电子技术基础（第五版）课件 第16章 数字电子技术实验

数字电子技术实验实验9组合逻辑电路的测试与设计实验103-8译码器及其应用实验11集成触发器逻辑功能测试实验12计数译码显示电路实验13555时基电路的应用

实验9组合逻辑电路的测试与设计

S9.1实验目的

(1)掌握集成门电路逻辑功能的测试方法。

(2)熟悉集成门电路的应用。

(3)掌握组合逻辑电路的设计和测试方法。

S9.2实验要求

(1)熟悉74LS00、74LS10、74LS86(或CC4000、CD4000系列)的引脚排列及逻辑功能,写出各集成电路理论真值表。

(2)熟悉组合逻辑电路设计的内容,完成选定题目的设计任务,根据设计要求列出真值表,得出逻辑表达式,画出逻辑电路和实际接线图。

(3)阅读有关CMOS集成电路的使用规则。

S9.3实验设备及器材

(1)数字逻辑实验装置1台;

(2)数字万用表1块;

(3)TTL集成电路或CMOS集成电路;

(4)二输入四与非门74LS00(或CC4011、CD4011)1片;

(5)三输入三与非门74LS10(或CC4023、CD4023)1片;

(6)二输入四异或门74LS86(或CC4070、CD4070B)1片。

S9.4实验内容及步骤

1.集成电路逻辑功能测试

1)74LS00(或CC4011、CD4011)逻辑功能测试

74LS00(或CC4011、CD4011)为二输入四与非门,其引脚排列及内部接线如图S9.1和图S9.2所示。图S9.174LS00引脚排列图图S9.2CD4011引脚排列图

2)74LS10(或CC4023、CD4023)逻辑功能测试

74LS10(或CC4023、CD4023)为三输入三与非门,其引脚排列及内部接线如图S9.3和图S9.4所示。图S9.374LS10引脚排列图图S9.4CD4023引脚排列图

3)74LS86(或CC4070、CD4070B)逻辑功能测试

74LS86(或CC4070、CD4070B)为二输入四异或门,其引脚排列及内部接线如图S9.5和图S9.6所示。图S9.574LS86引脚排列图图S9.6CD4070B引脚排列图

2.组合逻辑电路设计与测试

(1)在只有原变量输入的条件下,用2片74LS10和2片74LS00实现如下函数:

(2)用异或门设计一个三位数码的奇数校验电路,要求三位数码中有奇数个1时,输出为0。

(3)在只有原变量输入的条件下,用与非门设计一个三变量不一致电路。

(4)现有红、黄、绿三只指示灯,用来指示三台设备的工作情况,当三台设备都正常工作时,绿灯亮;当有一台设备有故障时,黄灯亮;当有两台设备同时发生故障时,红灯亮;当三台设备同时发生故障时,红灯和黄灯全亮。在只有原变量输入的条件下,试用与非门和异或门设计控制灯亮的逻辑电路。

S9.5实验报告

(1)整理实验测试结果。

(2)总结组合逻辑电路设计的步骤及测试方法。

(3)列出真值表。

(4)写出逻辑表达式。

(5)画出逻辑电路图。

(6)画出实验接线图。

(7)写出实验测试结果的分析结论。

实验103－8译码器及其应用

S10.1实验目的(1)熟悉中规模集成译码器的逻辑功能及使用方法。(2)了解译码器的应用。S10.2实验要求(1)熟悉译码器的工作原理及全加器的有关内容。(2)熟悉74LS138的引脚排列及功能表。(3)画出实验电路连线图。

S10.3实验设备及器材

(1)数字逻辑实验装置1台;

(2)数字万用表1块;

(3)74LS1383－8译码器1片;

(4)74LS20双四输入与非门1片。

S10.4实验内容及步骤

1.集成电路功能测试

1)74LS20逻辑功能测试74LS20为双四输入与非门,其引脚排列及内部接线如图S10.1所示图S10.174LS20引脚排列图图S10.274LS138引脚排列图

2)74LS138逻辑功能测试

74LS138是一种3个输入、8个输出的二进制译码器。它的8个输出端分别代表由3个输入组合的8种状态,其译码输出为低电平有效。74LS138的引脚排列如图S9.2所示。功能表见表S10.1。

2.74LS138的应用

(1)74LS138用作函数发生器:将74LS138和与非门74LS20按图S10.3所示电路接线,可实现函数F=

连接电路,并将结果填入表S10.2。

S10.5实验报告

(1)整理实验数据表格。

(2)根据全加器的真值表,写出全加器的函数表达式。

(3)画出用74LS138实现全加器的电路图,列出真值表。

实验11集成触发器逻辑功能测试

S11.1实验目的(1)熟悉集成触发器逻辑功能的测试方法。(2)熟悉各种触发器之间的相互转换方法。(3)了解触发器的应用。S11.2实验要求(1)熟悉有关触发器的内容。(2)熟悉实验用触发器的引脚排列及真值表。(3)根据实验内容,画出实验电路接线图及有关数据记录表格。

S11.3实验设备仪器及器材

(1)数字逻辑电路实验装置1台;

(2)双D触发器CD4013B(或74LS74)1片;

(3)双JK触发器CD4027B(或74LS112)1片;

(4)双四输入与非门CD4011B(或74LS20)1片。

S11.4实验内容及步骤

1.D触发器CD4013B(或74LS74)功能测试CD4013B、74LS74的引脚排列如图S11.1和图S11.2所示;真值表见表S11.1和表S11.2。图S11.1CD4013B引脚排列图图S11.274LS74引脚排列图

2.JK触发器CD4027B(或74LS112)功能测试

CD4027B、74LS112引脚排列如图S11.3和图S11.4所示;真值表见表S11.5。图S11.3CD4027B引脚排列图图S11.474LS112引脚排列图

3.触发器功能转换

(1)将D触发器CD4013B(或74LS74)转换成JK触发器,并测试其功能。

(2)将JK触发器CD4027(或74LS112)转换成D、T、Τ'触发器,并测试其功能。

4.用双D触发器构成两位异步二进制计数器

(1)画接线图。

(2)连接两位异步二进制计数电路,将两个触发器输出接指示灯,由按钮开关提供时钟输入,观察并记录其状态变换。

S11.5实验报告

(1)整理实验表格。

(2)简要总结触发器功能及测试方法。

(3)简要总结各种触发器之间的转换方法,画出实验中触发器转换原理图、实验接线图。

(4)简要总结用触发器组成计数器的体会,画出实验电路图。

实验12计数译码显示电路S12.1实验目的(1)熟悉计数器的计数原理及功能测试。(2)进一步熟悉译码器的工作原理及使用方法。(3)熟悉显示译码器的使用。(4)了解计数器与译码器的应用。S12.2实验要求(1)熟悉计数器、数码显示译码器的工作原理。(2)熟悉CD4158、CD4511(或74LS160)的引脚排列及功能表。(3)根据实验内容画出各实验步骤的实验接线图。

S12.3实验设备及器材

(1)数字逻辑电路实验装置1台;

(2)CD4518双BCD加法计数器(或74LS160)1片;

(3)CD4511B七段锁存/译码驱动器1片;

(4)数码管(LED)显示器1块。

S12.4实验内容及步骤

1.测试CD4518(或74LS160)计数器的功能

CD4518、74LS160的引脚排列如图S12.1和图S12.2所示,功能表如表S12.1所示。图S12.1CD4518B引脚排列图图S12.274LS160引脚排列图

2.测试CD4511B译码器的功能

CD4511B译码器的引脚排列如图S12.3所示,功能表见表S12.2。图S12.3CD4511B引脚排列图

3.计数译码显示电路

(1)使CD4518工作于计数状态,由按钮开关作为输入时钟,并把计数器1Q4~1Q1对应端接到译码器的D、C、B、A,使译码器工作于译码工作状态,由数码管观察加法计数的结果。

(2)每按动按钮一次,计数加1,通过译码器可观察到输出数码按0,1,2,3,4,5,6,7,8,9重复变化

S12.5实验报告

(1)整理实验数据表格。

(2)简述计数器、译码器功能测试的依据及测试结果。

(3)画出计数译码显示电路实验接线图,总结电路工作原理。

实验13555时基电路的应用S13.1实验目的(1)熟悉555时基电路的功能。(2)熟悉555时基电路的典型应用。(3)会用555时基电路设计简单的应用电路。S13.2实验要求(1)理解555时基电路的工作原理及功能表。(2)理解有关脉冲产生与整形电路的内容。(3)阅读有关双踪示波器的使用知识。

S13.4实验内容及步骤

1.测试CC7555时基电路功能

CC7555引脚排列如图S13.1所示。

(1)按图S13.2接线,UDD范围为3~15V。

(2)按表S13.1要求测试,阈值电压和触发电压用万用表测出。将测试结果填入表中。图S13.1CC7555引脚排列图S13.2功能测试

2.时基电路构成多谐振荡器

(1)按图S13.3接好电路,检查连线是否正确。

(2)加电(UDD=10V),用示波器观察Uo波形,并记录其波形、周期、占空比,填入自制表格中。

(3)电容C改为3300pF,观察并记录波形及参数,填入自制表格中。

3.用时基电路构成单稳态触发器

(1)按