数字实验指导书0506.docx
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数字实验指导书0506.docx
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数字实验指导书0506
实验一基本门电路
一、实验目的
(1)熟悉常用门电路的逻辑功能;
(2)学会利用门电路构成简单的逻辑电路。
二、实验器材
数字电路实验箱1台;74LS00、74LS02、74LS86各一块
三、实验内容及步骤
1、TTL与非门逻辑功能测试
将四2输入与非门74LS00插入数字电路实验箱面板的IC插座上,任选其中一与非门。
输入端分别输入不同的逻辑电平(由逻辑开关控制),输出端接至LED“电平显示”。
观察LED亮灭,并记录对应的逻辑状态。
按图1-1接线,检查无误方可通电。
图1-1表1-174LS00逻辑功能表
2、TTL或非门逻辑功能测试
选取四2输入或非门74LS02任一门电路,测试其逻辑功能。
74LS02逻辑功能表
3、TTL异或门逻辑功能测试
选取四2输入异或门74LS86中的任一门电路,测试其逻辑功能。
74LS86逻辑功能表
4、用四2输入与非门74LS00实现与或门Y=AB+CD的功能。
画出实验连线图,并验证其逻辑功能。
四、思考题
1.TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平?
2.如何处理各种门电路的多余输入端?
附:
集成电路引出端功能图
实验二组合逻辑电路
一、实验目的
熟悉简单组合电路的设计和分析过程。
二、实验器材
数字电路实验箱1台,74LS00三块,74LS02、74LS04、74LS08各一块
三、实验内容及步骤
1、设计一个能比较一位二进制A与B大小的比较电路,用X1、X2、X3分别表示三种状态:
A>B时,X1=1;A
(用74LS04、74LS08和74LS02实现)
要求:
(1)列出真值表;
(2)写出函数逻辑表达式;
(3)画出逻辑电路图,并画出实验连线图;
(4)验证电路设计的正确性。
2、测量组合电路的逻辑关系:
(1)图2-2电路用3块74LS00组成。
按逻辑图接好实验电路,输入端A、B、C分别接“逻辑电平”,输出端D、J接LED“电平显示”;
图2-2表2-2
(2)按表2-2要求,将测得的输出状态和LED显示分别填入表内;
(3)根据测得的逻辑电路真值表,写出电路的逻辑函数式,判断该电路的功能。
四、思考题
总结组合逻辑电路分析和设计步骤。
附:
集成电路引出端功能图
74LS08
实验三译码器及其应用研究
一、实验目的
(1)测试3线-8线译码器74LS138的逻辑功能;
(2)研究用译码器设计组合电路。
二、实验器材
数字电路实验箱1台,74LS138、74LS30各一块
三、实验内容及步骤
1、74LS138逻辑功能测试
对照74LS138引脚图连接实验连线图,使能端S1、S2′、S3′和地址输入端A2、A1、A0分别接“逻辑电平”,输出端接LED“电平显示”;将测试结果填入功能表3-1。
表3-1
2、用74LS138构成逻辑函数发生器
要求用74LS138实现逻辑函数:
(1)推导出与译码器输出端相对应的函数式;
(2)画出逻辑电路图,并画出实验连线图;
(3)将测试结果填入真值表3-2。
四、思考题
1.分析74LS138的S1、S2′、S3′端的作用。
2.总结用译码器设计组合电路的方法。
附:
集成电路引脚排列图表3-2
74LS30(8输入与非门)
实验四数据选择器及其应用研究
一、实验目的
(1)测试双4选1数据选择器74LS153、8选1数据选择器74LS151的逻辑功能;
(2)研究用数据选择器设计组合电路的方法。
二、实验器材
数字电路实验箱1台,74LS153、74LS151、74LS32、74LS04各一块
三、实验内容及步骤
1、74LS153逻辑功能测试
(1)按实验电路图4-1连线,地址输入端A1、A0分别接逻辑开关K1、K2,S1′接开关K3。
(2)K3=0,当A1A0=00时,数据输入端D10接逻辑开关,观察输出端Y1与D10的关系;依次将其余输入端输入数据观察输出状态。
将实验结果填入功能表4-1。
(3)K3=1,观察输出状态是否改变。
(4)当S2′接逻辑开关K3时,重复上述步骤。
图4-1
表4-1
2、74LS153扩展成8选1数据选择器。
按图4-2连接,观察A2分别为0和1时,输出与哪一组数据输入相关。
图4-2表4-2
3、用74LS151(扩展后的74LS153)设计一个多数表决电路。
该电路有三个输入端A、B、C,分别代表三个人的表决情况。
“同意”为1态,“不同意”为0态,当多数同意时,输出为1态,否则输出为0态。
(1)根据题意列真值表,写出最小项逻辑表达式;
(2)画出逻辑电路图,完成实验连线图,并将测试结果填入表4-2。
附:
集成电路引出端功能图
74LS32
实验五触发器及其应用
一、实验目的
(1)掌握基本的SR、JK、D和T触发器的逻辑功能;
(2)掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法;
(3)熟悉触发器之间相互转换的方法。
二、实验器材
数字电路实验箱1台,74LS00、74LS76、74LS74各一块
三、实验内容及步骤
1、测试SR锁存器的逻辑功能
按图5-1,用两个与非门组成SR锁存器,输入端R′、S′接逻辑开关,输出端Q、Q′接逻辑电平显示,按表5-1要求测试,并记录之。
图5-1表5-1
2、测试双JK触发器74LS76逻辑功能
(1)测试的复位、置位功能,任取一个JK触发器,使、J、K接逻辑开关插口,CLK接单次脉冲源,Q、Q′端接至逻辑电平,按表5-2测试、功能。
表5-2
(2)测试JK触发器的逻辑功能和触发方式
使==1,按表5-3要求改变J、K、CLK状态,观察Q状态的变化,观察触发器状态更新是否发生在CLK脉冲下降沿。
表5-3表5-4
(3)将JK触发器J、K端连在一起,接高电平,构成T′触发器。
在CLK端输入1Hz连续脉冲,观察Q端的变化。
3、测试维持阻塞D触发器74LS74的逻辑功能
(1)测试RD′、SD′的复位、置位功能,内容同本实验2之
(1),自拟表格。
(2)测试D触发器的逻辑功能:
按表5-4要求进行测试,观察触发器状态更新是否发生在CP脉冲上升沿
(3)将D触发器的Q′端与D端相连接,构成T′触发器,测试方法同本实验2之(3)
四、思考题
用JK触发器74LS76和用D触发器74LS74构成的T′触发器会有什么不同?
附:
集成电路引出端功能图
实验6时序逻辑电路
一、实验目的
(1)了解触发器在计数电路中的应用,熟悉计数器的工作原理。
(2)掌握用触发器构成计数器的方法。
二、实验器材
数字电路实验箱1台,74LS76两块
三、实验内容及步骤
1、异步二进制加法计数器
图6-1
(1)将两个74LS76按图6-1接成4位二进制加法计数器,4个触发器的输出端Q分别接至LED显示,RD′接逻辑开关,SD′接高电平,CLK0接手动单脉冲或1Hz连续方波脉冲。
(2)RD′接低电平,使各触发器清零后,再将RD′接高电平,让单次脉冲逐个送入CLK0,观察并记录Q3~Q0的状态,填入表6-1。
表6-1
(3)将单次脉冲改为1Hz连续脉冲,观察Q3~Q0的状态。
2、异步二进制减法计数器
将低位触发器的Q′端与高一位的CLK端相连构成减法计数器如图6-2。
重复实验1
(2)、(3)。
自拟表格填入数据。
图6-2
四、思考题
下降沿触发的JK触发器构成的异步4位二进制加法、减法计数器是如何串接的?
附:
集成电路引出端功能图
实验七计数器及其应用
一、实验目的
(1)熟悉计数器的工作原理。
(2)掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法。
(3)掌握运用集成计数器实现任意进制的计数器的方法。
二、实验器材
数字电路实验箱1台,74LS161(或74LS160)、74LS20各一块
三、实验内容及步骤
1、测试74LS161(或74LS160)的逻辑功能。
自拟实验连线图,验证表7-1的工作状态。
表7-174LS161/160功能表
2、用74LS161(或74LS160)和与非门74LS20实现七进制计数器。
电路图如图7-1,按图接线并验证,其有效状态转换图如图7-2。
若用置零法实现电路应如何连接。
画出原理图,连线并验证之。
四、思考题
若要构成十三进制计数器用一片74LS161能否实现?
一片74LS160能否实现?
附:
集成电路引出端功能图
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