就能实现的函数式具有重要意义。这种函数式应包含逻辑乘及逻辑非运算，而且每个逻辑乘法之上必须有逻辑非运算（即与非-与非表达式。）逻辑函数可以用真值表、逻辑表达式、卡诺图、逻辑图和波形图表示。它们之间有一定的换算规律。三、 实验仪器与器件： 1、 数字实验箱 一台； 2、集
10、成电路与非门74LS00一块。 74LS00逻辑图四、实验内容（1）利用与非门组成与门电路； （2）利用与非门组成或门电路；（3）利用四个与非门组成异或门电路。要求：（1）写出各个门电路的与非与非表达式；（2）画出逻辑电路，标出管脚；（3）自拟实验步骤，设计表格，测试电路的逻辑功能。 五、 研究问题： 如何把与非门作为非门使用？ 实验三 集电极开路门和三态门一、 实验目的掌握集电极开路门（OC门）和三态门（TSL门）的功能和应用。二、 实验设备与器件1、 数字电路实验箱一台；2、 OC门74LS22、TSL门74LS126各一块。三、 实验原理 在数字系统中，有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能，但普通的TTL门电路不允许将它们的输出端直接并联使用。而OC门和TSL门是两种特殊的TTL门电路，它们允许将输出端并接在一起使用。OC门与普通TTL与非门的区别仅是输出管的集电极是开路（悬空）的，使用时必须外接负载电阻Rc至电源。三态门是在普通门电路的基础上，附加使能控制端和控制电路构成。除了通常的高、低电平两种低阻输出状态外，还有第三
