数字电子技术实验指导书

机电工程学院 电子信息工程

20##年3月

实验一   集成逻辑门电路逻辑功能的测试

一、实验目的

1. 认识并熟练使用数字电子技术实验的仪器、设备及使用方法

2.      逐步熟悉常用的集成电路芯片。

3.      了解逻辑代数的物理意义。

二、实验仪器及设备

1.   数字逻辑实验台            1台

2.   元器件：

      74LS08                    1片

74LS00                    1片

      CC4071                    1片

4．导线若干

三、实验内容

1．测试74LS08的逻辑功能

2．测试CC4071的逻辑功能

3．测试74LS00的逻辑功能

四、管脚图

                                                                        CC4071

五、实验记录

分别将74LS08、74LS00、CC4071芯片正确插入实验台，并注意识别第1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第1脚）。按表一要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平，填入下表。

六、总结：判断集成门电路逻辑功能的方法。

实验二    组合逻辑电路设计与调试（1）

           （用小规模集成电路实现）

一、实验目的

1.学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法。

2.掌握组合逻辑电路的调试方法。

二、实验仪器及设备

1.数字逻辑实验台               1台

2.数字万用表                   1块

3.元器件：     74LS00一片,  74LS08, CC4071各一片    

    4. 导线若干

三、实验内容

设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路。每组灯信号由红、黄、绿三种灯组成，用A、B、C分别表示红、黄、绿三个灯的工作状态，并规定灯亮时为“1”，不亮时为“0”。正常工作情况下，只能是红，或绿，或红黄，或绿黄灯亮，其他情况视为故障。出现故障应自动报警,用L表示故障信号,正常工作时L为“0”,发生故障时L为“1”。

四、实验步骤:

1. 验证74LS00,74LS08, CC4071的功能

 2. 根据给定的逻辑要求及逻辑问题列出真值表。

3. 根据真值表写出组合电路的逻辑函数表达式并化简为最简与或表达式。

4. 用与门和或门实现,并画出逻辑电路图和接线图,然后测试结果。

5. 用74LS00与非门实现,并画出逻辑电路图和接线图,然后测试结果。

6. 记录实验中存在的问题及解决方法。

 7. 总结设计组合逻辑电路的一般方法。

实验三    组合逻辑电路设计与调试（2）

       （用中规模集成电路3-8译码器实现）

一、实验目的

1.学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法。

2.掌握组合逻辑电路的调试方法。

3．熟悉74LS138的功能。

4.掌握用全译码器实现组合逻辑函数的方法。

二、实验仪器及设备

1.数字逻辑实验台               1台

2.数字万用表                   1块

3.元器件：     74LS138         1片

               74LS20         1片

    4．导线若干

三、实验内容

设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路。每组灯信号由红、黄、绿三种灯组成，用R、Y、G分别表示红、黄、绿三个灯的工作状态，并规定灯亮时为“1”，不亮时为“0”。正常工作情况下，任何时间必有 1 种灯亮，且只允许有 1 种灯亮，否则为故障。出现故障应自动报警,用L表示故障信号,正常工作时L为“0”,发生故障时L为“1”。

四、实验步骤:

1. 验证74LS138和74LS20的逻辑功能.

2. 根据给定的逻辑要求及逻辑问题列出真值表。

3. 根据真值表写出组合电路的最小项表达式

4. 画出逻辑电路图和接线图并测试电路的功能。

5．记录实验中存在的问题及解决方法。

6.总结用全译码器设计组合逻辑电路的一般方法。

实验四    组合逻辑电路设计与调试（3）

     （用中规模集成电路数据选择器74LS151实现）

一、实验目的

1.学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法。

2.掌握组合逻辑电路的调试方法。

3.熟悉74LS151的逻辑功能。

4.掌握数据选择器实现组合逻辑函数的方法。

二、实验仪器及设备

1.数字逻辑实验台               1台

2.数字万用表                   1块

3.元器件：     74LS151         1片

4．集成门电路

    5.导线若干

三、实验内容

用与非门设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路。每组灯信号由红、黄、绿三种灯组成，用R、Y、G分别表示红、黄、绿三个灯的工作状态，并规定灯亮时为“1”，不亮时为“0”。正常工作情况下，任何时间必有 1 种灯亮，且只允许有 1 种灯亮，否则为故障。出现故障应自动报警,用L表示故障信号,正常工作时L为“0”,发生故障时L为“1”。

四、实验步骤:

1. 验证74LS151的逻辑功能.

2. 根据给定的逻辑要求及逻辑问题列出真值表。

3.画出逻辑电路图并进行测试。

4.根据实验数据判断所设计的电路图是否正确。

5．记录实验中存在的问题及解决方法。

6.  总结用数据选择器设计组合逻辑电路的一般方法。

实验五       集成触发器的逻辑功能及相互转换

一、实验目的

1.掌握JK触发器、D触发器、T触发器和T′触发器的逻辑功能。

2.熟悉各类触发器之间逻辑功能的相互转换方法。

3.了解不同功能触发器之间的相互转换。

二、实验仪器及设备

1.数字逻辑实验台           1台

2.元器件：

74LS00                    1片

74LS112                   2片

74LS74                    1片

3.导线若干

三、实验原理

1)  74LS112是一种下降沿触发的边沿双JK触发器，包括有两个独立的JK触发器，每个触发器具有各自独立的清零、置位、时钟输入端。

2)  清零端R、置位端S为低电平有效，而且具有优先的功能。当R为低电平，S  为高电平，输入端J、K为何值，触发器均为 0 。当R为高电平，S  为低电平，输入端J、K为何值，触发器均为 1 。R、S都为高电平时，J、K输入端决定输出。所以R、S 常用来预清零端R、置位端S为低电平有效，而且具有优先的功能。当R为低电平，S  为高电平，输入端J、K为何值，触发器均为 0 。当R为高电平，S  为低电平，输入端J、K为何值，触发器均为 1 。R、S都为高电平时，J、K输入端决定输出。所以R、S 常用来预置初始状态。

四、实验内容

1、基本RS触发器逻辑功能的测试。

由与非门组成基本RS触发器（如图1）并测试其逻辑功能。

2、集成双触发器74LS112逻辑功能测试

根据JK触发器的引脚排列及其输入端的状态组合根据下表验证其功能。

3、集成D触发器74LS74逻辑功能测试

     根据D触发器的引脚排列及其输入端的状态组合根据下表验证其功能。

4、触发器的功能转换

1)将JK触发器转换成D、T、T′触发器，并测试其功能。

2)将D触发器转换成T′触发器，并测试其功能。                         

五．总结：

1．总结边沿触发器的触发特点。

2．总结T、T′触发器的逻辑功能

实验六   集成计数器及其应用

一、实验目的

1、熟悉中规模集成计数器74LS161的逻辑功能及使用方法

2、掌握用74LS161构成十六进制以内计数器的两种方法。

3、学习用集成触发器74LS161扩展计数器进制的级联法。

二、实验设备和器材

1．数字实验台： 一台

2．集成电路：74LS161, 74LS00各一片

3．万用表： 一台

4. 导线若干

三、实验内容和步骤

1. 验证74LS161的功能

74LS161的功能表和管脚图

74LS161的功能表

2.采用复位法将74LS161构成七进制加法计数器。（电路自行设计）并给出状态转换图。

3.采用置数法将74LS161构成七进制加法计数器。（电路自行设计）并给出状态转换图。

实验七    555定时器及其应用

一、实验目的

1.掌握单稳态触发器及多谐振荡器的功能。

2.熟悉用555时基电路构成上述电路的方法及其他典型应用。

3.了解定时元件R、C与脉冲周期、脉冲宽度等的关系。

二、实验仪器及设备

1.数字逻辑实验台

2.数字万用表

3.示波器

4.元器件：NE 555 ×2；

           电阻：10kΩ、100kΩ×1，5.1kΩ×3

           电位器：100kΩ×1；

           电容器：0.01μF×3，0.1μF、

                   10μF、100μF×1；

  5．信号发生器

6．导线若干

三、实验内容

１. 用555定时器构成单稳态触发器
        按图1连接电路，取R=100k,C=470μF,输出接LED指示器，用数字实验台上的单次脉冲源，用示波器观察                 波形。

2、用555定时器构成多谐振荡器

按图连接电路，用双踪示波器观察波形 。

四、总结

1．单稳态触发器高电平持续的时间如何调节？

2．多谐振荡器的振荡周期如何调节？

 

第二篇：数字电路实验报告

数字电路技术实验报告

学号：130704002+130704010       姓名： 曹兴运+丁玉祥     

组号：B8  日期：2014.10.12

一、   实验目的：

（1）掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法.

（2）掌握中规模集成编码器的逻辑功能和使用方法.

（3）熟悉掌握集成译码器74LS138的应用方法.

（4）掌握掌握集成译码器74LS148的应用方法

二、实验设备：

(1)数字电路实验箱.

(2)74LS138.

（3）74LS148。

三、   实验原理：

（1）译码器是一个多输入多输出的组合电路，它的作用是将输的具有特定含义的二进制代码翻译成输出信号的不同组合，实现电路的逻辑控制功能.译码器在数字领域中应用广泛，可用于代码转换,终端数字显示；数据的分配，存储器寻址的组合控制信号等等.译码器可以分为通用译码器和显示译码器两种变量译码器又称二进制译码器，表示n个变量可以产生2（n）个输入函数常用的有74LS755，74LS138,74LS154

下面以74LS138译码器为例：

逻辑图

引脚排列

真值表

（2）74LS148工作原理：该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端。此外，电路还设置了输入使能端EI，输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。         当EI=0时，编码器工作；而当EI=1时，则不论8个输入端为何种状态，3个输出端均为高电平，且优先标志端和输出使能端均为高电平，编码器处于非工作状态。这种情况被称为输入低电平有效，输出也为低电来有效的情况。当EI为0，且至少有一个输入端有编码请求信号（逻辑0）时，优先编码工作状态标志GS为0。表明编码器处于工作状态，否则为1。

真值表

H－高电平 L－低电平 X－任意

 

四、   实验内容：

（1）74LS138译码器逻辑功能的测试

（2）利用3—8译码器74LS138

（3）74LS148编码器逻辑功能的测试

五丶  心得体会

本次试验要求通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点；掌握数据编码器和译码器的逻辑功能及其基本应用。我们使用数字电路实验箱74LS13874，LS148等设备完成了全加器的实现。在老师的指导下比较顺利地完成了试验。