数字电路实验讲义

电子线路实验（数字电路）

讲义

前百

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1.实验报告要求

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需卖脸电路囹（自学并使用电路殁计敦件画出）或实验电路源我正

实脸转累,实脍过钱中出现的问我及解决办法（电已解决），实脸方

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报告请交电子文档（PDF、Word、或WPS文档），文档名为学号姓名实验序号，如

实验三报告名为：04093005许吟洲3,并聘文档发至课代表处，由课代表检查文档

名后打包，在当次实验做完后的一周内发至rjdong@o

2.数字电路的故障查找和排.

在数字电路实验中，出现问题是难免的，例如缺少导线、实脸板存在问题等，但

是实验的目的之一就是解决实践中必然存在的各种问题。重要的是分析问题，找

出出现问题的原因，从而解决它。一般地说，有四个方面的原因产生问题(故障)：

器件故障、接线错误、设计错误和测试方法不正确。在查找故障的过程中，首先

要熟悉经常发生的典型故障。

T1)设计错馍

设计错误自然会造成与预想的结果不一致。因此实脸前一定要理解实验要求，掌

握实验线路原理，精心设计。初始设计完成后一般应对设计进行优化，最后画好

逻辑图及接线图。

(2)接线错澳

接线错误是最常见的错误。常见的接线错误包括忘记接器件的电源和地；连线多

接、漏接、错接；连线过长、过乱造成干扰；连线经多次使用后，有可能外面塑

料包皮完好，但内部线断；连线与插孔接触不良等等。接线错误造成的现象多种

多样，例如器件不工作或发热；器件的某个功能块不工作或工作不正常；电路中

一部分工作状态不稳定等。解决方法大致包括：熟悉所用器件的功能及其每个引

脚的功能；器件的电源和地一定要接对、接好；检查连线和插孔接触是否良好；

检查连线有无错接、多接和漏接；检查连线中有无断线。最重要的是接线前要画

出接线图，按图接线，不要凭记忆随想随接；接线要规范、整齐、尽量走直线、

短线，以免引起干扰。

(3)器件故停

器件故障是器件失效或器件接插问题引起的故障，表现为器件工作不正常。判断

器件失效是用集成电路测试仪或者器件替代等方法。需要指出的是，一般的集成

电路测试仪只能检测器件的某些静态特性。对上升沿、下降沿、延迟时间等动态

特性，及负载能力等静态特性，一般的集成电路测试仪不能测试，须使用专门的

集成电路测试仪。器件接插问题，如管脚折断或者器件的某个(或某些)引脚没

插到插座中等，也会使器件工作不正常。对于器件接插错误有时不易发现，需仔

细检查。

(4)测试方法不正确

如果不发生上述三种错误，实验一般会成功。但有时测试方法不正确也会引起观

测错误。例如，一个稳，定的波形，如果用示波器观测，而示波器没有同步，则造成

波形不稳的假像。因此要学会正确使用所用的仪器、仪表。

当实脸中发现结果与预期不一致时，千万不要慌乱，应仔细观测现象，冷静思考

问题所在。首先检查仪器、仪表的使用是否正确。在正确使用仪器、仪表的前提

下，按逻辑图和接线图用万用表逐级查找问题出现在何处。通常从发现问题的地

方，一级一级向前测试，直到找出故障的初始发生位置。在故障的初始位置处，

首先检查连线是否正确。确认接线无误后，检查器件引脚是否全部正确插进插座

中，有无引脚折断、弯曲、错插等问题。确认无上述问题后，取下器件测试，以

检查器件的好坏，或者直接换一个好的器件。如果器件和接线都正确，则需考虑

设计问题。

3课程流程和考.

在本课程中，要求学生课前预习，到课实现，接受检查，完成指定的实验任务。最

后提出一个自由实验设计，进行两周的准备，然后展示他们的实验成果。

以“通过”、“不通过”和“优秀”记录成绩。

4.实验板功能部件分布.

］：指示|放置元件区|LED显示向

电源开关

外恭电源接入

分立元件国CPLD向号源区

ifcw-

・・・•・••・

8x8LED

DIP-16

接线区

，K7x7,E水7)(

H1

»

H1

寸

实验一集成逻辑门的测试

一、实验目的

1.了解与非门各参数的意义。

2.熟悉数字逻辑实验板的使用方法。

3.了解集成逻辑门电路的使用注意事项。

4.了解简单数字系统调试及故障排除方法。

二、实验设备及器件

1.数字逻辑电路实验板1块

2.74HC(LS)00(四二输入与非门)1片

3.数字万用表1块

三、实验原理

本实验采用74HC(LS)00四二输入与非门，即在一块集成块内含有四个互相独立的与非门,

每个与非门有两个输入端。

实验用器件管脚介绍：

1.74HC(LS)00(四二输入与非门)管脚如下图所示。

2.74HC（LS）20（二四输入与非门）管脚如下图所示。

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四、实验内容与步骤（两学时）

1.与非门逻辑功能测试（基本命题）

与非门的逻辑输入2输出

功能是：当输入

端有一个或一

个以上是低电

平时.输出端为

高电平；只有当

输入湍全部为

高电平时，输出

端才是低电平

（即有“0”得

T,全T

得“0”）。

参照与非门

74HC（LS）00的

实验电路图搭

接电珞，借助发

光二极管(LED)

显示输出的状

态，并记录结果

在下表中。

输入1

00

10

01

11

2.与非门电压传输特性测试(基本命题)

参照与非门74HC(LS)(X)电压传输特性测试的实验电路图搭接电路，用万用表测试电路的输

出数据，将数据整理后，画出输出电压根据输入电压变化而变化的曲线。

五、实验注意事项

集成电路要轻插轻拔！

完成第二个任务过程中，使用万用表时，应参考测试参数的规范值及测试电路，正确选

择量程;过渡区附近多取几个点反复测量，以反映电压传输特性。

问题：

有的器件电压传输特性曲线很陡，有的变化相对平缓，究竟哪种更好一些？

为达本实验目的，还可设计何种内容？

注：如无74HC(LS)00(四二输入与非门)，可用74HC(LS)20(二四输入与非门)替

代。

实验二译码器及其应用

一、实验目的

1.掌握译码器的测试方法。

2.掌握用译码器构成组合电路的方法。

3.学习译码器的扩展。

4.了解简单数字系统调试及故障排除方法。

二、实验设备及器件

1.数字逻辑电路实验板1块

2.74HC(LS)20(二四输入与非门)1片

3.74HC(LS)138(3-8译码器)2片

三、实验原理

74HC(LS)138是集成3线-8线译码器，在数字系统中应月比较广泛。卜.图是其引脚排列，其

中A2.A1.A0为地址输入端,Y7~Y0为译码输出端,S1.S2.S3为使能端。下表为74HC(LS)138

功能表。74HC(LS)138工作原理为:当Sl=LS2+S3=0时,电路完成译码功能,输出低电平

有效。其中：

人入人人工人入人

彳发其％E%讦后

74HC138

实验用器件管脚介绍：

l.74HC(LS)20(一四输入与非门)管脚如下图所示。

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2.74HC(LS)138(3-8译码器)管脚如下图所示。

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本命题

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（LS

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灯亮

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指示

ED

接到L

出端

将输

注：

）

命题

（基本

函数

逻辑

实现

）138

C（LS

74H

2.用

A

C+C

B+B

Y=A

。

器发声

，蜂鸣

电平时

输出高

以Y

，所

有效

电平

是高

鸣器

于蜂

，由

器上

蜂鸣

接到

输出端

注：将

题）

展命

展（扩

3.扩

器。

线译码

-16

成4线

器构

线译码

线-