(整理)数字电路实验讲义

1、数字电路实验讲义课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法重点：熟悉门电路逻辑功能。难点：用与非门组成其它门电路教学手段、方法：演示及讲授实验仪器：1、示波器；2、实验用元器件74LS00二输入端四与非门2片74LS20四输入端双与非门1片74LS86二输入端四异或门1片74LS04六反相器1片实验内容：1、测试门电路逻辑功能（1）选用双四输入与非门74LS20只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平）,按图1.1接线，输入端接S1S4（实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口），输出端接实验箱上方的LED电平指示二极管输入插口D

2、1D8中的任意一个。2）将逻辑电平开关按表1.1状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。2、逻辑电路的逻辑关系(1)用74LS00双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3中。我1.3输入输出ABYZ0001L0L1精品文档(2) 写出两个电路的逻辑表达式。3、利用与非门控制输出用一片74LS00按图1.4接线。S分别接高、低电平开关，用示波器观察S对输出脉冲的控制作用。4、用与非门组成其它门电路并测试验证。（1）组成或非门：用一片二输入端四与非门组成或非门y=aTb=AB，画出电路图，测试并填表1.4。（2）组成异或门： 将异或门表达式转化为

3、与非门表达式 画出逻辑电路图；输入输出BY0；0011011测试并填表1.5。表1.4输入输出ABY00011011农1.55、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86按图1.5接线，输入端1、2、4、5接电平开关输出插口，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。2）将电平开关按表1.6的状态转换，将结果填入表中。=1mEfi.s二输入四异或门6、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器74LS04逻辑电路按图1.6接线，输入200Hz连续脉冲（实验箱脉冲源），将输入脉冲和输出脉冲分别接入双踪示波器Y1、Y2轴，观察输入、输出相位差。实验报告1、按步骤要求填表并画逻辑图2、回答问题：（

4、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？（3）异或门又称可控反相门，为什么？课题：实验二组合逻辑电路（2学时）课型：验证性实验教学目标：1、掌握组合逻辑电路的功能测试。2、验证半加器和全加器的逻辑功能3、学会二进制数的运算规律重点：掌握组合逻辑电路的功能测试难点：测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能教学手段、方法：讲授及演示实验仪器：74LS00二输入端四与非门3片74LS86二输入端四异或门1片74LS54四组输入与或非们1片精品文档实验内容1、组合逻辑电路功能测试用2片74LS00组成图3.1所示逻辑

5、电路。为了便于接线和检查，按图中注明的芯片编号及引脚对应的标号接线。图中A、B、C接电平开关，Y1、Y2接发光管电平显示。按表3.1要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1、Y2的逻辑表达式。比较逻辑表达式运算结果与实验是否一致。2、测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加器的逻辑功能根据半加器的逻辑表达式可知，半加器Y是A、B的异或，而进位Z是A、B相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成如图3.2。在实验箱上用异或门和与非门接成以上电路。A、B接电平开关S、Y、Z接电平显示。按表3.2要求改变A、B状态，将实验结果填表。精品文档写出图3.3电路的逻辑表达式；根据逻辑表达式列出

6、真值表；根据真值表画出函数Si、Ci的卡诺图。Y=XLX2=X3=Sps25A13fit2122EiLO92IDza.o0000000Si00btc211s11YE3-3全加器填写表3.3各点状态。精品文档4、测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能画出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。用上述三块逻辑电路器件按自己画出接线图。接线时注意与或非门中不用的与门输入端接地。输入端Ai、Bi、Ci-1接电平开关输出插口（Si）,输出端接电平显示发光二极管（Di）并将逻辑状态填入表3.5。衣3.4被加数加数Bl低位来的进位c口和数屍向岛位进位Gh000001010011

7、100101110111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方法。课题触发器（一）R-SQJ-K（2学时）课型：验证性实验教学目标：1、熟悉并掌握R-S,D,J-K触发器的构成，工作原理和功能测试方法。2、学会正确使用触发器集成芯片。3、了解不同逻辑功能FF相互转换的方法。重点：掌握R-S,D,J-K触发器的构成，工作原理和功能测试方法难点：触发器功能转换教学手段、方法：讲授及演示实验仪器：1、双踪示波器2、实验用元器件74LS00二输入端四与非门1片74LS74双D型触发器1片74LS112双J-K触发器1片实验内容：1、基本R-SFF功能测试将两

8、个TTL与非门首尾相接构成基本R-SFF电路如图4.1所示。（1）按下面的顺序在输入端加信号：Sd=OKd=lSd=lKd=lSd=lEd=O5d=lKi=l观察并记录FF的Q、端的状态，将结果填入表4.1中，并说明在上述各种输入状态下，FF执行的是什么功能？表4（2）Sd端接低电平，Rd端加脉冲（手动单脉冲）。（3）Sd端接高电平，Rd端加脉冲（手动单脉冲）。（4）连接RdSd，并加脉冲（手动单脉冲）。观察、三种情况下，Q、Q端的状态。总结基本R-SFF的Q或Q端的状态改变和输入端RdSd的关系。（5）当Sd=Rd=0时，观察Q、Q端的状态。此时使RdSd同时由低电平跳为高电平时，注意观察Q

9、、Q端的状态，重复3-5次看Q、Q端的状态是否相同，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的逻辑符号如图4.2所示。RdDQ1图中、端为异步置端和置0端（或称异步置位，复位端），CP为时钟脉冲端。在RdSd端加低电平，观察并记录Q、Q端的状态。在RdSd端加高电平，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、f、1、|时Q端的变化（即由低电平跳为高电平和高电平跳为低电平）。当Sd=Rd=1、CP=0（或CP=1），改变D端信号，观察Q端的状态是否变化？整理上述实验室数据，将结果填入表4.2中。（4）令Rd=Sd=

10、1，将D和端相连，CP加连续脉冲，用双踪示波器观察并记录Q相对于CP的波形。(1)按表4.3给出的控制状态顺序，测试其逻辑功能，并将结果填入表4.3中。令J=K=1时，CP端加连续脉冲，用双踪示波器观察Q和CP波形，并与D型触发器实验2的D和端相连时观察到的Q端的波形相比较，有何异同点？表格34、触发器功能转换(1) 将D触发器和J-K触发器转换成T,触发器，列出表达式，画出实验电路图。(2) 接入连续脉冲，观察各触发器CP及Q端波形。比较两者关系。(3) 自拟实验数据表并填写。实验报告1、整理实验数据并填表2、写出实验内容3、4的实验步骤及表达式3、画出实验4的电路图及相应表格4、总结各类触

11、发器特点课题：实验四三态输出触发器及锁存器(2学时)课型：验证性实验教学目标：1、掌握三态触发器和锁存器的功能及使用方法2、学会用三态触发器和锁存器构成的功能电路。重点：掌握三态触发器和锁存器的功能及使用方法难点：三态输出触发器功能及应用教学手段：讲授及演示实验仪器：1、双踪示波器2、元器件CD4043三态输出四R-S触发器1片74LS75四位D锁存器1片实验内容：1、锁存器功能及应用。图9.1为74LS75四D锁存器，每两个D锁存器由一个锁存信号G控制，当G为高电平时，输出端Q随输入端D信号的状态变化，当G由高变为低时，Q锁存在G端由高变为低前Q的电平上。(1) 验证图9.1锁存器功能，并列

12、出功能状态表。(2)用74LS75组成数据锁存器。按图9.2接线，ID4D接逻辑开关作为数据输入端，G1,2和G3,4接到一起作为锁存选通信号ST,1Q4Q分别接到7段译码器的A-D端，数据输出由数码管显示。设：逻辑电平H为T”，L为“O”ST=1,输入0001,0011,0111,观察数码管显示。ST=O,输入不同数据，观察输出变化。5T4血逻辐电平1VCC3J_VCc3i0导通J_VCc3i原狀态原状态-Vcc芯片的功能如二_LV）cc表8.P所示，/i管脚如图8.1,1所示，功能简关断图如图8.2所1）按图8.3接线，可调电压取自电位器分压器。2）按表8.1逐项测试其功能并记录。2、55

13、5时基电路构成的多谐振荡器实验电路如图8.4所示。1）按图接线。图中元件参数如下：R1=15K_R2=5K_C1=O.O33|JFC2=O.1|JF2）用示波器观察并测量OUT端波形的频率。和理论估算值比较，求频率的相对误差值。3）若将电阻值改为R1=15K_,R2=10K_,电容C不变，上述的数据有何变化？4）根据上述电路的原理，充电回路的支路是R1R2C1,放电回路的支路是R2C1,将电路略作修改，增加一个电位器RW和两个引导二极管，构成图8.5所示的占空比可调的多谐振荡器。其占空比q为q=R1/（R2+R1）改变RW的位置，可调节q值。合理选择元件参数（电位器选用22K_），使电路的占空

14、比q=0.2，调试正脉冲宽度为0.2ms。调试电路，测出所用元件的数值,估算电路误差。3、555构成的单稳态触发器。实验电路如图8.6所示。1）按图8.6接线，图中R=10K_,Cl=0.01pF,VI是频率约为10KHZ左右的方波时，用双踪示波器观察OUT端相对于V1的波形，并测出输出脉冲的宽度TW.2）调节V1的频率，分析并记录观察到的OUT端波形的变化。3）若想使TW=10pS,怎样调整电路？测出此时各有关的参数值。4、555时基电路构成的R-S触发器实验电路如图8.7所示。先令VC端悬空，调节R，S端的输入电平值，观察V0的状态在什么时刻由0变1，或由1变0？测出V0的状态切换时，R、S端的电平值。若想保持V0端的状态不变，用实验法测定R、S端应在什么电平范围内？整理实验数据，列成真值表的形式。和R-SFF比较，逻辑电平，功能等有何异同。图&7IbS融发器电路若在VC端加直流电压VC-V，并令VC-V分别为2V,4V时，测出此时V0状态保持和切换时R、S端应加的电压值是多少？试用实验法测定。5、应用电路图8.8所示用NE556的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。参考实验内容2确定图8.8中未定元件参数。按图接线，注意扬声器先不接1）用示波器观察输出波形并记录。2）接上扬声器，调整参数到声响效果满意。6、时基电路使用说明：556定时器的电源电压