东南大学门电路和组合逻辑电路实验报告模板

东南大学电工电子实验中心东南大学电工电子实验中心 实实 验验 报报 告告 课程名称 课程名称 第第 次实验次实验 实验名称 院 系 专 业 姓 名 学 号 实 验 室 实验组别 同组人员 实验时间 年 月 日 评定成绩 审阅教师 一 实验目的一 实验目的 二 实验原理二 实验原理 三 预习思考题三 预习思考题 1 下图中的两个电路在实际工程中经常用到 其中反相器为 74LS04 电路中的电阻 起到了保证输出电平的作用 分析电路原理 并根据器件的直流特性计算电阻值的取值范 围 11 II1 I2 R1 11 II1 I2 R2 5 V 1 1 N个 N个 a b 答 电路电路 a a 使用条件是驱动门电路固定输出为低电平使用条件是驱动门电路固定输出为低电平 电路电路 b b 使用条件是驱动门电路固定输出为高电平使用条件是驱动门电路固定输出为高电平 2 下图中的电阻起到了限制前一级输出电流的作用 根据器件的直流特性计算电阻值 的取值范围 11 I R 74LS04 74LS04 I 1 74LS04 N个 答 3 图 2 4 1 用上拉电阻抬高输出电平中 R 的取值必须根据器件的静态直流特性来计 算 试计算 R 的取值范围 11 R 4007 74HC04 5 V 5 V 7404 74LS04 I I2I1 2 I 1 I 图 2 4 1 用上拉电阻抬高输出电平 答 4 图 2 4 3 a 中 OC 外接上拉电阻的值必须取的合适 试计算在这个电路中 R 的取值 范围 1 R 5 V5 V 7404 74LS04 1 4007 74HC04 10 V 0 0 0 7401 74LS01 a OC 门做驱动 答 5 下图中 A B C 三个信号经过不同的传输路径传送到与门的输入端 其中计数器 为顺序循环计数 即从 000 顺序计到 111 C 为高位 A 为低位 A B C 的传输延分别为 9 5nS 7 1nS 和 2nS 试分析这个电路在哪些情况下会出现竞争 冒险 产生的毛刺宽度分 别是多少 答 四 实验内容四 实验内容 必做实验 必做实验 A 2 5 节 实验 门电路静态特性的测试 内容 7 用 OC 门实现三路信号分时传送的总线结构框图如图 2 5 4 所示 功能如表 2 5 2 所 示 注意 OC 门必须外接负载电阻和电源 EC取 5V 待待 设设 计计 电电 路路 D2 D1 D0 A2 A1 A0 Y 图 2 5 4 三路分时总线原理框图 查询相关器件的数据手册 计算 OC 门外接负载电阻的取值范围 选择适中的电 阻值 连接电路 答 详细计算步骤 电路图 静态验证 控制输入和数据输入端加高低电平 用电压表测量输出高低电平的电 压值 注意测量 A2A1A0 000 时的输出值 答 控制输入数据输入输出 Y A2A1A0D2D1D0逻辑电平电压值 001XX0 001XX1 010X0X 010X1X 1000XX 1001XX 000XXX 数据分析 动态验证 控制输入加高低电平 数据输入端加连续脉冲信号 用示波器双踪显 示输入和输出波形 测量波形的峰峰值 高电平电压和低电平电压 对结果进行 分析并解释为什么要选择 DC 答 控制输入数据输入 A2A1A0D2D1D0 输出 Y 001XX 010XX 100XX 波形参数如下 表表 2 5 2 设计要求的逻辑功能设计要求的逻辑功能 控制输入输出 A2A1A0Y 001D0 010D1 100D2 频率 KHz峰 峰值 V高电平 V低电平 V 输入波形 输出波形 波形显示如下 数据分析 器件电源电压 VCC仍为 5V 将 EC改为 10V 重复 和 分析两者的差别 注意 不要直接将 VCC改为 10V 避免烧毁器件 答 同学们自己设计表格 进行数据分析比较 得出结论 内容 8 用三态门实现实验内容 7 三路信号分时传输 重复实验内容 7 中的 和 注意不要同时将两个或两个以上的三态门的控制端 处于使能状态 答 电路图 静态验证 控制输入数据输入输出 Y A2A1A0D2D1D0逻辑电平电压值 001XX0 001XX1 010X0X 010X1X 1000XX 1001XX 000XXX 数据分析 动态验证 控制输入数据输入 A2A1A0D2D1D0 输出 Y 001XX 010XX 100XX 波形参数如下 频率 KHz峰 峰值 V高电平 V低电平 V 输入波形 输出波形 波形显示如下 数据分析 将 A2A1A0设为 000 D2D1D0设为 111 此时输出端为高阻状态 测量输出端电 压值 总结如何用万用表判断高阻态 答 将 A2A1A0设为 011 D2D1D0设为 010 此时破坏了三态门的使用规则 测量输 出端电压值 总结如何用万用表判断两个或两个以上普通门输出端短接 在测量 的时候应该尽量缩短两个控制端属于使能状态的时间 答 B 2 7 节 实验 门电路动态特性测试 内容 1 用环形振荡器测量 74LS04 74HC04 的传输延时时间 答 内容 2 在 74LS04 传输延时测量电路中加入长导线 观察延时造成的振荡周期变 化 答 C 2 10 节 实验 SSI 组合逻辑设计及竞争 冒险现象 内容 5 竞争 冒险现象的观察和消除 具体内容有所修改 请参看教学网站相关 内容 答 选做实验 选做实验 2 5 节 实验 门电路静态特性的测试 内容 2 分别测量 74LS04 和 74HC04 的静态参数极限值 并计算噪声容限和扇出 数 内容 4 用 74LS04 和 74HC04 门电路驱动发光二极管 内容 5 观察叠加交流噪声信号的影响 74LS04 内容 6 TTL