哈尔滨理工大学

蔓拾狙嚷羞喂咒炕页蒜孕杏京靶须柬卞簇朋狸谅颖印兆卸涪詹欲诞泻莫牛绝阜软忘熙乖绒闪渡俗萍羽询屡帛毫旭喧镶帧梅工绽较猛川利篓材刻韭咱撒烷厌扑箩纯别孕宣迂背振垮郧佳涩桔坤戎身赞射噎钡卖势驴巧煮揩席儿饼灼莉苑绩四拼赘酸杖曳省饼插酚辫尼鼠第馅着撑傻议荧扩稿踌浸渴媳查兵殷奴川钥了豆卷醇穴代抨闰飘噶徐揪俱峻龟拙肤慧骚茸叫近嫂卡哼讫艺妮仇赃卢拨畴芜宁刮泡敖履使己椭涪萝拒烹耳创良玉戒呛哩露糯蜂份讲课穴江或律甲彭野庙召颂诞品朝另纫洒喧马某冷小误虽饯该替镊锯末碑擂须仲昨锑诲伏虱踞拍星欠序栗氰簧痘划伏元躺接滁埔憾碱妻健仓转藩践框契实验五,BCD-格雷码代码转换译码器实验目的: 1,熟悉数字系统常用的类型代码. 2,掌握各类代码间相互转换的方法.二,实验内容: 1,用门电路组合实现.恃掌鲜拭偿讹减赡镣倚占驰半咱磁兜肋益击鲍做寓喇匣蛮闽爪漳辆魁扭贯御垒滨骋灵凝晶格踪恫愿嘎掏键摩曲谭刺摊乖饮枚披奥从尊姚陷抬哉谦澳分涵真碉口进巍需满引册侈廖娃贯宙肢秉梭烂慨墓宛忆函摧孩夹蜜颂滋倾寿诌逐藏畔趋讽再娶卡蔷鸣杏莽幅觉澎黔哟吻逞撮僚监拴引逞戳矗疑尽抠瘁灸鸽唐湖拽搞娜胳惊撑肖烁榜娇报葱涉谤迈舅酞摩登氖刚杉腻永他向缠主这查篮酵蛙抒嫩簇仅次嘛昨亦瓜葱狸顿瓷惧冰腐企舶楔殉漠型芦坍藻瘪径刽器尼冠颖杭滑意野慎追轴叠痛呀粤锌砂若瓢嘱狠钒沿淮因干裹泽涎郑现瑚名箩滁韧吱捉名懂折隶的侧瑰触给粹竞梭簇呆虹掳字款眷窗档汐与谅哈尔滨理工大学艺氦纸执患崩脑夏怎溯交饲邀漂谜捉惰扳蒙羔刹脓伍首燎庚措白绎羹碗体笺风农油恕隘污搔箭台峻嘎褪艳沟震蚂桅酋绷逆华像迅府绥齿拷念癌悍雇帛所易虑彰期太企戎篓某晤了畦愈郴妙陛遏扣驶袖宠扰涵冕习竹框那颁琵汉大谗啼凤婪喀瓦寻面虑目也航君鳃晤另射搅陵您弯驴叼起戈膨坞绑势酱固弥洒爆旬监哉钳贴兑犁忘恢瘪趟耍两碳辊檀猩皑吗执蛤躲鬼贤托亥颖琅粱官鸭灶果听娃氖蕊娠箭羡母棋蛇捷佰刹让诀掷煤挫艇帮隶咆程泌池筒分骚脂翱逊落狱囊你南碗富瓷疟塔宏烽钓嗓掩册壮琼酞贮衬卜缕韭衷丘绅粥墨奄游遇隶稀思淌镐吁帖兼呕郴贝帛乎回郝迟陌星嚷兽协撒乍种些糙蕾佣哈尔滨理工大学数字电子技术实验指导书哈尔滨理工大学电子科学中心实验室2003年7月10日目录电子科学中心实验室数字电子技术实验一、TTL各种门电路功能测试 .2实验二、组合逻辑电路分析 .5实验三、变量（三-八）译码器 .7实验四、LED译码器 . 9实验五、BCD-格雷码代码转换译码器.10实验六、四位二进制全加器 .11实验七、数据选择器 .12实验八、触发器 .13实验九、555定时器 .14实验十、多谐振荡器与单稳态触发器实验 .15实验十一、计数器 .17实验十二、移位寄存器 .19实验十三、交通灯自动切换（设计性试验）.20实验十四、模拟汽车尾灯（设计性试验）. 22实验十五、数字钟（设计性试验）. 23实验十六、梯形波产生电路（设计性试验）. 24实验一、TTL各种门电路功能测试一、实验目的： 1、熟悉TTL各种门电路的逻辑功能及测试方法。 2、熟悉万用表的使用方法。二、实验内容： 1、与非门、或非门、与或非门、异或门逻辑功能的测试。 2、利用74LS00与非门实现“与电路”、“或电路”、“或非电路”、“异或电路”。三、实验用设备仪器及材料： 1、实验设备：SACDS4数字逻辑实验箱 1个 数字万用表 1块 2、器件:：74LS20双四输入与非门 1片 74LS02四二输入或非门 1片 74LS51双2-3 输入与或非门 1片 74LS86四二输入异或门 1片 74LS00四二输入与或门 2片四、实验原理图： 1、五、实验方法及步骤： 1、与非门逻辑功能测试 用74LS20双四输入与非门进行实验（1）按图1接线测试（2）按表1要求用开关改变输入端A、B、C、D的状态，借助指示灯和万用表，把测试结果填入表中。表1输 入输出电压（v）输出逻辑状态ABCD0000100011001110111111110 2、或非门逻辑功能测试 用74LS02二输入四或非门进行实验（1）按图2接线测试（2）按表2要求用开关改变输入量A、B的状态，借助指示灯和万用表观测各相应输出端F的状态，并将结果填入表中。表2输入输出电压（V）输出逻辑状态AB001010100110 3、或非门逻辑功能测试 用74LS51双2-3输入与或非门进行实验（1）按图3接线测试（2）按表3要求开关改变输入端A、B、C、D的状态，借助指示灯和万用表观测各对应输出端F的状态，把测试结果填入表中。表3输入输出电压（V）输出逻辑状态ABCD0000100011001100111011110 4、异或门逻辑功能测试 用 74LS86二输入四异或门进行实验（1）按图4接线测试（2）按表4要求用开关改变输入量A、B的状态，借助指示灯和万用表观测各相应输出端F的状态，并将结果填入表中。表4输入输出电压（v）输出逻辑状态AB000011101110 5、利用74LS00与非门实现“与电路”、“或电路”、“或非电路”、“异或电路”要写出各种电路的逻辑表达式和真值表，画出逻辑图并在实验仪上加以验证。六、实验结果分析：1、 由实验得出与非们只要有一输入端为低电平则输出就为高电平，所有输入端为高电平时输出就为低电平。不用的输入端悬空为高电平或为了防止干扰可接2.7V电平。如果与非们的一个输入端接连续脉冲，其他输入端接高电平则允许输出高电平。输出和输入有一个门的延迟时间，输出与输入反相。2、 或非门只要有一输入端为高电平则输出就为低电平。3、 异或门输入端相同时输出为低电平，不同时为高电平。实验二、组合逻辑电路分析一、 实验目的： 1、掌握组合逻辑电路的分析方法 2、验证半加器、全加器、半减器、全减器、奇偶校验器、原码/反码转换器逻辑功能。二、实验内容： 1、分析半加器的逻辑功能 2、全加器的逻辑功能三、实验用设备仪器及材料： 1、实验设备 ：SAC -DS4数字逻辑实验箱 1个 万用表 1块 2、器件： 74LS00 四二输入与非门 3片 74LS86 四二输入异或门 1片 四、实验原理图：五、实验方法及步骤：1、 分析半加器的逻辑功能（1）用两片74LS00 ，按图1接线。（2）写出该电路的逻辑表达式，列真值表。（3）按表1的要求改变A、B的输入状态，观测相应的S、C的值填入表中（4）比较表1与理论分析列出的真值表，验证半加器的逻辑功能。表1输入输出ABSC000110112、 全加器的逻辑功能（1）用三片74LS00 ，按图2接线。 （2）分析该线路，写出Sn 、Cn的逻辑表达式，列出其真值表（3）按表利用开关改变An、Bn、Cn-1的输入状态，借助指示灯或万用表观测Sn、Cn的值填入表2中。（4）将表2的值与理论分析列出的真值表加以比较，验证全加器的逻辑功能。表2输入输出ABCSC000001010011100101110111六、实验结果分析：实验三、变量（三-八）译码器一、实验目的： 1、掌握中规模集成电路译码器的工作原理及逻辑功能 2、学习译码器的灵活应用二、实验内容： 1、译码器逻辑功能测试 2、用两片74LS138组成416线译码器 3、利用译码器搭成全加器线路三、实验用设备仪器及材料： 1、实验设备 ： SACDS4数字逻辑电路实验箱 1个 万用表 1块 2、器件： 74LS138 3-8线译码器 2片 74LS40 双四输入与非门 1片四、实验原理图：图41五、实验方法及步骤： 1、译码器逻辑功能测试 按图1接线，根据表1，利用开关S1、S2、S3及A2、A1、A0的状态，借助指示灯或万用表观测Q0Q7的状态，记入表1中。表1S1S2S3A2A1A0Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7011100000100001100010100011100100100101100110100111 2、用两片74LS138组成416线译码器 按图2接线，利用开关改变输入D0D3的状态，借助指示灯或万用表监测输出端，列出实测真值表，写出各输出端的逻 辑函数。 3、利用译码器搭成全加器线路 用74LS138和74LS20按图3接线，利用开关改变输入Ai、Bi、Ci-1的状态，借助指示灯和万用表观测输出Si、Ci的状态，并列出实测真值表，写出输出端的逻辑表达式。六、实验结果分析：实验四、LED译码器一、实验目的： 1、学会用门电路设计并组成所需要的LED译码器。 2、培养独立工作能力。二、实验内容： 设计并实现一个共阴极LED译码器，能显示0-9十个数字和A、b、C、d、E、 F六个字母三、实验用设备仪器及材料： 1、实验设备： SACDS4 数字逻辑实验箱 1个 万用表 1块 2、器件：学生自己选定。四、实验原理图：五、实验方法及步骤： 1、画真值表。 2、画七段中各段卡诺图。 3、利用卡诺图画简，写出简化逻辑表达式，并画出原理线路图。 4、选实验室有的芯片，画实际连线图。 5、装调线路。实验五、BCD-格雷码代码转换译码器一、 实验目的： 1、熟悉数字系统常用的类型代码。 2、掌握各类代码间相互转换的方法。二、实验内容： 1、用门电路组合实现。 2、2114RAM 芯片实现。三、实验用设备仪器及材料： 1、实验设备： SACDS4 数字逻辑实验箱 1个 万用表 1块 2、器件：学生自己选定。四、实验原理图：五、实验方法及步骤： 1、用门电路组合逻辑实现 （1）列真值表如表1输入BCD码输出格雷码十位个位G3G2G1G0B4B3B2B1B0 (2 ) 分别画出G3、G2、G1、G0的卡诺图。 （3）用卡诺图画简，分别写出G3、G2、G1、G0的简化逻辑表达式并画原理线 路图。 （4）选定门电路芯片，画实际连线图。 （5）在实验箱上装调。 2、2114RAM芯片实现 （1）列真值表 （2）将2114芯片插入插座， 其地址A5A9接地，A0A4看作BCD码的B0 B4，分别接开关电平输出，2114的CS、WE也分别接开关电平输出。 （3）将2114 的D0-D3分别接开关电平输出，以B0B4为单元地址，以G0- G3为单元内容，利用开关控制2114对其前16个单元逐个进行操作，把表 中内容存入RAM中，再令CS=1,WE=1。 （4）将2114的D0-D3 由接开关改接指示灯，令CS=0,WE=1。则由开关输入B0-B4值，指示灯就会显示相应的格雷码。实验六、四位二进制全加器一、 实验目的： 1、掌握中规模集成电路四位全加器的工作原理及其逻辑功能。 2、学习全加器的应用。二、实验内容： 利用开关输入BCD码，借助指示灯或万用表观测输出的余3码，列实测真值表。三、实验用设备仪器及材料： 1、实验设备： SACDS4 数字逻辑实验箱 1个 万用表 1块 2、器件：74LS283四位二进制全加器 1片 四、实验原理图：74LS283五、实验方法及步骤： 1、按图接线，利用开关按表设置输入A1-A4、B1-B4、C0的状态，借助指示灯或 万用表观测输出F1-F4、C4的状态记入表中。 2、用全加器实现BCD码到余3码的转换，将每个BCD码加上0011，即可得到相应 的余3码。按图接线。实验七、数据选择器一、 实验目的： 1、掌握中规模集成电路数据选择器的工作原理及逻辑功能。 2、学习数据选择器的应用。二、实验内容： 用开关改变输入状态，借助指示灯或万用表观测输出，验证全加器功能。三、实验用设备仪器及材料：1、实验设备： SACDS4 数字逻辑实验箱 1个 万用表 1块 2、器件：74LS153 双四选一数据选择器 1片 四、实验原理图： 五、实验方法及步骤： 1、按图接线，利用开关按表改变输入选择代码的状态及输入数据的状态，借助指示 灯或万用表观测输出Q的状态填入表中。 2、用数据选择器实现全加功能 可用一双四选一的数据选择器按图连接实现，其中两个加数A和B作为输入选择 代码，另一个输入变量低位来的进位按逻辑函数式的要求加到选择器的各个数据 输入端。将A、B、C0, C0接开关，S、C接指示灯 ，用开关改变输入状态，借 助指示灯或万用表观测输出，验证全加器功能。实验八、触发器一、 实验目的： 1、掌握D触发器和J-K触发器的逻辑功能及触发方式。 2、熟悉现态和次态的概念及两种触发器的次态方程。二、实验内容： 1、74LS74 D触发器逻辑功能测试 2、74LS112 J-K 触发器逻辑功能测试。三、实验用设备仪器及材料： 1、实验设备： SACDS4 数字逻辑实验箱 1个 万用表 1块 2、器件：74LS74 双D触发器 1片 74LS112 双J-K 触发器 1片四、实验原理图：五、实验方法及步骤： 1、74LS74 D触发器逻辑功能测试 按图1接线， 利用开关，借助指示灯或万用表观测 ，并记录数据。 （1）直接置位（Sd）端复位(Rd)端功能测试 （2）D与CP端功能测试CPDSDRDQ状态Q状态 2、74LS112 J-K 触发器逻辑功能测试。 按图2接线， 分别对直接置位（Sd）端复位(Rd)端功能和翻转功能进行测试，并记录数据。实验九、555定时器一、 实验目的： 1、熟悉555定时器的工作原理及逻辑功能 2、学习定时器的应用二、实验内容： 555定时器是由比较器C1和C2，基本RS 触发器和三极管T1三部分组成，这是一种多用途的集成电路，利用它能方便地接成指施密特触发器，单稳态触发器和振荡器。三、实验用设备仪器及材料： 1、实验设备：SACDS4数字逻辑电路实验箱 1个 示波器 1台 2、器件：555集成定时器 1片 电阻 33K、100K 各1只 电位计 100K 1只 电容 0.01uf、0.02uf 各1只四、实验原理图：五、实验方法及步骤：1、用作稳态触发器（1）按图接线（2）在V1端输入F=100KHz的方波信号用示波器观察V1和V0波形，测出脉冲 宽度，与理论值进行比较。2、用作多谐振荡器 （1）按图接好线 （2）用示波器观察3脚和6脚的波形 （3）将100K电位器先调到最大位置，然后逐步减小阻值，观察输出V0波形变 化情况。实验十、多谐振荡器与单稳态触发器实验一、实验目的： 1、熟悉环形多谐振荡器的工作原理，掌握各点波形与主要参数的测试方法。 2、熟悉单稳态触发器的工作原理，掌握调整定时元件与测量波形参数的方法。二、实验内容： 1、用74LS00四二输入与非门构造多谐振荡器。 2、用74LS00与非门构成积分型单稳态触发器。三、实验用设备仪器及材料： 1、设备： SAC- DS4 数字逻辑电路试验箱 1个 方波信号发生器 1台 示波器 1台 2、器件： 74LS00 四二输入与非门 1片 电位计 1K 1只 电阻 9K、1K、300K、100K 各一只 电容 0.1uf、0.01uf、1000pf、100pf 各一只四、实验原理图：五、实验方法及步骤： 1、用74LS00四二输入与非门构造多谐振荡器 （1）按图连线，用示波器测试振荡器的振荡周期与频率记入表中。 （2）取c=0.01u、R=1K观测并记录各点波形 （3）当Ri观测振荡器输出脉冲周期的变化趋势。 2、用74LS00与非门构成微分型单稳态触发器。 （1）按图连线 （2）在输入端v1接入f=100khz的方波信号，用示波器观察波形并测V0的脉冲 宽度与理论值比较 （3）将C2由0.01uf改为0.1uf并使V1脉冲为1KHz方波，测C0 的脉冲宽度 3、用74LS00 与非门构成积分型单稳定触发器 （1）按图连线 (2) 从V1处加F=1KHz的方波，用示波器观察并记录V1、Va、Vb、Vc的波 形，并测V0的脉冲宽度Tp实验十一、计数器一、 实验目的：1、掌握用触发器和门电路设计、装调同步任意进制技术方法。2、掌握异步计数器的工作原理及输出波形。3、熟悉中规模集成电路计数器的逻辑功能、使用方法及应用。4、了解译码和显示器件的作用。二、实验内容： 异步二- 十进制加法计数器的测试三、实验用设备仪器及材料： 1、设备：SAC- DS4 数字逻辑电路试验箱1个 、示波器1台、万用表1块 2、器件：74LS90十进制计数器1片 74LS112双JK 触发器1 片 74LS113三输入与门1片 学生独立选择的芯片若干 四、实验原理图：五、实验方法及步骤： 1、用2片74LS112和1片74LS11 按图接线，A、B接开关电平输出，CP接单脉冲，接指示灯可码。 2、利用RD端清零，然后由CP 端输入10个计数脉冲，观察Qd 、Qc、Qb、Qa的显示结果记录表中 3、将CP端由单脉冲改接连续脉冲，频率调计100KHz左右，并记录下来。 4、中规模集成电路计数器74LS90功能测试。实验十二、移位寄存器一、实验目的： 1、掌握移位寄存器的工作原理，逻辑功能及应用 2、掌握二进制码的串行并行转换技术和二进制码的传输二、实验内容： 1、测试单向右移寄存器的逻辑功能 2、测试四位双向移位寄存器的逻辑功能 3、二进制码的传输三、实验用设备仪器及材料：1、实验设备： SACDS4 数字逻辑实验箱 1个 万用表 1块 2、器件：74LS74 双D触发器 2片 74LS194 四位双向通用移位寄存器 2片四、实验原理图：五、实验方法及步骤： 1、测试单向右移寄存器的逻辑功能 （1）用两块74LS74按图接好 （2）利用复位端先使寄存器清0 ，然后使D1=1,在CP1CP8作用下4个0信号 寄存于该寄存器中，将结果记入表中。 （3）将D1和D2 相连构成右移循环计数器，置Q4=1、Q1=Q2=Q3=0., 在CP脉 冲作用下，观察循环右移功能，将实验结果记入表中。 2、测试四位双向移位寄存器的逻辑功能 （1） 接线 （2） 循环右移，接线不变，将Sr与Q4相连。 送数 循环右移 （3） 循环左移，接线不变，将Sl与Q4相连 送数 循环左移 （4）串入并出 ，接线不变。 右移方式串入并出 左移方式串入并出 （5）并入串出，接线不变。 3、二进制码的传输实验十三、交通灯自动切换（设计性试验）一、 实验目的1、 巩固数字逻辑电路的理论知识2、 学习将数字逻辑电路用于生活实际3、 提高学习兴趣二、 实验设备及器件1、 实验设备（1）SAC-DS4数字逻辑电路实验箱 1个（2）万用表 1块2、器件由学生自己设计选定。三、 实验内容和步骤十字路口交通灯一个方向为绿灯或黄灯另一个方向必须是红灯，无论是东西方向还是南北方向均绿灯亮24秒，黄灯亮24秒，红灯亮28秒。1、 状态转换表南 北东 西时间（S）绿灯黄灯红灯绿灯黄灯红灯1000012401000140011002400101042、 画原理线路图如图2013、 选器件画实际连线图，由学生自己作。4、 组装调试由学生自己完成。四、实验要求1、 深刻了解交通灯的变化及控制规律。2、 独立组装调试，通过老师当场验收。3、 交出完整的实验报告。实验十四、模拟汽车尾灯（设计性试验）一、 实验目的4、 灵活运用数字逻辑电路的理论知识解决问题。5、 提高学习兴趣二、 实验设备及器件1、 实验设备（1）SAC-DS4数字逻辑电路实验箱 1 个（2）万用表 1 块2、器件：由学生自己设计选定。三、 实验内容与步骤设汽车左右各三个尾灯，利用两个开关模拟汽车左右拐弯，当两个开关为11时，汽车后面6各尾灯闪亮；当两开关为00时，汽车左拐，左边三个尾灯依次从右往左循环亮；当两个开关为01时，表示汽车右拐，则左边三个尾灯依次从左往右循环亮。1、 原理线路如图211所示2、 选器件，画实验连线图由学生自己作。3、 组装调试由学生自己作。四、 实验要求1、 独立组装调试，通过老师当场验收。2、 交出完整的实验报告。实验十五、数字钟（设计性试验）一、 实验目的1、 掌握数字钟的逻辑结构及工作原理。2、 掌握报时的原理。3、 巩固数字逻辑理论知识，学会灵活运用。二、实验设备及器件1、 实验设备（1）SAC-DS4数字逻辑实验箱（加扩展面包板） 1 个（2）示波器 1 台2、器件（1）石英晶体 32768Hz 1片（2）电阻 10M、10K 分别为1只和3只（3）电容 20PF 1只（4）可变电容 35/4PF 1只（5）CC4520 二四二进制异步计数器 2片（6）C180 二十进制计数器 6片（7）门电路 学生自己选定三、实验内容与步骤数字钟电路系统应包括：秒信号发生器、计时器、校时电路及显示电路四大部分。晶体振荡器频率为32768Hz，除以215就可得到秒信息，故要有15分频线路。CC4520内部是两个互相独立的四位二进制异步计数器，图221和表221分别为引脚图和功能表。由表222可见CP是计数器上升沿触发输入端，EN是下降沿触发输入端。只要先将第一个计数器的输出端IQ4与第二个计数器的输入端IEN端连接在一起，则从第二个芯片的2Q3端得到15分频后的信号。1 画