数字电子技术基础实验打印稿-精品文档资料整理.doc

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1、验一 组合逻辑电路的测试与分析 实验得分：_一、实验目的 1了解实验箱各部分的功能，并熟悉其使用方法。2熟悉门电路的外形和引脚以及逻辑功能。 3学习集成电路的测试方法。二、实验设备与器件 1数电实验箱 2数字万用表 3集成芯片 74LS00 二输入端四与非门 2片 74LS20 四输入端双与非门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS04 六反相器 1片三、实验箱简介实验箱由电源、电平显示、信号源、芯片插座、逻辑开关等部分组成。1、电源部分输出DC、+5V、+1.25V+15V直流稳压电源各一路。两路均设有短路报警功能，电源在短路时自动将电源与已经短路的电路断开，当短路故障排除后

2、，按下报警复位开关即可恢复供电。2、显示部分电平指示由10组发光二极管组成，用5V接电平输入时灯亮为正常。用GND（地）接电平无输出显示为正常。数字显示由2位7段LED数码管及二-十进制译码器驱动器组成。分译码输入端和段位显示输入端（高电平有效）。3、信号源部分分单脉冲和连续脉冲2部分，单脉冲开关为消抖动脉冲；连续脉冲分为2组，一组为4路固定频率脉冲，分别为200kHZ、100kHZ、50kHZ、25kHZ；另一组为：1Hz5kHz连续可调方波。4、逻辑电平开关由10组逻辑电平开关组成（S0-S9），逻辑开关用于输出逻辑电平“1”和“0”。接电平指示，并左右拨动开关（H为高电平+5V，L为低电

3、平0V），则红绿灯相应亮灯。用一组（4位）逻辑开关分别接数码显示的译码输入ABCD（8421BCD），拨动开关组合，输入00001001，则数码显示为09。5、集成块插座插座为双列直插或多列直插，集成块引脚数和引脚号须与插座相符，上左下右对角一般为正、负电源（特殊除外），电源负端接GND即可（10个14脚、3个16脚、1个20脚）。四、实验内容（60分） 实验前按学习机使用说明先检查学习机电源是否正常。然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意 VCC及地线不能接错。线接好后经实验指导 教师检查无误方可通电实验。实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。1测试门电

4、路逻辑功能（15分） （1）选用双四输入与非门 74LS20一只，插入插座按图11接线、输入端接S1S4（电平开关输出插口）。输出端接电平显示发光二级管（D1D8任意一个）（2）将电平开关按表1.1置位，分别测输出电压及逻辑状态 表11输入输出1234YHHHHLHHHLLHHLLLHLLLL2逻辑电路的逻辑关系（20分）（1）用74LS00按图1.3接线，将输入输出逻辑关系分别用人表1.3中。 表13输入输出ABLLLHHLHH（2）写出上面电路逻辑表达式。3、分析、测试全加器的逻辑功能（25分）电路采用一片74LS00和一片74LS86连接。输入信号A、B、Ci-1用逻辑电平开关（实验箱左

5、侧S0-S9）输出信号X1、X2、S、Si、Ci连接LED显示（实验箱右上方D0-D9，“亮”为1，“灭”为0）将测试结果填入真值表和卡诺图中，求出逻辑表达式。五、问题回答（20分） （1）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？（2）异或门又称可控反相门，为什么？六、总结数电实验箱的使用技巧（20分） 实验二 组合逻辑电路的设计 实验得分：_一、实验目的 1熟识常用逻辑门的使用方法。 2。掌握组合逻辑电路的分析与测试的方法。二、实验设备与器件 74LS00（与非门）2片 74LS86（异或门）1片 74LS54（与或非门）1片 74LS04（六反相器）1片 74LS20（四输入端双与非门）1片三、预

6、习内容（10分）1组合逻辑电路的分析方法及步骤。四、实验内容（75分）组合逻辑电路设计（1）设计一个三人无弃权表决逻辑电路。（2）设计一个四位奇偶校验电路。要求当四位数码有奇数个1时，输出为1，否则输出为0。（3）设计一个1位二进制数值比较器逻辑电路。（4）设计一个将十进制数09的8421码转换为格雷码的逻辑电路。（5）设计一个信号优先顺序逻辑电路。要求信号A、B、C在同一时间内，只允许一个信号通过，若有两个或以上信号出现，则按A、B、C顺序通过。 至少3题设计（及格）。按给定逻辑门任选。写出电路设计过程，绘出设计线路图。题目一：_1、列出真值表、卡诺图以及化简最简逻辑表达式。（5分）2、画出

7、设计的电路图。（5分） 3、实验电路的照片（打印后黏贴）（5分）。题目二：_1、列出真值表、卡诺图以及化简最简逻辑表达式。（10分）2、画出设计的电路图。（5分） 3、实验电路的照片（打印后黏贴）（5分）。题目三：_1、列出真值表、卡诺图以及化简最简逻辑表达式。（5分）2、画出设计的电路图。（5分） 3、实验电路的照片（打印后黏贴）（5分）。题目四：_1、列出真值表、卡诺图以及化简最简逻辑表达式。（5分）2、画出设计的电路图。（5分） 3、实验电路的照片（打印后黏贴）（5分）。题目五：_1、列出真值表、卡诺图以及化简最简逻辑表达式。（5分）2、画出设计的电路图。（5分） 3、实验电路的照片（打

8、印后黏贴）（5分）。六、实验心得体会（15分）实验三 译码器和数据选择器的应用 实验得分：_一、实验目的 1、掌握译码器的逻辑功能及其使用方法。 2、了解译码器的一些应用电路。 3、熟悉数码管的使用方法。 二、实验设备与器件 1、数电实验箱 2、数字万用表 3、元器件 ： 74LS138（译码器） 74LS20（四输入端双与非门） 74LS151 (8选1数据选择器) 三、预习内容1、芯片简介74LS138为双列直插16脚38线译码器，引脚及功能表见图3.1。使能端：G1=1，使能；G1=0, 禁止。G2A=G2B=0，使 能；G2A、G2B任一端为1，禁止。输出Y0Y7为低电平有效。 图 3

9、.1 表3.12、功能测试将地址和使能端与逻辑开关按图3.2连接，输出端与电平指示连接。按表3.1逐项测试74LS138的逻辑功能。图3.23、数据选择器A、B、C选择输入端 D0D7 数据输入端Y数据输出端 W反码数据输出端 S使能端四、 实验内容（80分）1、产生以下逻辑函数（用1片74LS138和基本逻辑门产生函数(电路自拟)）（30分） （1） 列出真值表、卡诺图以及逻辑表达式。（15分） （2）画出设计的电路图。（10分） （1）列出真值表、卡诺图以及逻辑表达式。（15分）（2） 画出设计的电路图。（10分）2、交通信号灯故障检测电路的设计（30分）交通信号灯在正常情况下：红灯（R）

10、亮停车；黄灯（Y）亮准备；绿灯（G）亮通行；正常时只有一个灯亮。如果等全不亮或全亮或两个灯同时亮，都是故障。 用8选1数据选择器74LS151设计上述交通信号灯故障检测电路。（1） 写出分析过程：列出真值表、卡诺图以及逻辑表达式。（15分） （2）画出设计的电路图。（10分） （3）实验电路的照片（打印后黏贴）（5分）。 五、实验心得体会（20分）实验四时序逻辑电路的应用 实验得分：_ 一、实验目的 1熟悉并掌握JK触发器的构成，工作原理和功能测试方法 2了解不同逻辑功能触发器相互转换的方法 3掌握中规模集成计数器的使用方法及测试方法二、实验设备与器件 1数电实验箱 2. 数字万用表 3器件

11、74LS00 二输入端四与非门 1片 74LS73 JK触发器 1片74LS192 同步十进制可逆计数器 1片三、预习内容（15分）1 下降沿JK触发器功能测试（15分）图4.1双JK负边沿触发器 74LS73芯片的逻辑符号如图 4.2所示。自拟实验步骤，测试其功能。（1）在74LS73中任取一JK触发器按右图连接。（2）输入端 J、K、CLR 接逻辑开关，CLK端接单脉冲。输出端 Q 接电平指示。（3）将测试结果填入表4.1中。（Qn=0，Qn=1，分别表示触发器的初始状态，Qn+1表示次态，即表中要填的数据） JKCPQn+1Qn=0Qn=1000110010110100110110110

12、表4.12测试74LS192同步十进制可逆计数器的逻辑功能。图4.2 74LS192管脚图表4.2(1)清除 令CR=1，其它输入为任意态，这时Q3Q2QlQ00000，译码数字显示为0。清除功能完成后，置CRO(2)置数 CRO，GPu，CPD任意，数据输入端输入任意一组二进制数，令0，观察计数译码显示输出，置数功能是否完成，此后置1。(3)加计数 CR0，CPD1，CPu接单次脉冲源。清零后送入10个单次脉冲，观察输出状态变化是否发生在CPu的上升沿。(4)减计数 CR0，CPu1，CPD接单次脉冲源。参照(3)进行实验。四、实验内容（75分）设计一个60进制加法计数器并进行实验。 1、整

13、理实验所用触发器，总结说明触发器的触发方式（10分）2、 详述设计过程（包括设计原理、真值表等）（25分）3、设计出对应电路，画出电路图。（30分） 4、实验电路的照片（打印后黏贴）（10分）。五、心得体会（20分） 实验五 数字电路综合实验 实验得分：_数字电子综合设计实验课说明：1、 此次综合设计实验是在学生掌握了数字电子技术的基本理论知识基础上进行的。2、 此次综合设计实验首先提出设计要求，要求学生自行设计电路，实现要求，分基本和扩展要求实现因材施教。3、 有效地让学生对数字电路知识的学习巩固、设计及综合应用。学会复杂数字系统的调试、测试方法。4、 要求学生对下面两个题目进行选择设计，完

14、成其中一个整个设计任务。简易交通灯控制电路一、实验目的：1. 学习数字电路中触发器、单稳态触发器、时序计数、组合逻辑、译码显示等单元电路的设计及综合应用。2. 学习复杂数字系统的调试、测试方法。二、 设计实验任务：（一）基本要求：用计数器和门电路设计一个简易交通灯控制电路。要求一个工作循环，依次点亮红灯40秒，绿灯30秒，黄灯10秒，用R、Y、G三盏灯代替.（二）扩展要求：1、每当红灯、绿灯亮时需要倒计时显示2、黄灯亮时LED要闪动显示。3、要求使用尽可能少的器件(三)设计要求及设计方案提示：140秒、30秒、10秒的定时信号，计时起始信号由主控电路给出，定时结束信号也输入到主控电路，由主控电

15、路点亮或关闭三色信号灯或启动另一计时电路。2主控电路是核心，它是一个时序电路，它的输入信号为： 40秒、30秒、10秒的定时信号； 可用下面的四个状态描述状态主 干 道间 时 S0红灯亮，禁止通行40秒 S1黄灯亮，停车10秒 S2 绿灯亮，允许通行30秒三、综合实验要求：1.从电工电子实验中心网站上下载实验任务书（2.按任务书要求自行设计电路、用EWB软件进行仿真验证设计。3.利用实验箱进行电路设计、验证设计。4.进行设计总结分析。四、 实验内容：（80分） 1.详述设计过程（包括设计原理、真值表、卡诺图、逻辑表达式等）（30分）2、设计出对应电路，画出电路图。（40分） 设计出框图中各部分

16、逻辑电路，可用中、小规模集成电路，也可用中规模集成电路连接而成。 3. 实验电路的照片（打印后黏贴）（10分）。五、心得体会（20分）实验六555时基电路的设计应用 实验得分：_一、实验目的 1掌握555对基电路的结构和工作原理学会对此芯片的正确使用。 2学会分析和测试用555时基电路构成的多谐振荡器单稳态触发器等典型电路。二、实验设备与器件 1示波器 2器件 NE556，（或LM556，5G556等）双时基电路 1片 二极管1N4148 2只 电位器22KIK 2只 电阻、电容 若干 扬声器 一支三、预习内容1555时基电路功能测试本实验所用的555时基电路芯片为NE556同一芯片上集成了二

17、个各自独立工作的555时基电路，图中各管脚的功能简述如下：TH高电平触发端：当TH端电平大干2/3Vcc，输出端OUT呈低电平，DIS端导通。低电平触发端：当端电平小于1.3Vcc时，OUT端呈现高电平，DIS端关断。复位端：=0，OUT端输出低电平，DIS端导通。VC控制电压端：VC接不同的电压值可以改变TH，的触发电平值。DIS放电端：其导通或关断为RC回路提供了放电或充电的通路。OUT输出端：THOUTDISXXLL导通2/3Vcc1/3 VccHL导通2/3Vcc1/3VccH原状态原状态2/3Vcc1/3VccHH关断表51 芯片的功能如表5.1所示，管脚如图5.1所示，功能简图如图

18、5.2所示。 图5.2 时基电路556 管脚图 2用555构成定时器 图5.2 定时器电路实验如图5.2所示。（1）按图 5.2接线，图中 R=100 K,C1= 1F, C2 = 0.01F ，为约15秒定时器。（2）若想使定时时间T 20S，该怎样调整电路？因出此时各有关的参数值。3应用电路设计（80分） 用556的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。 1.详细描述设计原理。（20分） 2总结时基电路基本电路及使用方法。（20分）3.设计出对应电路，画出电路图。（30分） 4. 实验电路的照片（打印后黏贴）（10分）。六、心得体会（20分）时基电路使用说明556定时器的电源电压范围较宽，可在-5 -16V范围内使用（若为CMOS的555芯片则电压范围在，+3一+18V内）电路的输出有缓冲器，因而有较强的带负载能力，双极性定时器最大的灌电流和拉电流都在200mA左右，因而可直接推动TTL或CMOS电路中的各种电路，包括能直接推动蜂呜器等器件。本实验所使用的电源电压Vcc=+5V。附录：集成电路引脚图37