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1、数字电子子技术实 验 指 导导 书杨延宁 编延安大学学信息学学院20155年5月前言数字电路路是一门门理论性性和技术术性都较较强的技技术基础础课,实验是是本课程程的重要要教学环环节,必须十十分重视视。本实验讲讲义是为为通信工工程专业业学生作作数字电电路实验验而设计计和编写写的。编编写时考考虑了本本专业的的现行计计划学时时、所用用教材内内容及后后续课程程内容等等。本讲讲义编写写了八个个实验,每个实实验计划划用时1180分分钟。一、数字字电路实实验目的的1、验证证、巩固固和补充充本课程程的理论论知识,通过理理论联系系实际,进一步提提高分析析和解决决问题的的能力。2、了解解本课程程常用仪仪器的基基本
2、原理理、主要要性能指指标, 并能能正确使使用仪器器及熟悉悉基本测测量方法法。3、具有有正确处处理实验验数据、分分析实验验结果、撰撰写实验验报告的的能力,培养严严谨、实实事求是是的工作作作风。二、实验验准备要要求实验准备备包括多多方面,如实验验目的、要要求、内内容以及及与实验验内容有有关的理理论知识识都要做做到心中中有数,并要写写好预习习报告。预预习报告告可以简简明扼要要地写一一些要点点,而不需需要按照照什么格格式,只要自自己能看看懂就行行。内容容以逻辑辑图与电电路图(连线图图)为主,附以文文字说明明或必要要的记录录实验结结果图表表。在预预习报告告中要求求将逻辑辑图与连连线图同同时画出出，这是是
3、因为，只只有逻辑辑图则不不利于连连接线路路，而只只有连线线图则反反映不出出电路逻逻辑图。在在实验过过程中一一旦出了了问题,不便进进行理论论分析。特特别当电电路较复复杂时还还应将逻逻辑图与与连线图图结合起起来。三、数字字电路实实验中的的常见故故障及排排除数字电路路实验过过程的第第一步,一般都都是连接接线路,当线路路连接好好后,就可以以加电进进行试验验。若加加电后电电路不能能按预期期的逻辑辑功能正正常工作作,就说明明电路有有故障,产生故故障的原原因大致致有以下下几个方方面:1、电路路设计错错误。2、布线线错误。3、集成成块使用用不当或或功能不不正常。4、接触触不良。5、电源源电压不不符合要要求。在
4、我们的的实际实实验过程程中,故障最最多的情情况当属属接触不不良和布布线错误误。为了了使实验验能顺利利进行,减少出出现故障障的可能能性,实验过过程必须须做到仔仔细、认认真、有有步骤地地进行。并并注意以以下几点点:1、插集集成元件件时,应注意意校准其其所有引引脚,使其端端、直、等等距。然然后慢慢慢插入实实验板,以免用用力过猛猛而折断断或弯曲曲集成元元件的引引脚。并并注意集集成元件件方向,以免倒倒插。双双列直插插式集成成元件一一端具有有半圆形形定位标标记,其下方方为第11引脚,上方为为最后一一个引脚脚,引脚序序号以逆逆时钟方方向递增增。2、在布布线之前前,最好先先对实验验所用集集成元件件进行逻逻辑功
5、能能测试,这样就就可以避避免在实实验中因因元件功功能不正正常而产产生电路路工作不不正常。实实际上预预先检查查元件的的逻辑功功能并不不需花费费多少时时间。3、布线线所用导导线为单单芯直径径约0.6nmm的导线线,布线时时注意导导线不要要垮接在在集成元元件的上上面,也不要要使其交交叉连接接在空中中搭成网网状,而应使使导线贴贴近实验验板连接接,沿水平平和垂直直两个正正交方向向走向。4、布线线时应有有顺序地地进行,以免漏漏接。连连接时,首先连连接固定定电平的的引脚,如电源源正负极极、门的的多余输输入端、工工作过程程中保持持高电平平或低电电平的置置位、复复位和选选通端等等。然后后再按照照信号流流向顺序序
6、依次布布线。5、对于于使用集集成元件件较多的的大型实实验,应分块块连接，调调试,最后总总体连接接。在实验电电路设计计正确的的情况下下,布好线线又经检检查后,一般出出问题的的机率是是不多的的。并且且数字电电路中的的故障一一般比模模拟电路路中的故故障较易易检查和和排除。对对于实验验中出现现的故障障进行排排除时,要保持持头脑冷冷静,有分析析地逐步步进行,避免抱抱着侥幸幸心理乱乱碰,或在几几分钟内内找不到到故障所所在,则束手手无策,甚至把把连线全全部拨掉掉,从头开开始,这样太太浪费时时间。下面推荐荐两种排排除故障障的方法法:、逻辑辑分析法法。接通通电源后后,置电路路于初始始状态,并用单单步工作作方式给
7、给电路输输入信号号,观察电电路工作作情况,如有问问题,则不要要急于检检查,而应继继续给电电路以不不同的输输入,记录电电路的输输出或状状态。由由此可得得电路的的一张真真值表或或状态转转换表。然然后与正正确的情情况进行行比较分分析,从而判判断故障障的性质、原原因及所所在位置置。2、逐级级追查法法。逐级级追查法法即根据据电路的的逻辑图图顺序检检查各级级的输入入与输出出。其方方向既可可以由输输入至输输出逐级级检查,也可以以由输出出到输入入逐级检检查。目录实验一组组合逻辑辑电路设设计(SSSI)实验二 编码码器与译译码器实验三 全加加器及其其应用实验四 数据据选择器器及应用用实验五 时序序电路的的测试与
8、与设计实验六集集成计数数器实验七 节日日彩灯设设计实验八 六人人抢答器器设计附录一 数字字实验箱箱简介附录二 半导导体集成成电路型型号命名名法附录三 集成成电路引引脚图3实验一组组合逻辑辑电路设设计(SSSI)一、实验验目的1、掌握握组合逻逻辑电路路的一般般设计方方法。2、了解解多输出出组合逻逻辑电路路设计技技巧。二、实验验原理逻辑电路路分为组组合逻辑辑电路和和时序逻逻辑电路路两种,组合逻逻辑电路路设计则则是各种种逻辑设设计的基基础。组组合逻辑辑电路的的设计步步骤为：1、根据据实际命命题作数数学抽象象列出真真值表。2、由真真值表列列函数表表达式。3、化简简逻辑函函数并根根据所用用的器件件变换逻
9、逻辑函数数形式。4、画逻逻辑图。在采用小小规模集集成电路路SSII的情况况下,电路设设计的最最佳标准准为：1、使用用的逻辑辑器件数数要最少少,这就要要求逻辑辑函数中中的项数数最少。2、逻辑辑网络中中的连线线数要最最少,这就要要求逻辑辑函数各各个项的的变量数数要最少少。在设计多多输出函函数时,为了达达到上述述二标准准,应使化化简后的的函数中中包含更更多的公公共项。三、实验验仪器及及材料稳压电源源一台74LSS00 二块块74LSS10 一块74LSS86 一块74LSS04 一块四、实验验内容1、设计计一个将将84221BCCD码转转换为余余3BCCD码的的代码转转换器,所用器器件为一一块744
10、LS044，两块744LS00，一一块744LSl0，写写出设计计过程，画画出逻辑辑图、连连线图,测试其其功能。2、用一一块744LS866设计一一个四位位二进制制码的原原反码转转换电路路,输入为为A：A3A22A1Ao和控制制端M,当M为0时,输出为为原码AA3A2A1Ao；当M为1时输出出为反码码画出逻逻辑图、连连线图，并并测试其其功能。84211BCDD码与余余3码转换真真值表NA BB CC DE F G HH01234567890 00 00 00 0 0 0 10 00 11 000 00 11 110 11 00 000 11 00 110 11 11 000 11 11 111
11、 00 00 001 00 00 110 0 1 110 1 0 000 1 0 110 1 1 000 1 1 111 0 0 001 0 0 111 0 1 001 0 1 111 1 0 00实验二 编码码器与译译码器一、实验验目的1.了解解译码器器、编码码器的工工作原理理及其逻逻辑功能能。2.掌握握译码器器、编码码器的扩扩展方法法及在多多输出组组合函数数设计中中的典型型应用。二、实验验仪器与与器材1.数字字逻辑实实验仪11台2.数字字万用表表1块3.直流流稳压电电源1台台4.744LS881488两块，774LSS00一一块，774S1138两两块，774S220一块块三、 预预习要求
12、求1.复习习编码器器、译码码器的工工作原理理。2.熟悉悉编码器器与译码码器的扩扩展方法法及典型型应用。3.熟悉悉74LLS1448、774LSS1388的外形形及引脚脚排列。四、实验验原理1.编码码器原理理数字电路路处理、存存储及传传输的信信息是二二进制码码，而人人们在自自然界中中遇到并并习惯的的则为非非二进制制信息。因因此就需需要有一一种将非非二进制制信息转转化为二二进制信信息的电电路。给每个表表示信息息的符号号按一定定的规律律赋于二二进制码码的过程程称为编编码。如如在计算算机中将将十进制制数09、大大小写英英文字母母、各种种运算符符和各种种控制符符按一定定规律编编为二进进制码，称称为ASSCIII码；在在程控电电话中，将将话音信信号采样样、量化化后编为为二进制制码；在在各种数数字测量量仪表中中，将被被测量信信号转化化为二进进制码，等等等。在在数字系系统中，编编码占有有很重要要的地位位。编码器12m20212n图21实现编码码功能的的电路即即编码器器。编码码器的逻逻辑符号号如图22-1所所示。图图的左边边为输入入线，每每一条输输入线代代表一个个数符或或字符，图图的右边边为输出出线，全全部输
