数电实验报告

1、实验2组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）、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。、实验仪器及材料I.Dais或XK实验仪一台4 .万用表一台5 .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。图中A、B、C接电平开关，Y

2、1、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：Y = AB = A + BY2 = A* B ,= AB± BC2)实验图: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2 2。图22 在实验仪上用异或门和与门接成以上电路。A、B接电平开关

3、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:3.测试全加器的逻辑功能。写出图2 3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。Ci-I bAi Bi,Ci-1000111100010111010Bi Bi,Ci-1000111100001010111Si=Ci=图23填写表23各点状态。表23AiBiCi-1YZX1X2X3SiCi0000011100010011101010010101101101101101001101

4、0110011110111110100111011110111001按原理图选择与非门并接线进行测试，将测试结果记入表2-4,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: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。(7)实验总结:3个741s00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、个与或门

5、和一个非门实现。画出用异或门、与或非门和与门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。当输入端Ai、Bi、Ci 1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2 5。74ko0r CCJ74ls00 ph f&l表25输Ai00001111入Bi00110011端Ci-101010101输Si01101001出Ci00010111(4)实验过程及实验图:Si=ABC Ci=AB+BC+AC 引脚图：实验图:实验3触发器、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

6、换的方法。、实验仪器及材料1.双踪示波器台2. Dais或XK实验仪,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触发器实验内容1.基本RSFF功能测试：1片两个TTL与非门首尾相接构成的基本R-SFF的电路如图 试按下面的顺序在/Sd, /Rd端加彳百号：/Sd=0/Rd=1/Sd=1/Rd=1/Sd=1/Rd=0/Sd=1/Rd=13- 1所示。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？/Sd/Rd图3-1基本RSFF电路表3-1/Sd/RdQ/Q逻辑功能0110置11110保持10

7、01置01101保持/Sd接低电平，/Rd端加脉冲。/Sd接高电平，/Rd端加脉冲。(4)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.维持一阻双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/Rd/Sd图3- 2 DFF逻辑符号图

8、中/Sd, /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、T、1、J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3 2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3-2/Sd/RdCPDQnQn+100XX011110XX001011J0001

9、011J10111110X0111（5）实验过程及实验图:1）引脚图：2)实验图:/Rd3.双CP>K /Q/Sd图3 3 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+101XXXX110XXXX011J0X0011J1X0111JX01111JX1104.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

10、拟实验数据表并填写之。(4)实验过程及实验图Qn+1=J/Qn+/KQn 令 J=1, K=1 ;Qn+1=/Qn2）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：QnH1 = DJK触发器：Qn由=JQn +KQn3 .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、实验目的1)2)减法计数器:0 0 0 0 0 01.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。、实验仪器及材料料1.异步二进制计数器 按图41接线JUULCP .Q4 Q1:一 o 1 1。一 1

11、101 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 一 01.双踪示波器2. Dais或XK实验仪双J K触发器2片74LS174双D触发器1片三输入三与非门1片A图4- 1Q4 Q1 :3.器件74LS7374LS10三、实验内容由CP端输入单脉冲，测试并记录Q1Q4端状态及波形。,参考加法计数器，要求实验并记录。试将异步二进制加法计数改为减法计数(4)实验过程及实验图:2.异步二一十进制加法计数器按图4 2接线。QA、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，

12、并画出它们的波形。将图4- 1改为一个异步二一k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接线，将A、B、C、D置为1000,用单脉冲计数，记录各触发器状态。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。ABCDK 次显示：1000 1100 1110 1111 0111 0011 0001 0000 1000,能正常工作(3)实验过程及实验图: 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

13、,总结关于自启动的体会。V 揖n总图4-4v2岁无愕曾图43实验结果：ABCtB次显示：1000 0100 0010 0001 1000,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2 . Dais或XK实验仪3.器件74LS290十进制计数器一台一台2片三

14、、实验内容及步骤1.集成计数器74LS290功能测试。74LS290 是五一十进制异步计数器。逻辑简图为图5-1所示。A(CPI> B(CP2 图5 1 74LS290逻辑图74LS290具有下述功能： 直接置0 (R0 R0=1),直接置9 (R9 R9=1) 二进制计数(CP1输入QA输出)五进制计数(CP2输入QDQAQB输出)(4)十进制计数(两种接法如图5 2A、B所示)。I I Tc CP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

15、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5-1功能表R0R0R9输出双五进制十进制: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5374LS290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5 4是45进制计数一种方案，输出为 8421BCD码。ZT图5-4 按图5-4接线，并将输出接到显示器上验证。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