实验一组合逻辑电路

实验一组合逻辑电路第1页，共22页，2023年，2月20日，星期四实验方式（1）完成实验预习，进入实验室时必须提交本次实验的预习报告。（2）由指导教师讲解实验的基本要求、任务、操作步骤及注意事项。（3）在教师的指导下，完成本专业必修的实验项目和选修的实验项目。（4）一人一组独立完成实验项目。第2页，共22页，2023年，2月20日，星期四实验基本要求（1）掌握数字电路实验箱等常用仪器的基本原理、功能及其使用方法。

（2）掌握常用数字集成电路的主要参数及逻辑功能的基本测试方法、器件优劣的判断。

（3）具有使用仪器查找和排除电路故障的能力；能根据电路原理对故障现象进行分析；借助相关仪器，逐步缩小故障范围，排除故障。（4）通过实验，进一步掌握数字电路的综合分析与设计方法。

第3页，共22页，2023年，2月20日，星期四序号实验项目名称内容提要实验要求实验类型1电子仪器及组合逻辑电路数字电路实验箱，原码/反码发生器，译码器的逻辑功能的测试及其应用，双二--四线译码器（74LS139），三--八线译码器（74LS138），用74LS139实现三—六或三—七线译码。数据选择器（74LS153）的逻辑功能的测试及其应用。必修综合2触发器及其应用触发器的逻辑功能和测试方法、功能的转换和应用。用边沿JK（74LS112）、D（74LS74）触发器和二—四线译码器构成一个4位流水灯电路。必修综合3计数器的设计与应用利用给定计数器（74LS161、74LS191、74LS290）实现任意模值计数器，并通过LED显示计数器的状态。必修设计4移位寄存器及其应用用双向移位寄存器（74LS194）设计任意模值扭环形计数器。安排随堂考试必修设计

实验课程内容安排（计算机、网络工程、信息安全光电专业适用，16学时）第4页，共22页，2023年，2月20日，星期四实验成绩与考核（1）学生第一次进入实验室后，按学号顺序与实验台编号依次固定座次，以后每次实验均按该方法固定自己的实验台。（2）学生所记录的实验数据等应符合实验教学要求（经教师认可），并整理好自己的实验台后方可离开实验室。

（3）未完成实验的学生另行安排补做实验。（4）指导教师检查预习报告和批改实验报告，评分，记入平时成绩册，平时成绩占该实验课总成绩的70%。（5）在完成第四次实验结束（约1小时完成）后，安排一次随堂考试，考试内容根据教师指派的座位随机确定，检查时复测关键数据并记录，考试结束后统一阅卷评分，实验考试成绩占实验总成绩的30%。 第5页，共22页，2023年，2月20日，星期四实验中应注意的问题电路设计问题

在数字逻辑电路设计时，应根据要求进行设计。布线问题做到认真、合理地布线：设计电路，画出逻辑电路图，并标出各管脚号，将所用芯片所有端（数据输入，使能、清零、置位等端子）预先标记：接电源、地或外部输入信号等，为实验布线打好基础。2.布线时，先将电源和地线接好（包括使能端、清零端等），再按信号的输入输出关系连好电路，需要经常变换的信号线最后接。3.接好后，对照电路图仔细核对后，再打开电源，开始实验测试。第6页，共22页，2023年，2月20日，星期四故障检测与排除按照所设计的电路进行实验操作，电路达不到预期的逻辑功能时，如果是组合电路，说明电路未能按真值表工作；如是时序电路，说明电路未能按状态表工作，均表明电路存在故障。发现和排除故障：根据数字电路是一个二元系统（只用“0”和“1”两种状态）的特点，利用“逻辑判断”方法，通过实验系统自带的逻辑笔电路进行查错并排除之。1.

完成布线后应检查一遍，以查出漏接和错接的导线。2.

检查电源是否正常，芯片是否发烫，如是，则立即断电。3.

用逻辑笔查出断线、引线虚接等。按照电路的逻辑功能，分别检查各级电路的输入输出是否正常。4.

对于有故障的多级电路，为减少调测工作量，可将可疑范围分成两个区，分别检测。5.

如果怀疑芯片坏了，对于SSI或简单功能的MSI，可以通过测试它的逻辑功能，迅速判断芯片的好坏。第7页，共22页，2023年，2月20日，星期四实验箱面板介绍电源开关LED发光二极管显示区（共12个）连线区逻辑开关区（12个）单脉冲连续脉冲逻辑笔七段数码管显示区BCD码输入第8页，共22页，2023年，2月20日，星期四

（1）学会ADEK数字电路实验系统的使用（2）掌握原码/反码发生器的设计，双二--四线译码器（74LS139）、三--八线译码器（74LS138）及数据选择器（74LS153）的逻辑功能的测试及应用。实验目的实验器件:TTL芯片74LS00、86、139、138、153各一片2.实验仪器及器件实验一电子仪器及组合逻辑电路

第9页，共22页，2023年，2月20日，星期四3.芯片介绍

（1）74LS00与非门第10页，共22页，2023年，2月20日，星期四异或门的逻辑功能：相异出“1”，相同出“0”。（2）74LS86异或门第11页，共22页，2023年，2月20日，星期四（3）数据选择器有2选1、4选1、8选1和16选1等类型，又称“多路开关”。4选1数据选择器图中有4路数据D0～D3，通过选择控制信号A1、A0(地址码)从4路输入数据中选中某一路数据送至输出端Q。第12页，共22页，2023年，2月20日，星期四双4选1数据选择器74LS15374LS153引脚排列图D3110D2

010D1

100D0

0000××1输出输入74LS153功能表第13页，共22页，2023年，2月20日，星期四（4）三-八线译码器74LS1383－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列

第14页，共22页，2023年，2月20日，星期四其中，A2、A1、A0为地址输入端，为译码输出端，,,为使能端。第15页，共22页，2023年，2月20日，星期四（5）双二-四线译码器74LS139第16页，共22页，2023年，2月20日，星期四4.实验原理1）74LS00与非门的逻辑功能：“有低出高，全高出低”；2）74LS86异或门的逻辑功能：“相异出高，相同出低”；3）74LS138译码器逻辑功能：“低电平输出有效，随输入端地址线A2A1A0递增或递减，输出端Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0呈对角线型真值表结构”；4）74LS139双2-4线译码器通过扩展实现3-8线译码。

如何设计非全译码器？如3-6线、3-7线。第17页，共22页，2023年，2月20日，星期四A21A1A02A1A11A02A0双2-4线译码器扩展实现3-8线译码Y2Y3Y5Y0Y4Y6Y7Y11Y21Y31Y01Y12Y22Y32Y02Y11G2G&2174LS1392174LS139第18页，共22页，2023年，2月20日，星期四

CT74LS139实现三－六线译码第19页，共22页，2023年，2月20日，星期四

CT74LS139实现三－七线译码第20页，共22页，2023年，2月20日，星期四双2-4线译码器扩展实现3-7线译码A21A1A074LS139（1）74LS139（2）2A1A11A02A0Y2Y3Y5Y0Y4Y6Y7Y11Y21Y31Y01Y12Y22Y32Y02Y11G2G&&第21页，共22页，2023年，2月20日，星期四SSI逻辑门74LS86的功能测试，列表记录验证结果；用两个异或门实现两位原、反码