电子电路技术实验指导书.doc

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；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74LS00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-1CiSi000001010011100101110111五、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 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，测试其功能并填写功能表；选择端B A数据输入端C0 C1 C2 C3输出控制G输出 YX XL L L LL HL HH LH LH HH HX X X XL X X XH X X XX L X XX H X XX X L XX X H XX X X LX X X H H L L L L L L L L（2） 学习机脉冲信号源中固定连续脉冲4个不同频率的信号接到数据选择器4个数据输入端，改变选择端输入状态，在输出端分别观察4种不同频率脉冲信号。（3）用双4选1集成数据选择器74LS153实现半加器的逻辑功能，画出逻辑图，在学习机上实现并验证逻辑功能。五、实验报告分析实验结果，总结数据比较器、数据选择器功能，给出使用体会。实验六 奇偶发生/校验器一、实验目的设计一个3位奇偶发生/校验器电路。二、实验仪器及材料1. 数字电路学习机；2 器件： （1）74ls86 2片 （2）74ls04 1片三、预习要求基本奇偶发生/校验器结构及工作原理。四、实验内容1用74LS86设计一简单的奇偶发生/检验电路 （1）4位奇偶发生/校验器 1） 发送端 奇偶发生电路 奇校验位FEV 产生，偶校验位FOD产生； 2） 接收端 奇偶校验电路 偶校验输出 FEV 奇校验输出FOD 若FEV 、FOD为 1 ，则相应的校验正确2一个3位的偶校验数据传送系统 1）连接如图所示实验电路； 2）对实验现象进行说明。实验七 触发器一、实验目的4 学习R-S、D、JK触发器的逻辑功能及特点；5 掌握触发器控制端的作用二、实验仪器及材料1. 数字电路学习机；2. 示波器；3. 器件： （1）74LS00 二输入四与非门 1片 （2）74LS74 双D触发器 1片 （3）74LS112 双J-K触发器 1片三、预习要求1. 基本R-S触发器结构及工作原理；2. 集成触发器74LS74、74LS112的功能。四、实验内容1. 基本R-S触发器功能测试（1） 构造如图所示基本R-S触发器；（2） 依照下表顺序在-S、-R端加信号，观察并记录Q、Q端的状态，将结果填入下表，并说明在各种输入状态下，触发器执行什么功能？-S-RQ-Q逻辑功能01111101（3） 当-S、-R都接低电平时，观察Q、-Q端的状态。当-S、-R同时由低跳为高电平时，注意观察Q、-Q端的状态，重复35次观察Q、-Q的状态是否相同，以正确理解“不定”状态的含义。2. 维持阻塞型D触发器功能测试双D型正边沿维持阻塞型触发器74LS74的引脚及逻辑符号如下图所示，试按下面步骤做实验：（1） 分别在-Sd、-Rd端加低电平，观察并记录Q、-Q端的状态。（2） 令 -Sd、-Rd端为高电平，D端分别接高、低电平，用点动脉冲作为CP，观察并记录当CP为0、1、时Q端状态的变化情况。（3） 当 Sd = -Rd = 1、CP=0(或CP=1)时，改变D端信号，观察Q端的状态是否变化？ 整理上述实验数据，将结果填入下表中。-Sd -RdCPDQnQn+10 1XX011 0XX011 110011 111011 10011 11011 100011 101011 10011 11013. 负边沿JK触发器功能测试 双负边沿JK触发器74LS112芯片的逻辑符号如下图所示，通过实验填写下表。1-Sd -RdCP J K Qn Qn+10 1X X X X1 0X X X X1 1 0 X X1 1 1 X 01 1 X 0 11 1 X 1 1五、实验报告1 整理实验内容并填表；2 总结各类触发器的特点。实验八 时序逻辑电路的应用一、实验目的1. 验证、掌握集成同步二 十六进制计数器74LS161的逻辑功能；2. 掌握用74LS161构成其他进制计数器的方法；3. 构造一个计数器状态译码电路。二、实验仪器及材料1. 数字电路学习机；2. 示波器；3. 器件： （1）74LS161 集成同步二 十六进制计数器 1片 （2）74LS138 集成38线二进制译码器 1片三、预习要求1. 二进制计数器的一般构造及其工作原理；2. 二进制译码器的工作原理；3. 利用二进制计数器构造不足模计数器的方法。四、实验内容1. 集成同步二十进制计数器74LS161的测试、及功能验证74LS161的相关资料如下： 引脚图及惯用逻辑符号 功能表-CRCP-LDCTpCTT功 能L异步清0HL同步预置HHHH二十六进制计数HHHL保持 CO=0HHLH保持（1） 通过测试验证其逻辑功能；（2） 按下图方式利用预置端构造不足模计数器，通过测试求出其各个计数状态及模数；（3） 按下图方式利用异步清0端构造不足模计数器，通过测试求出其各个计数状态模数；（4） 利用74161实现模9计数器，有效状态为01001100。画出逻辑图并在学习机上构造电路进行验证。2利用74161与74138构造一个计数器状态译码电路，画出电路图在学习机上验证，分析此电路的构造特点及可能的作用。五、实验报告1画出实验内容要求的电路；2. 总结出用74161构造不足模计数器的一般方法。实验九 时序逻辑电路设计、测试一、实验目的1. 学习用D触发器设计移位计数寄存器的方法；2. 学习四位双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。二、实验仪器及材料1. 数字电路学习机；2. 示波器；3. 器件： （1）74LS74 集成双D触发器 2片 （2）74LS194 集成四位双向移位寄存器 1片三、预习要求1. 移位寄存器的构造方法及其工作原理； 2. 集成触发器74LS74的功能；3. 集成四位双向移位寄存器74LS194的功能。四、实验内容1. 用D触发器构造4位计数器，测试其功能双D型正边沿维持阻塞型触发器74LS74的引脚及逻辑符号如图所示，试按下面步骤做实验：(1) 构造如下图所示电路，其中CLR、INPUT端接电平开关，CP接脉冲源，A、B、C、D端接发光二极管。(2) 直接将A、B、C、D置为0000(3) 将A、B、C、D置为1000？(4) 用单脉冲计数，记录各个触发器状态，此计数器模为多少？(5) 如何将此电路改造，使其成为环形、扭环形计数器？2. 四位双向集成移位寄存器74LS194功能测试74LS194引脚如图所示，其中D0、D1、D2、D3为并行数据输入端，DSR为右移串行输入端，DSL为左移串行输入端，Q0、Q1、Q2、Q3为状态输出端，-CR为异步清零端，M1，M0为工作方式控制变量。（1）连接电路，验证74LS194的各种功能；（2）连接电路，构造一种环形计数器，画出逻辑电路图，作出相关说明。五、实验报告1. 画出实验内容要求的电路；2. 总结时序电路的特点。实验十 信号的产生与变换电路一、实验目的1. 熟悉555定时器芯片功能；2.