数字电子技术实验报告(学生版).doc

数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期 实验项目 实验一 TTL逻辑门电路 和组合逻辑电路 一、实验目的1掌握TTL“与非”门的逻辑功能。2学会用“与非”门构成其他常用门电路的方法。3掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。4学习组合逻辑电路的设计方法并用实验来验证。二、预习内容1用74LS00验证“与非”门的逻辑功能Y1=2用“与非”门（74LS00）构成其他常用门电路Y2= Y3=A+B= Y4= 实验前画出Y1Y4的逻辑电路图，并根据集成片的引脚排列分配好各引脚。3.画出用“异或”门和“与非”门组成的全加器电路。（参照实验指导书P.75 图3-2-2）并根据集成片的引脚排列分配好各引脚。4设计一个电动机报警信号电路。要求用“与非”门来构成逻辑电路。设有三台电动机，A、B、C。今要求：A开机，则B必须开机；B开机，则C必须开机；如果不同时满足上述条件，则必须发出报警信号。实验前设计好电动机报警信号电路。设开机为“1”，停机为“0”；报警为“1”，不报警为“0”。（写出化简后的逻辑式，画出逻辑图及引脚分配）三、实验步骤1 逻辑门的各输入端接逻辑开关输出插口，门的输出端接由发光二极管组成的显示插口。逐个测试逻辑门Y1-Y4的逻辑功能，填入表1-1表1-1输 入输 出（逻辑电平）ABY1Y2Y3Y40001/1011 /2 用74LS00和74LS86集成片按全加器线路接线，并测试逻辑功能。将测试结果填入表1-2。判断测试是否正确。图中Ai、Bi为加数，Ci-1为来自低位的进位；Si为本位和，Ci为向高位的进位信号。表1-2Ai00110011Bi01010101Ci-100001111Si*SiCi3.根据设计好的电动机报警信号电路用74LS00集成片按图接线，并经实验验证。将测试结果填入表1-3。表1-3ABCY 四、简答题1 Y4具有何种逻辑功能？2 在实际应用中若用74LS20来实现Y=时，多余的输入端应接高电平还是低电平？3 在全加器电路中，当Ai=0，Si*=1，Ci=1时Ci-1=？数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期 实验项目 实验二 组合逻辑电路的设计 一、实验目的1掌握用3线- 8线译码器74LS138设计组合逻辑电路。2掌握用8选1数据选择器74LS151设计组合逻辑电路。3掌握用4位并行加法器74LS283设计组合逻辑电路。二、预习内容 实验前设计好电路。（写出输出的逻辑函数式，画出逻辑图及引脚分配） 1 用3线- 8线译码器74LS138和门电路设计1位二进制全减器电路。设：被减数为Ai，减数为Bi，来自低位的借位Ci-1；两数之差Si，向高位的借位信号Ci2用8选1数据选择器74LS151设计用3个开关控制一个电灯的逻辑电路。要求改变任何一个开关的状态都能控制电灯由亮变灭或由灭变亮。设：3个开关的状态分别以A、B、C表示，取1代表开关闭合，取0代表开关断开。用Y代表灯的状态，取1代表灯亮，取0代表灯灭。从ABC=000时Y=000这个状态开始。3用4位并行加法器74LS283设计一个将余3代码转换成8421的二十进制代码的电路。三、实验步骤1 按照设计好的全减器电路接线，测试逻辑功能并将测试结果填入表2-1。判断测试结果是否正确。表2-1Ai00110011Bi01010101Ci-100001111SiCi2 按照设计好的开关控制电路接线，并经实验验证。将测试结果填入表2-2。表2-2A0B0C0Y0 3按照设计好的二十进制代码的电路接线，并经实验验证。将测试结果填入表2-3。表2-3余3码11001011101010011000011101100101010000118421码四、简答题 1 通过实验你觉得用小规模集成电路和中规模集成电路来设计组合逻辑电路哪个更方便些？2 能否以一片74LS151为核心来设计全加器？3 以74LS138和门电路来设计全减器，选用TTL或CMOS门电路那种更合适？数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期 实验项目 实验三 触发器的逻辑功能测试及移位寄存器 一、实验目的1 掌握JK和D触发器的逻辑功能2 掌握集成触发器的使用方法3 学习移位寄存器的构成方法二、预习内容1双JK触发器74LS76的逻辑功能的测试。2双D触发器74LS74的逻辑功能的测试。3 画出用D触发器构成的四位移位寄存器的逻辑图，并根据74LS74引脚排列标出引脚号。（参考实验指导书）三、实验步骤1从74LS76中任选一个JK触发器，将其、J、K端接逻辑开关输出插口，CP端接单次脉冲源，Q端接至逻辑电平显示输入插口。按表3-1测试其逻辑功能并记录结果。 2从74LS74中任选一个D触发器，按表3-2测试其逻辑功能并记录结果。方法同上。3用74LS74构成四位移位寄存器。按四位移位寄存器的逻辑图接线。 数据输入端接至逻辑开关输出插口，各触发器的输出端Q接至逻辑电平显示输入插口。工作之初请零，在数据输入端送入相应信号。使其经过4个移位脉冲后，输出为“1101”，将工作过程记录于表3-3中。 表3-1 表3-2CPJ KQnQn+1010011100101000001110111CPDQnQn+100011011表3-3移位脉冲数寄存器中的数码Q3 Q2 Q1 Q000 0 0 01234四、简答题1在图3-1中经过一个CP脉冲后，JK触发器为何种状态？2用74LS76的JK触发器转换成的D触发器与74LS74的D触发器在工作中有什么不同之处？ 图3-13移位寄存器如果采用串行输出方式应从哪里输出？需送几个脉冲才能把“1101”取出？数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期 实验项目 实验四 计数器（1） 一、实验目的 学会用触发器构成计数器的方法。二、预习内容1 用74LS74构成二进制加法计数器。画出用D触发器构成四位二进制异步加法计数器的电路图。（参照实验指导书图3-5-1。按74LS74引脚排列，标出引脚号。）图4-12 图4-2是用JK发器构成的N制进制加法计数器，按74LS76引脚排列，标出引脚号。图4-2三、 实验步骤1二制进制加法计数器用二片74LS74按图4-1接线，各触发器的端接至逻辑开关输出插口，端接高电平输出端Q3、Q2、Q1、Q0接逻辑电平显示输入插口。清零后，逐个送入单次脉冲。把Q3Q0的状态填入表4-1。表4-1CP012345678910111213141516Q00Q10Q20Q302N制进制加法计数器 用74LS76按图4-2接线。清零后，逐个送入单次脉冲，将Q3Q0的状态填入表4-2。表4-2计数脉冲Q1 Q00123四、简答题1将图4-1作什么样的改变，即可构成四位异步二进制减法计数器？2图4-2中由JK触发器构成的计数器是几进制计数器？3 以74LS74为核心构成九进制计数器，至少要用几片74LS74？数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期 实验项目 实验五 计数器（2） 一、实验目的1 学习测试四位二进制计数器74161的逻辑功能。2 学会用74161构成N进制计数器。二、预习内容174161逻辑功能的测试。2以7490为核心用置零法构成八进制计数器。3 以74161为核心辅以与非门用置数法构成七进制计数器。实验前设计好电路。（画出电路图和状态转换图）置零法 状态转换图置数法 状态转换图三、实验步骤1. 74161的逻辑功能测试 将74161的、EP、ET、CP及、D3、D2、D1、D0端分别接至逻辑开关输出插口，将、Q3、Q2、Q1、Q0端接至逻辑电平显示输入插口。按74161的功能表测试功能。把测试结果填入表5-1中。表5-1CPEPETD3D2D1D0Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1功能0置零101110置数11011001保持1111加1计数计数3 按设计好的八进制计数器电路接线。并把QD、QC、QB、QA分别接到逻辑电平显示输入插口和实验箱上的显示译码器的对应输入口D、C、B、A。用实验验证，并把结果填入表5-2。4 按设计好的七进制计数器电路接线。并把Q3、Q2、Q1、Q0分别接到逻辑电平显示输入插口和实验箱上的显示译码器的对应输入口D、C、B、A。用实验验证，并把结果填入表5-2。表5-2计数脉冲CP置零法(7490)置数法(74161)QDQCQBQALEDQ3Q2Q1Q0012345678四、简答题1异步置零和同步置零的区别在哪里？2用置数法构成七进制计数器时，若要用74161的进位输出端作为七进制计数器的进位端，则电路设计时必须包含哪一个状态？3本实验的时钟触发方式是前沿触发还是后沿触发？数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期 实验项目 实验六 555集成电路的应用 Ci一、实验目的1熟悉555电路的各种典型应用。2加深理解单稳态触发器、施密特触发器的概念。3掌握示波器测量信号频率、测量信号幅度的方法。二、预习内容1计算图61中555电路组成多谐振荡器的频率、高低电平持续的时间。填入表6-1。2计算图63中555电路组成单稳态触发器暂态存在的时间。填入表6-2。三、实验线路图61 图62图63四、实验步骤1将直流稳压电源的输出调整至5伏。2将555电路按图61联结，组成多谐振荡器。将555输出端（3脚）接入示波器。调整示波器，使之显示稳定合适的图像，测量并记录信号频率、幅度。注意观察在信号的一个周期内，高电平时间持续时间所占的比例（占空比）。3将555电路按图63联结，组成单稳态触发器。通电稳定后，借助于实验箱上的LED发光管观察其稳态输出情况。4人工外加触发脉冲，观察其输出情况是否发生变化？发生变化后的状态能否自动返回？用秒表记下暂态存在的时间。5将图63中的R2电阻值改为2M，再次外加触发脉冲，用秒表记下暂态存在的时间。比较两次测量结果。6将555电路按图62联结，组成施密特触发器。用实验箱上的LED发光管观察其输出情况。7调节多圈电位器W，使输入电压U i 从零开始逐渐升高，记下输出电压由高电平跳转至低电平（对应指示输出的发光管由亮变灭）时的输入电压值。8反向调节多圈电位器W，使输入电压U i 逐渐下降，记下输出电压由低电平跳转至高电平（对应指示输出的发光管由灭变亮）时的输入电压值。比较两次测量结果。四、 数据记录表6-1 多谐振荡器实验数据信号周期信号幅度高电平持续时间低电平持续时间计算值测量值表6-2 单稳态触发器实验数据稳态输出电平暂态输出电平R=100K时暂态持续时间R=200K时暂态持续时间计算值测量值表6-3 施密特触发器实验数据电源电压输入电压从零开始逐