数电实验报告(新56学时).doc

河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日姓 名 同组人 指导教师 张 敏 实验名称 实验二 基本门电路逻辑功能的测试 成 绩实验类型 验证型 批阅教师 一、实验目的1）掌握常用门电路的逻辑功能，熟悉其外形及引脚排列。2）掌握三态门的逻辑功能及用途。3）掌握TTL电路逻辑功能的测试方法。二、实验仪器与元器件1）数字电路实验箱1台2）集成电路74LS00 四2输入与非门1片74LS86 四2输入异或门1片74S64 4-2-3-2输入与或非门1片74LS125 四总线缓冲门（TS）1片三、实验内容及步骤1常用集成门电路逻辑功能的测试在实验箱上找到双列直插式集成芯片74LS00和74LS86。按图进行连线。测试各电路的逻辑功能，并将输出结果记入表中。 门电路测试结果A BY（00） Y（86）0 00 11 01 12测试与或非门74S64的逻辑功能在实验箱上找到芯片74S64，实现的逻辑功能。 真值表A0000000011111111B0000111100001111C0011001100110011D0101010101010101Y3用与非门组成其他逻辑门电路（1）用与非门组成与门电路按图接线，按表测试电路的逻辑功能。根据测得的真值表，写出输出的逻辑表达式。真值表A0011B0101Y逻辑表达式：（2）用与非门组成异或门电路按图接线，将测量结果记入表中，并写出输出Y的逻辑表达式。真值表A0011B0101Y逻辑表达式： 4三态门测试（1）三态门逻辑功能测试在实验箱上找到三态门74LS125，将测试结果记入表中。（2）按图接线。将测试结果记录表中。 真值表A0011B0101Y 四、思考题如果将74S64的6脚、13脚所在与门的各输入端全部接高电平或悬空，那么与或非门还能工作吗？此时输出是什么状态？说明与或非门中多余与门输入端的处理方法。河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日姓 名 同组人 指导教师 张 敏实验名称 实验三 示波器的使用及门电路的测试 成 绩实验类型 综合型 批阅教师 一、实验目的（1）掌握数字示波器的面板结构，学习其使用方法。（2）进一步学习数字电路实验箱的使用方法。（3）进一步掌握TTL与非门的特性和测试方法。二、实验仪器与元器件1）数字电路实验箱1台2）函数发生器1台3）数字示波器1台4）集成电路74LS00 四2输入与非门1片三、实验内容及步骤1数字示波器的使用（1）示波器的自检信号的测量示波器的自检信号是一个1kHz的方波信号，其自检电压Vpp值大致在3.0-3.2V左右，观察示波器读数是否与标称值相符。校准信号数据记录1数字示波器“VOLTS/DIV”挡位CH11V波形垂直方向的格数测得的信号峰-峰值标准信号的平均（mean）值校准信号数据记录2数字示波器“TIME/DIV”挡位M500s一个周期波形水平方向格数测得的信号周期计算的信号频率标准信号的频率1kHz（2）TTL连续信号高、低电平值及频率的测量先将TTL连续信号调为10kHz，再用示波器对其进行测试。1）高、低电平值的测量：读出高电平、低电平的电压值，记录结果。2）频率的测量使波形显示两个完整周期，读出波形一个周期所占的格数d，将格数与“TIME/DIV”的挡位值相乘，计算周期值T，周期的倒数就是频率f，f1/T。记录结果。电压峰-峰值、周期和频率测量数据示波器“VOLTS/DIV”挡位高电平垂直方向的格数低电平垂直方向的格数测得的TTL信号高、低电平值函数发生器输出频率10kHz示波器“TIME/DIV”挡位一个周期波形水平方向格数测得的信号周期计算的信号频率3观测与非门对脉冲的控制作用（1）观测与非门对脉冲的控制作用和反相特性1）实验电路如图所示，选择74LS00中的一个门按图接线。2）使函数发生器产生频率为1kHz的TTL信号，将其送入电路中作为输入信号，用示波器双踪观测输入信号与输出信号的波形，并将观察到的波形记录下来。注意相位关系。六、思考题试分析上图所示电路，当控制端为什么情况时允许脉冲信号通过，什么情况不允许信号通过？河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日姓 名 同组人 指导教师 张 敏实验名称 实验四 组合逻辑电路测试 成 绩实验类型 验证型 批阅教师一、实验目的（1）掌握组合逻辑电路的特点及一般分析方法。（2）验证半加器和全加器的逻辑功能。（3）学习用集成门电路组成半加器和全加器。二、实验仪器与元器件（1）数字电路实验箱 1台（2）集成电路74LS00 四2输入与非门1片74LS20双4输入与非门1片74LS86四异或门1片三、实验内容及步骤1用与非门组成半加器（1）电路如图所示。按逻辑电路图写出逻辑表达式。（2）根据逻辑表达式列出真值表并填写结果。（3）使用使用74LS00和74LS20按图接线，验证结果。A BY Z0 00 11 01 1 半加器真值表逻辑表达式：2用异或门和与非门组成半加器（1）电路如图所示，按逻辑电路图写出逻辑表达式。 （2）根据逻辑表达式列出真值表并填写结果。（3）使用使用74LS00和74LS86按图接线，验证结果。A BSn Cn0 00 11 01 1 半加器真值表 逻辑表达式：3用异或门和与非门组成全加器（1）电路如图所示。按逻辑电路图写出逻辑表达式。（2）根据逻辑表达式列出真值表并填写结果。（3）使用74LS00和74LS86按图接线，验证结果。 全加器真值表Ai Bi Ci-1Si Ci 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日姓 名 同组人 指导教师 张 敏实验名称 实验五 组合逻辑电路设计 成 绩实验类型 设计型 批阅教师一、实验目的（1）熟悉组合逻辑电路的设计方法，验证电路的逻辑功能。（2）熟悉集成电路74LS253和74LS138的使用方法。（3）培养查阅手册及独立完成设计任务的能力。二、实验仪器与元器件（1）数字电路实验箱1台（2）集成电路74LS253 双数据选择器（TS）1片74LS20 双4输入与非门1片74LS00四2输入与非门1片74LS138 38线译码器1片三、实验任务及要求1设计一个控制发电机运行的逻辑电路有两个发电机组和给三个车间供电，组的发电能力是组的两倍。如果一个车间开工，只需启动M组既能满足要求；如果两个车间开工，则需启动N组就可满足要求；如果三个车间同时开工，则需要同时启动组和组，才能满足要求。用74LS253和与非门74LS00实现该电路。（1）设A、B、C为输入变量，分别代表三个车间的开工情况，变量为“1”表示开工，变量为“0”表示不开工。设M、N为输出变量，分别代表发电机组的启动情况，“1”代表启动，“0”代表不启动。 （2）真值表 真值表 A B CN M0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1（3）逻辑表达式（4）画出逻辑电路图，测试电路的逻辑功能。2设计一个全减器电路全减器电路中，设Ai为被减数，Bi为减数，Ci-1为来自低位的借位。输出为两数之差Di和向高位的借位Ci。用74LS138和与非门74LS20实现该电路。 （1）真值表 真值表Ai Bi Ci-1Di Ci 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1（2）逻辑表达式 （3）画出逻辑电路图，测试电路的逻辑功能。3设计一个用三个开关控制一个灯的逻辑电路 电路要求任何一个开关都能控制灯的亮灭。用74LS138和74LS20实现。测试电路的逻辑功能。（1）设A、B、C为输入变量，分别代表三个开关，变量为“1”表示开关闭合，变量为“0”表示开关断开。设Y为输出变量，代表灯的工作情况，“1”代表灯亮，“0”代表灯不亮。 真值表A B CY0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1（2）真值表 （3）逻辑表达式 （4）画出逻辑电路图，测试电路的逻辑功能。河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日姓 名 同组人 指导教师 张 敏实验名称 实验六 触发器逻辑功能的测试 成 绩实验类型 验证型 批阅教师一、实验目的（1）掌握基本RS触发器、D触发器和JK触发器的逻辑功能及测试方法。（2）掌握触发器之间的功能转换方法。二、实验仪器与元器件（1）数字电路实验箱1台（2）数字示波器 1台（3）集成电路74LS00四2输入与非门1片74LS74双D型上升沿触发器1片74LS112 双JK型下降沿触发器1片五、实验内容及步骤SR锁存器特性表 Q 功能0 00 11 11 01 11由TTL与非门构成基本RS触发器电路如图所示，按表测量相应Q和Q的结果，分析触发器功能。 2集成D触发器逻辑功能测试电路如图所示，按表测量相应Q和Q的结果，分析触发器功能。 D触发器的特性表直接置位与直接复位功能D功能00110101D1010CLKQ功能 注：表示任意状态。单次脉冲的上升沿。单次脉冲的下降沿。（4）根据测试结果，写出D触发器的特性方程。3集成JK触发器逻辑功能测试电路如图所示，按表测量相应Q和Q的结果，分析触发器功能。 JK触发器逻辑功能测试直接置位与直接复位功能JK功能00110101J0011K0101CLKQ功能（4）根据测试结果，写出JK触发器的特性方程。4触发器逻辑功能的转换（1）将D触发器转换成型触发器电路如图所示，绘出完整的CLK、Q和Q的波形。（2）将JK触发器转换成T触发器电路如图所示，画出完整的CLK和Q的波形。六、思考题1）说明触发器的异步置位端和异步复位端与其他输入信号的关系。河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日姓 名 同组人 指导教师 张 敏实验名称 实验九 集成同步计数器的应用电路设计 成 绩实验类型 设计型 批阅教师一、实验目的1）熟悉时序逻辑电路的一般分析方法，学习用触发器组成同步或异步计数器的方法。2）学习计数器逻辑功能的测试方法。二、实验仪器与元器件（1）数字电路实验箱1台（2）集成电路74LS00四2输入与非门1片74LS20双4输入与非门1片74LS160 4位十进制同步计数器2片CD4511BCD七段译码/驱动/锁存器2片LED共阴数码显示器2片三、实验内容及步骤174LS160逻辑功能测试74LS160功能表输入输出CLKEP ETD3 D2 D1 D0Q3 Q2 Q1 Q00 10 D3 D2 D1 D0110 1 11 0 111 1 274LS160的应用（1）用两片74LS160和门电路74LS00构成24进制计数器（用复位法），显示数字为0023的循环。1）并行进位型2）串行进位型（2）用74LS160和74LS20设计一个计数电路（用置数法），要求计数显示为17。河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日姓 名 同组人 指导教师 张 敏实验名称 实验十一 555定时器的应用 成 绩实验类型 综合型 批阅教师一、实验目的（1）熟悉555集成定时器的内部结构及工作原理。（2）掌握用定时器构成多谐振荡电路、单稳态电路和施密特触发电路的工作原理。（3）进一步学习用示波器测量波形的周期、脉宽和幅值等。二、实验仪器与元器件（1）数字电路实验箱1台（2）函数发生器1台（3）数字示波器 1台（4）集成电路555集成定时器1片 （5）阻容元件电阻、电容 若干三、实验内容及步骤1多谐振荡器按图接线。用示波器观测电容电压vC和输出电压vO的波形，并在示波器上测出vO的周期T、频率f 和占空比q。记录结果和vC和vO的波形。2）将电容C改为0.1F，其他保持不变，再用示波器测出输出电压vO的周期T、频率f 及占空比q，将记录结果。3）在上述基础上，将R2改为