数电实验报告汇总.doc

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1、-/实验2 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）一、实验目的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。二、实验仪器及材料1.Dais或XK实验仪一台2.万用表一台3.器件： 74LS00 三输入端四与非门3片 74LS86 三输入端四与或门1片 74LS55 四输入端双与或门1片三、预习要求1.预习组合逻辑电路的分析方法。2.预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。3.学习二进制数的运算。四、实验内容1.组合逻辑电路功能测试。图21用2片74LS00组成图21所示逻辑电路。为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号

2、。图中A、B、C接电平开关，Y1、Y2接发光管显示。按表21要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1、Y2逻辑表达式。将运算结果与实验比较。表21输 入输 出ABCY1Y20000000101011111111111010100111011001010(5) 实验过程及实验图：1）连线图：2）实验图：(6) 实验总结：用两片74ls00芯片可实现如图电路功能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22。图22 在实验仪上用异或门和与门接成以上电路。A、

3、B接电平开关S，Y、Z接电平显示。 按表22要求改变A、B状态，填表。表22输入端A0101B0011输出端Y0110Z0001（3） 实验过程及实验图：1） 管脚图： 2） 实验图 （4）实验总结：用异或门（74LS86）和与非门可组成半加器3.测试全加器的逻辑功能。写出图23电路的逻辑表达式。根据逻辑表达式列真值表。根据真值表画逻辑函数SiCi的卡诺图。BiBi,Ci-1000111100001010111AiBi,Ci-1000111100010111010 Si= Ci=图23填写表23各点状态。表23AiBiCi-1YZX1X2X3SiCi0000 01110001001110101

4、00101011011011011010011010110011110111110100111011110111001按原理图选择与非门并接线进行测试，将测试结果记入表24，并与上表进行比较看逻辑功能是否一致。表24AiBiCi-1CiSi0000001001100011101000101011101011011111（6） 实验过程及实验图：1）引脚图：2）实验图：（7） 实验总结：3个74ls00芯片可构成全加器4.测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能。全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门、一个与或门和一个非门实现。1 画出用异或门、与或非门和与

5、门实现全加器的逻辑电路图,写出逻辑表达式。找出异或门、与或非门和与门器件，按自己画出的图接线。接线时注意与或非门中不用的与门输入端接地。当输入端Ai、Bi、Ci1为下列情况时，用万用表测量Si和Ci的电位并将其转为逻辑状态填入表25。表25输入端Ai00001111Bi00110011Ci-101010101输出Si01101001Ci00010111（4） 实验过程及实验图： Si=ABCCi=AB+BC+AC引脚图： 实验图： 实验3 触发器一、实验目的1熟悉并掌握RS、D、JK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。二、实

6、验仪器及材料1 双踪示波器一台2 Dais或XK实验仪一台3 器件 74LS00 二输入端四与非门1片 74LS74 双D触发器1片 74LS112 双J-K触发器1片二、 实验内容1.基本RSFF功能测试：两个TTL与非门首尾相接构成的基本R-SFF的电路如图31所示。 试按下面的顺序在/Sd，/Rd端加信号：/Sd=0 /Rd=1/Sd=1 /Rd=1/Sd=1 /Rd=0/Sd=1 /Rd=1观察并记录FF的Q、/Q端的状态，将结果填入下表31中，并说明在上述各种输入状态下，FF执行的功能？图3-1 基本RSFF电路表3-1/Sd/RdQ/Q逻辑功能0110置11110保持1001置01

7、101保持 /Sd接低电平，/Rd端加脉冲。 /Sd接高电平，/Rd端加脉冲。 令/Rd=/Sd，/Sd端加脉冲。记录并观察、三各情况下，Q、/Q端的状态。从中你能否总结出基本R-SFF的Q、/Q端的状态改变和输入端Sd，Rd的关系。 当/Sd，/Rd都接低电平时，观察Q、/Q端的状态。当/Sd，/Rd同时由低电平跳为高电平时，注意观察Q、/Q端的状态。重复35次看Q、/Q端的状态是否相同，以正确理解“不定”状态的含义。（6） 实验过程：1）引脚图： 2）实验图：2维持一阻塞型D发器功能测试。双D型正沿边维持一阻塞型触发器74LS74的逻辑符号如图32所示图3-2 DFF逻辑符号图中/Sd，/

8、Rd为异步置位1端，置0端（或称异步置位，复位端）。CP为时钟脉冲端。试按下面步骤做实验：分别在/Sd，/Rd端加低电平，观察并记录Q、/Q端的状态。令/Sd，/Rd端为高电平，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、1、时Q端状态的变化。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？整理上述实验数据，将结果填入下表32中。/Sd=/Rd=1，将D和Q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。表32/Sd/RdCPDQnQn+100XX011110XX001011000101110111110X0111（5）

9、 实验过程及实验图：1） 引脚图： 2）实验图： 3负边沿JK触发器功能测试双J-K负边沿触发器74LS112芯片的逻辑符号如图33所示。图33 J-KFF逻辑符号自拟实验步骤，测试其功能，并将结果填入下表33中。若令J=K=1时，CP端加连续脉冲，用双踪示波器观察QCP波形，和DFF的D和Q端相连时观察到的Q端的波型相比较，有何异同点？表33/Sd/RdCPJKQnQn+101XXXX110XXXX0110X00111X0111X01111X1104触发器功能转换将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。接入连续脉冲，观察各触发器CP及Q端波形。比较两者关系。自拟实

10、验数据表并填写之。（4） 实验过程及实验图Qn+1=J/Qn+/KQn令J=1，K=1；Qn+1=/Qn 2） 实验图：四、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. 写出实验内容3、4的实验步骤及表达式。 D触发器： JK触发器: 3. 画出实验4的电路图及相应表格。4.总结各类触发器特点。实验4 时序电路一、实验目的1. 掌握常用时序电路分析，设计及测试方法。2. 训练独立进行实验的技能。二、实验仪器及材料料1双踪示波器一台2. Dais或XK实验仪一台3器件 74LS73 双JK触发器2片74LS174 双D触发器1片74LS10 三输入三与非门1片 三、实验内容1.异

11、步二进制计数器 按图41接线图41 由CP端输入单脉冲，测试并记录Q1Q4端状态及波形。 试将异步二进制加法计数改为减法计数，参考加法计数器，要求实验并记录。（4） 实验过程及实验图：1）：2） 减法计数器：2异步二一十进制加法计数器 按图42接线。图42QA、QB、QC、QD四个输出端分别接发光二极管显示，复位端R接入单脉冲，CP接连续脉冲。 在CP端接连续脉冲，观察CP、QA、QB、QC及QD的波形，并画出它们的波形。 将图41改为一个异步二一十进制减法计数器，并画出CP、QA、QB、QC及QD的波形。（4） 实验过程及实验图：1） 实验图：3. 自循环移位寄存器一环形计数器。 按图43接

12、线，将A、B、C、D置为1000，用单脉冲计数，记录各触发器状态。图43改为连续脉冲计数，并将其中一个状态为“0”的触发器置为“1”（模拟干扰信号作用的结果），观察记数器能否正常工作。分析原因。ABCD依次显示：100011001110111101110011000100001000，能正常工作 按图44接线，现非门用74LS10三输入端三与非门重复上述实验，对比实验结果，总结关于自启动的体会。图44（3） 实验过程及实验图：实验结果：ABCD依次显示：10000100001000011000，不能自启动四、实验报告1.画出实验内容要求的波形及记录表格。2.总结时序电路特点。 时序电路具有如下

13、特点：（1） 路由组合电路和存储电路组成。（2） 电路中存在反馈，因而电路的工作状态与时间因素相关，即时序电路的输出由电路的输入和电路原来的状态共同决定。实验5 集成计数器一、实验目的1.熟悉集成计数器逻辑功能和各控制端作用。2.掌握计数器使用方法。二、实验仪器有为材料1. 双踪示波器一台2. Dais或XK实验仪一台3. 器件 74LS290 十进制计数器2片三、实验内容及步骤1. 集成计数器74LS290功能测试。74LS290是二一五一十进制异步计数器。逻辑简图为图51所示。图51 74LS290逻辑图74LS290具有下述功能： 直接置0（R0R0=1），直接置9（R9R9=1） 二进

14、制计数（CP1输入QA输出） 五进制计数（CP2输入QDQAQB输出） 十进制计数（两种接法如图52A、B所示）。图52 十进制计数器（5） 实验图：2计数器连接分别用2片74LS290计数器连接成二位数五进制、十进制计数器。 画出连线电路图。 按图接线，并将输出端接到数码显示器的相应输入端，用单脉冲作为输入脉冲验证设计是否正确。 画出四位计数器连接图并总结多级计数器连接规律。表51功能表R0R0R9R输出HHLX0000HHXL0000XXHH1001XLXL计数LXLX计数LXXL计数XLLX计数表52十进制00000100012001030011401005010160110701118

15、100091001表53双五进制计 数输 出QDQCQBQA0000010001200103001140100500006789（4） 实验过程及实验图：双五进制十进制： 3任意进制计数器设计方法。采用脉冲反馈法（称复位法或置位法），可用74LS290组成任意模（M）计数器。图53是用74LS290实现模7计数器的两种方案，图（A）采用复位法，即计数计到M异步清0，图（B）采用置位法，即计数计到M-1异步置0。图53 74LS290实现七进制数方法当实现十以上时制的计数器时可将多片连接使用。图54是45进制计数一种方案，输出为8421BCD码。图54 按图54接线，并将输出接到显示器上验证。

16、设计一个六十进制计数器并接线验证。 记录上述实验各级同步波形。（4） 实验过程及实验图：45进制：60进制：四、实验报告1整理实验内容和各实验数据。2画出实验内容1、2所要求的电路图及波形图。3总结计数器使用特点。(1) 首先必须了解计数器的逻辑功能及功能表和引脚图。计数器逻辑功能一般都用功能表或者时序图再附加文字说明，对于带有附加控制端的计数器，除了需要了解正常工作状态下电路的逻辑功能以外，还必须了解附加控制端的作用和用法。(2) 了解集成计数器的功能扩展方法，以及用反馈复位发和预置等方法改变计数器的模值。根据给定的功能表和电路具体的连接情况，确定每个计数器的工作方式，进而找出电路状态的转换顺序和相应的输出（必要时可以画出状态转换图）。(3) 在多芯片组成的逻辑电路中，还要分析各芯片输出与输人之间的关系，最后得到整个电路的输出与输入间的逻辑关系。