东南大学电工电子实验中心

实验报告

课程名称：                                  

第   次实验

实验名称：                                                                         

院 （系）：                专    业：               

姓    名：                 学    号：                  

实 验 室:              实验组别：                 

同组人员：              实验时间：   年   月   日 

评定成绩：              审阅教师：                   

一、实验目的

二、实验原理

三、预习思考题

1、下图中的两个电路在实际工程中经常用到，其中反相器为74LS04，电路中的电阻起到了保证输出电平的作用。分析电路原理，并根据器件的直流特性计算电阻值的取值范围。

答：①电路(a)使用条件是驱动门电路固定输出为低电平

②电路(b)使用条件是驱动门电路固定输出为高电平

2、下图中的电阻起到了限制前一级输出电流的作用，根据器件的直流特性计算电阻值的取值范围。

答：

         3、图2.4.1 用上拉电阻抬高输出电平中，R的取值必须根据器件的静态直流特性来计算，试计算R的取值范围。

图2.4.1 用上拉电阻抬高输出电平

答：

4、图2.4.3(a)中OC外接上拉电阻的值必须取的合适，试计算在这个电路中R的取值范围。

(a)    OC门做驱动

答：

5、下图中A、B、C三个信号经过不同的传输路径传送到与门的输入端，其中计数器为顺序循环计数，即从000顺序计到111，C为高位，A为低位。A、B、C的传输延分别为9.5nS、7.1nS和2nS。试分析这个电路在哪些情况下会出现竞争－冒险，产生的毛刺宽度分别是多少。

答：

四、实验内容

必做实验：

A）2.5节 实验：门电路静态特性的测试

内容7.用OC门实现三路信号分时传送的总线结构框图如图2.5.4所示，功能如表2.5.2所示。（注意OC门必须外接负载电阻和电源，E_C取5V）

图2.5.4 三路分时总线原理框图

①     查询相关器件的数据手册，计算OC门外接负载电阻的取值范围，选择适中的电阻值，连接电路。

答：详细计算步骤：

    电路图：

    

②     静态验证：控制输入和数据输入端加高低电平，用电压表测量输出高低电平的电压值，注意测量A₂A₁A₀=000时的输出值。

答：

数据分析：

③     动态验证：控制输入加高低电平，数据输入端加连续脉冲信号，用示波器双踪显示输入和输出波形，测量波形的峰峰值、高电平电压和低电平电压，对结果进行分析并解释为什么要选择“DC”。

答：

         波形参数如下：

波形显示如下：

数据分析：

④     器件电源电压V_CC仍为5V，将E_C改为10V，重复①和②，分析两者的差别。注意，不要直接将V_CC改为10V，避免烧毁器件。

答：（同学们自己设计表格，进行数据分析比较，得出结论）

内容8．用三态门实现实验内容7三路信号分时传输

①  重复实验内容7中的②和③，注意不要同时将两个或两个以上的三态门的控制端处于使能状态。

答： 电路图：

     静态验证： 

数据分析：

     动态验证：

波形参数如下：

波形显示如下：

数据分析：

②  将A₂A₁A₀设为“000”， D₂D₁D₀设为“111”，此时输出端为高阻状态，测量输出端电压值，总结如何用万用表判断高阻态。

答：

③     将A₂A₁A₀设为“011”， D₂D₁D₀设为“010”，此时破坏了三态门的使用规则，测量输出端电压值，总结如何用万用表判断两个或两个以上普通门输出端短接。（在测量的时候应该尽量缩短两个控制端属于使能状态的时间）。

答：

B）2.7节 实验：门电路动态特性测试

内容1．用环形振荡器测量74LS04、74HC04的传输延时时间

答：

内容2．在74LS04传输延时测量电路中加入长导线，观察延时造成的振荡周期变化

答：

C）2.10节 实验：SSI组合逻辑设计及竞争-冒险现象

内容5．竞争-冒险现象的观察和消除（具体内容有所修改，请参看教学网站相关内容）

答：

选做实验：

①   2.5节 实验：门电路静态特性的测试

内容2．分别测量74LS04和74HC04的静态参数极限值，并计算噪声容限和扇出数

内容4．用74LS04和74HC04门电路驱动发光二极管

内容5．观察叠加交流噪声信号的影响（74LS04）

内容6．TTL门驱动CMOS门实验

②   2.7节 实验：门电路动态特性测试

内容3．测量增加RC负载后的环形振荡器，RC负载对传输延时的影响

③   2.10节 实验：SSI组合逻辑设计及竞争-冒险现象

内容1．数值判别电路

内容4．停车场交通控制系统

 

第二篇：组合逻辑电路实验报告

实验报告

课程名称：数字电子技术基础实验 指导老师：樊** 成绩：

实验名称：组合逻辑电路实验 实验类型：设计类 同组学生姓名：

一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

一．实验目的

1.加深理解全加器和奇偶位判断电路等典型组合逻辑电路的工作原理。

2.熟悉74LS00、74LS11、74LS55等基本门电路的功能及其引脚。

3.掌握组合集成电路元件的功能检查方法。

4.掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。

二、主要仪器设备

74LS00（与非门） 74LS55（与或非门） 74LS11（与门） 导线 电源 数电综合实验箱

三、实验内容和原理及结果

(一)一位全加器

实验原理：全加器实现一位二进制数的加法，输入有被加数、加数和来自相邻低位的进位；输出有全加和与向高位的进位。

实验内容：用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计一个一位全加器电路，并进行功能测试。

设计过程：首先列出真值表，画卡诺图，然后写出全加器的逻辑函数，函数如下：

异或门可通过即一个与非门（74LS00），一个与或非门（74LS55）来实现。 仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图 1 所示。

实验数据记录以及实验结果

全加器实验测试结果满足全加器的功能，真值表：

(二)奇偶位判断器

实验原理：数码奇偶位判断电路是用来判别一组代码中含 1 的位数是奇数还是偶数的一种组合电路。

实验内容：用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计四位数奇偶位判断电路，并进行功能测试。

设计过程：首先列出真值表，画卡诺图，然后写出电路的逻辑函数，即 Z=A⊕B⊕C⊕D ，当代码中含1的位数为奇时，输出为1，二极管发光。然后根据所提供的元件（两个 74LS00与非门、三个 74LS55与或非门），对该逻辑函数进行转化，使得能在现有元件的基础上实现该逻辑函数。Z=((A⊕B)⊕(C⊕D)),可用设计三个异或门来实现，即两个 74LS00与非门（实际用到了6个独立的与非门）、三个 74LS55与或非门来实现。

仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图 2 所示。

实验数据记录以及实验结果

(三)数据选择器

实验原理：设计一个2选1数据选择器。2个数据输入端和1个输出端Y和1个选择输入端A。设A取值分别0、1时，分别选择数据D1、D0输出。

实验内容：用 74LS00与非门设计数据选择器，并进行功能测试。

设计过程：输出的逻辑表达式为

仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图3所示。

实验数据记录以及实验结果

(四)密码锁

实验原理：设计一个密码锁。密码锁上有三个按钮A、B、C。要求当三个按钮同时按下， 或 A、B 两个同时按下且C不按下，或A、B 中任一个单独按下且C不按下时，锁就能打开（L＝1）；而当按键不符合上述组合状态时，将使报警灯亮（E＝1）。

输出逻辑表达式，E=!L使用四片与非门和一个与门来实现。

实验内容：用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计代码转换电路电路，并进行功能测试。

仿真与实验电路图：仿真与实验电路图如图4 所示。

图4

实验数据记录以及实验结果

以下为只仿真但没操作的实验

第七题：四舍五入电路，用于判别8421码表示的十进制数是否大于等于5。设输入变量为ABCD，输出函数为L，当ABCD表示的十进制数大于等于5时，输出L为1，否则L为0。

输出逻辑表达式为，实验原理图

第四题：设计一个报警电路。某一机械装置有四个传感器A、B、C、D，如果传感器A的输出为1，且B、C、D三个中至少有两个输出也为1，整个装置处于正常工作状态，否则装置工作异常，报警灯L亮，即输出L＝1

输出逻辑表达式为，即使用二片与或非门来实现。原理图：

第六题: 设计一个判别电路:有两组代码和，判别两码组是否相等。如果相等则输出1信号；否则，输出0信号。

A2与B2进行同或比较，同样对A1、B1和A0、B0进行同或，最后把结果求余。

Y=，实验原理图：

第十题：设计一个组合逻辑电路，要求有三个输入A2A1A0,二个输出Y1Y0表示一个二进制数，其值等于输入“1”的数目。例如A2A1A0=110时，Y1Y0=10。

;。

实验原理图：

第十三题 路灯控制电路 设计一个路灯控制电路，要求实现的功能是：当总电源开关闭合时，安装在三个不同地方的三个开关都能独立地将灯打开或熄灭；当总电源开关断开时，路灯不亮。

,即通过2个与或非门，3个与非门得到，在通过3个与非门得到最终结果Y。

四、实验总结与收获

第一次做数电实验，总体感觉工作量很大。

1 前期用multisin仿真，关键是准确、简洁的写出输出的逻辑表达式，用最少的门电路实现功能，多做几个典型例题后，其他题的化简就不用一步步从真值表入手，容易凭经验写出。

2 接线十分繁杂，可能连了好多，一个环节出了问题，便陷入困境，得重新来过，所以不要紧张，要小心确保导线与实验电路板接触良好，不要在一个插孔上连三个以上电线。发生错误时要从后往前找问题，仔细分析，可能是芯片管脚没插对位置，也可能是接触不良。

3第一次做时间上也没把握好，会抽空去实验室做未操作的例题。