电子技术基础全文11

1、实验一认识实验一、实验目的1.熟悉ttl数字集成电路的引脚排列与使用方法。2.掌握数字电路实验箱的使用方法。3.掌握数字万用表的使用方法。4.学会撰写实验报告。二、实验仪器与器件序号名称及型号数量1.ell- ii型数字电路实验箱一台2.ut2003数字万用表i块3.ttl数字集成块4.*双踪示波器台三、实验内容与方法1. 实验仪器与器件的介绍1）集成块外形及引脚排列方法见图1-1。2）数字万用表的使用方法（1）直流电压档的使用将电源开关置于“on”，红表笔插入“v/q ”插孔，黑表笔插入“com”插孔，量程开 关置于“dcv”范围内适当量程上即可测量直流电压。在使用直流电压档时应注意以下儿点

2、：在无法估计被测电压人小时，应先拨至最人最程，然后再根据情况选择合适的最程。若万川表显示器仅在授高位上显示“ 1 ”，则表明被测电压超量程，应选择更高量程。测量电压时，数字万用表应与被测电路并联连接。数字万用表电压档输入电阻很高，当表笔开路吋，万用表低位上会出现无规律变化的数字, 此属正常现象，并不影响测量准确度。注意：不能用电流、电阻档测电压。直流电流档的使用option 1option 0?0.135 tq 005 <3 42910.1271 0.145-0.200i3.6b3-5.08b)4° typ optional90 w typ0.020y(d.50b)min 01

3、25-0.lb0 (3.1753 8101o.ou-0.023 typ_| |0 356 0 584；di 110 075±b 015 (1 905±0381|ojoo ±0.010 .vp (154010254).jesoioio m(1770-0 ?54|d.280min0 06丄ii 6江t常0 300-0.320(7.620-8j28i0 0a0-d16 “p (®.2t»-0 4«)hmx«rtvr：实图1-1集成电路的外形图红表笔插入“a”插孔，黑表笔插入“com”插孔，将量程开关置于“dc a”范围内适 当量程

4、上即叮测量直流电流。在使用直流电压档时应注意以下几点：测量电流时，应把数字万用表串联在被测电路小。当被测电流源内阻很低吋，应尽量选用较大量程，以提高测量准确度。当被测电流大于200ma时，应将红表笔插入“10a”插孔内。测量大电流时测量时间 不得超过15秒。（3）电阻档的使用使用电阻档时，红表笔插入“v/q”插孔，黑表笔插入“com”插孔，将虽程开关置于 “ ohm ”范围内适当量程上即可测量电阻。在使用电阻档时，应注意以下儿点：在用“20mq”档时，显示的数值儿秒钟才能稳定下來，数值稳定后方可读数。在用“200q”档吋,应先短路两支表笔，测出表笔引线电阻值（一般为0.10.3q）, 再去测虽

5、电阻，并应从测虽结果中减去表笔引线的电阻值。测量电阻时，绝对不能带电测量，否则测量结果无意义。数字万用表置于电阻档时，红表笔带正电，黑表笔带负电，在检测有极性的元件时， 必须注意表笔的极性。数字力用表使用的注意事项：使用前要仔细阅读说明书，熟悉各部分的使用方法。输入插孔旁边注冇危险标记的数字为 该插孔的极限值，使用屮绝对不能超出此值。数字万用表使用完毕麻，应将量程开关置于电压 档最高量程，再关闭电源。数字万用表其它使用方法参见本教材第四章。3）ell- ii型数字电路实验箱面板介绍及使用方法图1-2是ell-ii型数字电路实验箱的面板图。8b.bb8b00000000 o o o o o o

6、o o oooooooo屮 0 0 0 0 h222 2222.« m o <j o励撷血:w, mymmvvr/1张丽mw,实 图1-2 ell-ii型数字电路实验箱的面板图信号源面板上有五个频率输出点，可同时输出,分别为1 mhz、lookhz、lokhz、lkhz、1hz, 可用作信号源，随着电源5v和12v的转变其vpp也随之改变。（2）指示灯（逻辑电平显示器、led显示器）l1l8八个指示灯可作为输出指示，当输入为高电平时灯亮。其下方的插孔称为逻辑 电平输入插孔或led输入插孔。（3）数码管面板上共有数码管六个，其对应的输入为8421码的数据线，分别対数据线dx、cx

7、、bx、 ax进行编码，可得到从“09”的显示（x=l6）。数据线卜-边为对应的公共端ledx,数码 管为共阴极，故对应的ledx接低电平时，数码管才能点亮。（4）逻辑电平开关在指示灯的下面有k1k8共八个逻辑电平开关，用于改变输入信号的逻辑状态（无抖动 开关）。开关向上拨动为高电平（1状态），向下拨动为低电平（0状态）。其下方的插孔称为 逻辑电平输出插孔。（5）单脉冲面板上冇单脉冲输出端分别为p+、p- o按下按键：p+由高变低，p-由低变高；放开按 键：p+由低变高，p-由高变低。（6）电源实验板最右下脚提供了+5v、+12v、-12v电源，面板上提供有正电源vcc接线柱，实 验时可根据所

8、用芯片类型用连接线将电源（+5v或+12v）接入实验板上右下端的vcc插孔。实 验板上地线已经连接好，可直接使用。（7）电源转换ttl与cmos电平转换，ttl为+5v电源、cmos为+12v电源，电路板上的vcc随使 用电源的值变化。电源转换可直接用引线将右下脚的+5v或+12v电源引入（vcc为实验板上 实验用电源）注意：在接通电源前，一定要先检查所芯片川是ttl还是cmos的，再接电源，否则将 会导致芯片毁坏。（8）开关在板上的右下方，有两个开关（命名为si、s2）,对应的端口反映在面板上，作为选用， 可作为临时的电平转换用。ic插座在面板的左侧分布着共24个ic插座,用8pin、14

9、pin、16 pin、20 pin、24 pin、28 pin、 40 pin共七种规格，实验中将选用的集成电路插在上面，而引线则用周边的插孔。（10）元件转换插口线路板上左下脚有两排大孔，用于外接分立元件（如电阻、电容）。将元件插入小孔内， 两端的大孔则用于电路连接。（11）双列直插连接插座在面板的右侧、电源插座上方，用一个双列直插连接插座，用于与箱外电路的信号连接。2. 实验箱及集成块的使用规则1）先熟悉ell- ii型数字电路实验箱的面板及开关，插上220v交流电源。注意：面板上 220v交流电源开关此时应放在“off”位置上。只有当检查集成块及接线连接止确后方可开启 电源，置开关于“0

10、n”位置上。每测试完一项参数示，或要改接电路前，一定要先关掉电源开 关。2）集成块的使用首先必须分清选用的是ttl芯片还是cmos芯片。将所用集成块缺口向左，插入面板上的ic插座上，一定要插紧。集成块的电源（vcc）及地（gnd）管脚一定要有效地接至实验箱的电源和地上。实 际上很多电路图上省略了电源和地，但并不意味着可以不接。建议：当电路插接完毕，可以用数字万用表的电阻档测量一下电源、地z间的电阻。阻值 3150q时可初步判断接线正确，可以开启电源。3实验内容1）根据图1-1, 了解实验中提供的集成电路的管脚数及其排列。注意：集成块的缺口下方为“ 1 ”，而其余管脚按逆时针方向排列。2）机箱内

11、部连线的验证测量1c插座与其周边插孔之间的连线用数字万用表的电阻档测虽它们z间的对应关系。电阻档量程选择用“蜂鸣器”挡。结论: 插廉与其周边插孔之间已经具有了内部连线。以后测最ic管脚状态时，可以通过测最相应插 孔上状态來完成。测量ic插座下方的vcc插孔、gnd插孔与电源（+5v/+12v） z间的连线测量方法同上一步骤。结论：gnd插孔与电源的gnd端已经有内部连线，而vcc插孔 与+5v/+12v之间没有连线。实验时，需根据选用的集成电路的不同，h行连接电源线。ttl 电路选用+5v,而cmos电路可选用+12v。尝试用连接线将ic插座的1、2、16脚、vcc及电源的+5v插孔相连，并用

12、万用表电 阻档测试是否连通（在断电状态下操作）。3）将实验中提供的14pin的集成块插入面板上一个14pin的插座上。注意：将集成块的型号正向对着使用者，缺口在左端，与面板上的ic插座上的缺口位置 一致。绝对不可插反，否则将会损坏器件。插入时，注意每个管脚应都插入到插孔中。拨出集成块时，应尽量使用专用工具或小改锥, 使所有的管脚均匀受力，否则极易将某个管脚掰断，集成块则报废了。在某些情况卜使用的 集成块的管脚数少于ic插座管脚数吋，应留意空出的管脚的位置，插线吋要特别注意。习惯 将集成块靠右插入。通常情况下，14pin的集成电路的第7管脚是地，而第14管脚是电源。用万用表电阻档 测试14管脚与

13、7管脚间的电阻，分别将两组参数记录在表11中。这是一种最简单地测试集 成电路好坏的方法。表1-114脚接红表笔14脚接黑表笔阻值4）实验箱的测试（不涉及集成块）接通电源，led （发光二极管）及数码管全灭。将逻辑电平开关k1接到led（发光二极管）的输入口，依次检测l1l8的亮灭状况。 设计实验步骤，要求能够测试到所有的逻辑电平开关和ledo （提示：用一个逻辑开关去测试 所有的led,然后用一个led來显示所有的逻辑开关的状态。）记录逻辑电平开关和led显 示器的状况，在表1-2中将不符合实际情况的划掉。表1-2逻辑电平开关状态 拨向上 拨向下逻辑状态h lh lled输入状态hl将p+、p

14、-分别接li、l2,检测一下正负单脉冲状况。显示状态亮亮记录在表13中。表1-3p+按下p+释放p-按下p-释放l1火一亮l2结论：数码管的输入为8421码的数据线，分别为dx、cx、bx、ax。将4个逻辑电平开关 ki、k2、k3、k4分别与dx、cx> bx、ax端相连，然后按8、4、2、1码操作逻辑开关, 数码器显示09各个数字。例如：ki、k2、k3、k4的值为1 0 0 1,则数码管上应显示 “9”。测试两组数码管，収x=3、40自拟测试表格并记录。注意：各组测试时，相应的 公共端ledx应接地。 *用示波器测试连续脉冲发生器，观察波形并读出相应的频率。方法参照示波器的使用 说

15、明。四、实验报告1. 实验报告的一般要求实验报告一般包插：实验目的，实验使用的仪器、器件，实验内容和步骤，思考和讨论等 四部分。实验内容和步骤包括方框图、状态转换图或真值表、文字说明、逻辑图等儿项内容。其中 方框图的作用是给出某一电路的概貌，并能反映出该电路的总体设计构思，因而在形式上较为 简单，方框图一般一涉及具体电路，但要求能够清晰地反映出输入输出通路，主要的控制信号 等。状态转换图或真值表是设计电路的依据，同时乂是表达设计思想的最简洁的一种方式，通 过状态转换图可以帮助理解实验电路的控制作用和逻辑关系。文字说明要求简洁、明确，通过 文字说明进一步简述电路的工作原理、逻辑功能和设计思想。逻

16、辑图的绘制要求逻辑图的信号 流向或自上而下，或自左而右，这样容易看清所冇的输入输出信号，逻辑电路的核心部分应绘 制在图中间或上面部分，并有显著的标记。实验报告的最后一项内容是对实验结果进行讨论，主耍是对重要的实验现彖、结论进行讨 论，并加以分析和说明，以便进一步加深理论知识的理解。2. 木次实验报告要求描述ttl数字集成电路的引脚排列与使用方法，归纳总结ell- ii型数字电路实验箱的 面板特征及信号特征。五、预习要求1. 阅读木教材屮关于数字万用表及示波器的使用的有关章节。2. 事先拟制实验步骤4）的表格。注：文中加的内容为选做内容，加“*”的仪器为选做内容所用的仪器。vcc 4b 4a 4

17、y 3b 3a 3y冋冋冋冋冋rn rnlu ld lu l±ilj ld lil1a ib 1y 2a 2b 2y gnd实 e 2-1 74ls00 管脚 g实验四基本ttl门电路及其逻辑变换一、实验目的1. 熟悉基木的与门、与非门、或门、异或门、非门电路的逻辑功能测试方法。2. 掌握门电路的逻辑变换方法。二、实验原理1. 木实验中采丿ij的门电路的介绍1413111098vcc 6a 6y 5a 5y 4a 4y冋冋冋冋冋f1f1vcc 4b 4a 4y 3b 3a 3y74ls0874ls04lj u lil llllilld ll1ia iy 2a 2y .v 3ygn）：

18、）3| |4| 5 |6| |7ia ib iy 2a 2b 2y gndlili实 图4-1 74ls04管脚图和逻辑符号vcc 4b 4a 4y 3b 3a 3yfi 向 nrinfifi实 图4-2 74ls08管脚图和逻辑符号vcc 4b 4a 4y 3b 3a 3y冋冋冋冋冋冋冋74ls3274ls86111uj l1lj111 l2j ujluljlulj'2a 2b 2y cnd1a ib 1y 2a1±a- b-2b 2y gndy = a®b实 图4-3 74ls32管脚图和逻辑符号实图44 74ls86管脚图和逻辑符号图。而74ls00的引脚图和

19、逻辑符号图参见实验二的图2-1 o2. 逻辑变换的基本公式和定理1）常量z间的关系与运算：00 = 00-1=0 1-0 = 0或运算：0 + 0 = 0 0 + 1 = 11-1=11 + 1 = 1非运算：t = o0 = 12）基本公式0-1 律:ja + 0 = aa- = a互补律：a + a=l a-a=0等幕律：a + a = a= a3）基本定理交换律：ab = baa + b = b + 4(ab)c = a(bc)(a + b) + c = 4 + (b + c)分配律:a(b + c) = ab + aca + b-c = (a + b)-(a + c)反演律（摩根定律）

20、：a + b = a b三、实验仪器与器件序号名称及型号数最1.ell-ii型数字电路实验箱一只2.74ls00、 74ls04、 74ls08、74ls32、 74ls86各一块四、实验内容与方法下面是用上述几个门电路实验中输入信号a、b、c、d接逻辑电平开关ki、k2、k3、k4,输出接l1。注意：图中缺省电源和地，但实验中一定要接。依据管脚图可知，木实验中所用的5种芯片均为14pin,其中14脚接vcc，7脚接地gnd。1. 用74ls00 只实现与门，图见图45 （14脚接vcc、7脚接gnd）。按图在实验箱 中接线，确认无误后，接通电源。然后按表41进行实验验证，并记录在表格中。表4

21、-1:实图4-5与逻辑的实现2.用74ls00 一只实现输入端a b0 00110输出端l1逻辑亮灭状态或、或非门，图见图 14-6 （14脚接vcc、7脚接gnd）o按图在实验箱中接线，确认无误后，接通电源。然后按表42进行实验验证，并记录在表格中。yl=y =3. 用74ls00 一只实现异或门，图见 图4-7 （14脚接vcc、7脚接gnd）o按图在实 验箱中接线，确认无误后，接通电源。然后按 表43进行实验验证，并记录在表格屮。表42输入端y1逻辑状态y逻辑状态ab00011011'& 3t8 1y1.厂&门4用74ls04、08、32各一块组成图4-8的异或、

22、4-9 同或电路（选做）。要求： 根据给出的管脚图，事先 在图4-8> 4-9电路中标出 各管脚号。按图在实验箱 中接线，确认无误后，接 通电源。然后按表44、表表44输入端输出端l1兄灭实图46或门.或非门的实现表4-3输入端逻辑状态li亮灭输出端逻辑状态45进行实验验讦，并记录在表格中。实图48界或门的实现74ls04 实图49同或门的实现表45输入端输出端l1逻辑亮火状态5用74ls00 只实现与或非门，图见图410。按图 在实验箱中接线，确认无误后，接通电源。然后按表4-6 进行实验验证，并记录在表格屮。实图4j0与或菲门的实现11r0 00 11 01 1输入y1y2abcd状

23、态状态000000010010001101000101101010111100110111101111y1表4-66.用74ls86 -只和74ls00 -只实现半加功能，图见图4-11。按图在实验箱中接线,确认无误后，接通电源。然后按表4-7进行实验验证，并记录在表格中。五、实验报告1. 整理实验数据，小结真值表、逻辑表达式、逻辑图z间的换算规律。2. 总结使用与门、与非门、非门、或门、异或门的经验。六、实验预习要求1. 复习ttl集成电路的使用规则，特别是闲置管脚的处理方法。2. 根据实验中给出的电路图及各芯片的管脚图，实验前标出图中各管脚号。3. 根据实验屮给出的电路图写出各输出函数的逻

24、辑表达式并化简为基木逻辑关系式。实验五组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1. 掌握纽合逻辑电路的设计。2 .用实验验证设计电路的逻辑功能。二、实验原理组合逻辑电路在逻辑功能1二的特点是：电路在任何时刻的输出仅取决于该时刻的输入信 号，而与这一时刻前电路的原始状态没有任何关系。具电路结构基本上由逻辑门组成，这种电 路只冇从输入到输出的通路，没冇从输出反馈到输入的回路。这种电路没冇记忆功能。使用中、 小规模集成电路來设计的组合电路是最常见的逻辑电路。设计组合电路的一般步骤如图5-1所示。05-1组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。然后用逻辑代数或卡诺图化简

25、法求出简化的逻辑表达式。并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。根据简化后的逻辑 表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。最后，用实验来验证设计的止确性。序号名称及型号数量1.ell- ii型数字电路实验箱一只2.74ls00、 74ls04、 74ls20各块四、实验内容与方法1.验证题冃三.实验仪器与器件输入输出1）表决电路：用“与非”门设计一个表决电路。当四 个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才为“1”。设计步骤：根据题意列出真值表如表5-1所示，再填入 卡诺图表5-2中。由卡诺图得岀逻辑表达式，并演化成“与 非”的形式z=abc+bcd+acd+abd =abc bcd ac

26、d abc表5-2弋bb000111100001111111101根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图5-2所示。用实验验证逻辑功能。实验中的少非门选用三只74ls20,事先在图5-2中标出各管脚号。 按图连线，其屮输入端a、b、c、d接至逻辑开关输出插口 k1k4,输出端z接led电平显示 输入插口 l1,确认无误后，方可开启电源（注意：每个芯片的14脚接vcc, 7脚接gnd）o按 真值表要求，逐次改变输入变量，观察输出结果，验证逻辑功能，与表5-1进行比较，验证所 设计的逻辑电路是否符合。要求：事先h拟表格，实验屮将结果填入表格中。abcdacdbd实图52表决电路逻徘图z表

27、5-3输送接收结论验证a bc dy0 00 010 00 110 01 010 01 110 10 000 10 110 11 000 11 111 00 001 00 101 01 011 01 111 10 0()1 10 101 11 ()01 11 112）输血控制电路：人类有四种基木血型，a型、b型、ab型、0型。已知:o型血可以输给任意血型，但他只能接收o型血。ab型血可以接收任意血型，但他只能输给ab型血。a型血能输给a型或ab型，可接收a型和0型血。b空血能输给b型或ab空，可接收b型和0型血。根据这个实际问题，要求川与非门（包描非门）设计最简逻辑电路，其输入是一对欲进行 “

28、输送一接收”的血型，当符合上述规则时，电路输出y=l,否则y=0o设计步骤：根据题意列出真值表如表5-3所示，再填入卡诺图表5-4中。由卡诺图得出逻辑表达式, 并化简成“与非”表达式。列真值表时，可用ab表示输送端，cd表示接收端。00表示o 型血，01表示b型血，10表示a型血，11表示ab型血。qabc0001111000111101111111011=a(b + d) + c(b + q)y=abad+bc+cd= (b + d)(a + c)=b万 ac根据逻辑表达式画岀用“与非门”和非门构成的逻辑电 路如图5- 3所示。最简时仅川74ls00、74ls04各一只即 可。acbd用实验

29、验证逻辑功能，按图5-3接线，其 中输入端a、b、c、d接至逻辑开关输出插口 k1k4,输出端y接led电平显示输入插口 l8, 按真值表要求，逐次改变输入变量，观察相应 的输出值，并填在表5-3的验证栏中，验证所 设计的逻辑电路是否符合要求。2. 设计题口设计一个数字锁，图5-4为示意图。其中 a、b、c、d是4个代码输入端，e为开锁控 制输入端。每把锁都有规定的4位代码（如1010等，nj由实验者自定。一组代码与一个具体电路对应，修改密码需要修改电路才能实现）。如果输入代码符合该锁代码，开锁时（e= 1 ），锁才能被打开（yi= 1 ）；如果不符合，开锁无论输入代码为何值，丫2、实图54电

30、子密码锁示意图时（e二1）,电路将发出报警信号（丫2=1）。当然，当e= 0吋,丫2均为1。实验要求：使用最少的与非门实现以上功能。五、实验报告1. 血出真值表、卡诺图，化简逻辑表达式，画出设计的电 路图。2. 对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果。六、实验预习要求根据实验任务要求设计组合电路，并根据所给的标准器件画 出逻辑图。实验六数据选择器及其应用一、实验目的1. 掌握屮规模集成数据选择器的逻辑功能及使川方法。2. 学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。二、实验原理实e6-1 4选1数据选择器示意图数据选择器又叫“多路开关”。数据选择器在地址码（或叫选择控制）信号的控制f,从儿个数据

31、输入屮选择 一个并将其送到一个公共的输出端。数据选择器的功能类 似一个多掷开关，如图6-1所示，图中有四路数据d。必, 通过选择控制信号ak ao （地址码）从四路数据屮选屮某 路数据送至输出端q。数据选择器为冃前逻辑设计中应用十分广泛的逻辑 部件，它冇2选1、4选1、8选1、16选1等类别。数据选择器的电路结构一般由打或门阵列组成，也有 用传输门开关和门电路混合而成的。1. 八选一数据选择器74ls15174ls151为互补输出的8选1数据选择器,引脚排列如图6-2,功能如表6-1。选择控制端（地址端）为a?仏，按二进制译码，从8个输入数据d（）d?中，选择一个需要的数据送到输出端q, e为

32、使能端，低电平有效。使能端£=1时，不论a?a。状态如何，均无输出 （q=0, q=i）,多路开关被禁止。使能端£=0时，多路开关正常工作，根据地址码 a2a。的状态选择d。d?中某一个通道的数据输送到输 出端q。如：aaa°=000,则选择do数据到输出端,b|jq= dooa2a1ao=001,则选择di数据到输出端,bpq= di,其余类推。q = % aqdq + aq ajaqdi + a? aj aqd9 + aj£ aqd输入输111s-a2aiaoqqi显示1xxx010000dodo0001di5i0010d2d20011d3d3010

33、0d,d40101d5d50110ded60111d?d72. 双四选一数据选择器74ls153所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。引脚排列如图 6-3,功能如表6-2。vcc 2s aq 2d3 2dg 2dj 2dq2q)74ls153is a】id3 id? id】idq 1q gnd12345678实 图6-3 74ls153管脚图saiaoq1xx0000do001d.010d2011d3表6-2输 入 输111is. 2§为两个独立的使能端;a：、ao为公用的地址输入端；1d。ids和2d。2必分别为 两个4选1数据选些器的謬据输入端；qi、

34、q?为两个输出端。1）当使能端（2s） =1时，多路开关被禁止，无输出，q=0。2）当使能端直（2s） =0时，多路开关正常工作，根据地址码血、a。的状态，将和应 的数据d。d3送到输岀端q。如：aiao=00,贝（j选择do数据到输出端,即q=do。a.ao=01 ,则选择di数据到输出端，即q=d.，其余类推。q = £ 入/)。+ ala()d 4- £ a)£)2 + a a)2数据选择器的川途很多，例如多通道传输，数码比较，并行码变串行码，以及实现逻辑函 数等。输入输出cbaf00000011010101111001101111011110f = ab

35、+ ac + bcfbaf000011101110表6-4应将不川的地址端及不川的数据输入端(d)都接地。 接线图如图6-5所示。aeclaoqai74ls151sa2do d dg d3 d4 d5 % d7实06-5 8选1数据连择雪实现 f = ae + abb+5v实ei6-6用4夢1数四选择器实现 f = abc + abc+abc+abc3. 数据选择器的应用一实现逻辑函数例1：用8选1数据选择器74ls151实现函数f = ab + ac + bc解：釆用8选1数据选择器74ls151可实现任意三 输入变量的组合逻辑函数。根据函数表达式列出函数f的功能表，如表6-3 所示,将函数

36、f功能表与8选1数据选择器的功能表和 比较，可知：将输入变量c、b、a作为8选1数据选择 器的地址码人2、ai、ao,使8选1数据选择器的各数据 输入几d,分别与函数f的输出值一一相对应，可以导 iii:只要 a2aiao=cba且 do=d7=odi=d2=d3=d#=d5=de = 1则8选1数据选择器的输出q便实现了函数接线图如图6-4所示。结论：当采用具有n个地址端的数据选择实现 n变虽:的逻辑函数时，应将函数的输入变虽加到数 据选择器的地址端(a),选择器的数据输入端(d) 根据函数f输出值来赋值。例2 ：用8选1数据选样器74ls151实现函数 f = ab + ab解：首先列出函

37、数f的功能表如表6-4所示。然后将a、b加 到地址端ai、ao,而a2接地,由表6-4 口j见，将di、d?接"1”及 do. d3接地，其余数据输入端d.=d哪接地,则8选1数据选择器的 输出q，便实现了函数f = ae + ba结论：当函数输入变量数小于数据选择器的地址端(a)时，例3 ： mj 4选1数据选择器74ls153实现函数： f = abc + abc + abc + abc 解：函数f的功能如表6-5所示表6-5输入输出abcf00000010010001111000101111011111输入输出屮选 数据端abcf000100do=0010101di=c1001

38、01d2=c110111ds=l表6-6+5vki k2 k3vcc d4 d5 d& d7 ao ai a274ls151113> i4« i56 (7 1s】1接接接1hzlik4d3 d? d dq q q s gnd实£16-7 7415151逻辑功测试函数f有三个输入变ua.kc,而数据选择器有两个地址端a】、a。少于函数输入变量个数, 在设计时可任选a接人，b接a。将函数功能表改画成表6-6形式，可见当将输入变最a、b.c 中a、b接选择器的地址端人、a。，由表6-6不难看出：d°=0, di=d2=c, d3=1o则4选1数据选择器的输

39、出，便实现了函数f = abc + abc + abc + abc 接线图如图6-6所示。结论：当函数输入变屋大于数据选择器地址端（a）时，可能随着选用函数输入变虽作地 址的方案不同，而使其设计结果不同，需对儿种方案比较，以获得最佳方案。三、实验仪器与器件序号名称及型号数量1. ell- ii型数字电路实验箱一只2. 74ls151、74ls153各一块四、实验内容与方法1. 测试数据选择器74ls151的逻辑功能按图6-7接线，地址端他、血、a。、使能端§接逻辑 电平开关k1k4,数据端dod?、依次接1hz信号，输 出端q接led显示辭l1,根据74ls151功能表来安排1hz

40、信号的接法，逐项进行测试，记录测试结果。（测试安排: 対应d的地址和英它地址各测一组数据以验证数据选择 功能）。2. 测试74ls153的逻辑功能测试方法及步骤同上，记录z。3. 在例2或例3中任选一题进行验证。4. 用8选1数据选择器74ls151设计四输入多数 表决电路（参考例3）试;1）写出设计过程（真值表见表5-1）2）画出接线图3）验证逻辑功能五、实验报告1.用数据选择器对实验内容进行设计、写出设计全过程、呦出接线图、进行逻辑功能测2.总结实验收获、体会。六、预习要求1. 复习数据选择器的工作原理。2. 用数据选择器对实验内容中各函数式进行预设计。实验七 基本触发器的功能测试一、实验

41、目的1. 掌握基木rs、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. 了触发器之间相互转换的方法。二、实验原理触发器具专两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下， 可以从一个稳定状态翻转到另一-个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件, 是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。1. 基本rs触发器图7-1为由两个与非门交叉耦合构成的棊木rs触发器，它是无时钟控制、彳砂平直接触 发的触发器。基木rs触发器具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。通常称步置“1” 端，因为sd=0 crd=1） hw发器被置“1”； 心为生“0”

42、端，因为rn=0 （5d=1） 吋触发器被置“0”；当sd = rd= 1吋状态保持；乳=忌=0吋，触发器状态不定，应避 免此种情况发生。表7-1为基本rs触发器的功能表。基木rs触发器。也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平触发有效。qq2. jk触发器输入输出功能idrdqna0110置11001置011q”qn保持00（1）（i）禁用表71在输入信号为双端的情况下，jk触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发 器。本实验采用74ls1i2双jk触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。引脚功能及逻辑符号如图7-2所示二qw =+ 初j和k是数据输、端，是触发 器状态更新的依据。

43、69;与q为两jk触发器的状态方程为vcc 1rd2rb2cp2k 2j 2sd2q个互补输出端。通常把q=o、q =1的状态定为触发器“（）”状态;j74ls1121卩 1$ 1j 1禺 iq 1q 2q 卸11 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8q qsp j cp k rjj实 图7-2 74ls112双jk触发器管脚图及逻辑符号而把q = i，q=o定为“1”状态。下降沿触发jk触发器的功能如表7-2o表72可用作数字信号的寄存，移位寄存,413 j if 1击 j £ vcc 2rb 2d 2cp 2sd 2q 2q)74ls74压d id icpisdiq 1q gn

44、dq【(3仆c -输入输出sdrdcpd0"旷01xx1010xx0100xxee11t11011t00111ixqnqn表73qn (qn)-现态( qh+)次态 d不定态jk触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。3. d触发器在输入信号为单端的情况下，d触发器用起来最为方便，其状态方程为qn+l = dn,其输出状态的更新发牛在cp脉冲的上升沿，故乂称为上升沿触发的边沿触发器，触发器的状态只取决于吋钟到来前d端的状态。d触发器的应用很广, 分频和波形发牛:等。有很多种型号可供选用以满足各种 用途和需要。如双d74ls74、四d74ls175、六d 74ls174等。图73

45、为双d 74ls74的引脚排列及逻辑 符号。功能如表73。实 e7-3 74174引脚排列及逻辑符号4触发器之间的相互转换(木部分内容是为实验八准备，放在此处以保持触发器内容的 完整性)在集成触发器的产品中，每一种触发器都冇自己固定的逻辑功能。但可以利用转换的方法获得具有卫它功能的触发器。例如将jk触发器的人t-cp(a) t触发器k两端连在一起，并认它为t端，就得到所需的t触发器。如图74(a)所示,其状态方程为:tqntqnt触发器的功能如表74。介j v>ak wcp(b) t融发器输入输出sdrdcptqn*'01xx110xx011i0qn11!1q"表74实

46、 e7-4 jk融发器转换为只尸帥发器由功能表可见，当t=0时，时钟脉冲作用后, 其状态保持不变；当t=1时，时钟脉冲作用后，触发器状态翻转。所以，若将t触发器的t 端置“1”，如图74(b)所示，即得尸触发器。在t触发器的cp端每来一个cp脉冲信号，触 发器的状态就翻转一次，故称z为反转触发器，广泛用于计数电路中。同样，若将d触发器 端与d端相连，便转换成丁触发器。如图75所示。jk他发器也可转换为d他发器，如图7-6o实图7-5 d转成转檢电路cp实图7-6 jk转成d三、实验仪器与器件序号名称及型号数量1.ell- ii型数字电路实验箱一只2.74ls112、 74ls74各一块四、实验

47、内容与方法1.测试基本rs触发器的逻辑功能_按图7-1,用两个与非门组成皋木rs触发器，输入端ro.接逻辑电平开关的输出插口 ki、k2,输出端0、q接逻辑:电平led显示li、l2,按表75要求测试，记录之。2. 测试双jk触发器74ls112逻辑功能1）测试忌、j的复位、置位功能将一只jk触发窖74ls112插入实验箱内的 一个16脚插屎上，兀八sd. j、k端分别接逻 辑电平开关k1k4, cp端接单次脉冲源p-, 输出端q、接逻辑电平led显示li、l2o要 求画出电路连接图并h拟表格并记录之（参照表 7-2自拟表格）。实验时，要求改变rd. sd （j、k、cp处 于任意状态），并在

48、rd =0 （ sd =1）或sd=ordsoqq11-01of1-010-1100表75（斤。=1）作用期间任意改变j、k及cp的状态，观察0、状态是什么？是否发生改变？2）测试jk触发器的逻辑功能_按表76的要求改变j、k、cp端状态，观察0、状态变化，并注意观察触发器状态更 新是发牛在cp脉冲的下降沿（即c二由1二0）还是上升沿，记录之。_其中0=0和q”=l是借助于忌、g来设置，设迸完成后，置瓦=1、5d=1o cp： 0-1用p+来完成；1-0用p-来完成，各测试一组数据。表76jkcpqeqn=oq” = i00of 11-0010-11l-*0100-11-011of 111-0

49、3.测试双d触发器74ls74的逻辑功能1）测试rd. sd的复位、置位功能_将一只d触发器74ls74插入实验箱内的一个14脚插座上，ro. sd. d端分别接逻辑 电平开关k1k3, cp端接单次脉冲源p+或p-, q端接至逻辑电平显示l1。根据实验要求和 图7-3给出的管脚图，自己画出实验电路并标注详细的悖脚_实验中，要求在d、cp处于任意状态吋，按表7-7改变rd. sd,观察q、状态是什 么？然后在瓦=0（sd=1）或g =0 （瓦=1）作用期间任意改变d及cp的状态，观察q、 0状态是否发生改变？记录实验结果并填在表7-7屮。cpdrdsoqqxx11-0xx10-1xx1-01xx0-*11xx00表7-7dcpq,t+lqn=oqn = 00110101if0表7-8根据实验结果回答下列问题：rd.心）哪个端是置0端，哪个端是bu端？正常使用时， 各自应接高电平还是低电平？*选做：分析图7-7的暂态和稳态特性，mti 岀波形图方可进行实验。自拟实验目的和步骤。 说明图7-7的作用。2）测试d触发器的