数字电路组装与调试技术五PPT课件

1、与非门测试和组合逻辑电路实验十五（实验十五（p111p111）和实验十六（一）（）和实验十六（一）（p116p116）一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容三、组合逻辑电路的功能测试三、组合逻辑电路的功能测试四、数字电路组装与调试技术四、数字电路组装与调试技术五、实验的具体要求五、实验的具体要求六、注意事项六、注意事项 七、下次实验预告七、下次实验预告第1页/共20页一、实验目的学会使用学会使用TTLTTL逻辑电路芯片；逻辑电路芯片；掌握组合逻辑电路的功能测试方法；掌握组合逻辑电路的功能测试方法；学会简单组合电路的设计方法。学会简单组合电路的设计方法。第2页/共20页1.1.测量测量

2、TTLTTL与非门输出高、低电平与非门输出高、低电平; ; 2.2.测量测量TTLTTL与非门电压传输特性与非门电压传输特性; ;3.3.组装并测试组装并测试“监视交通信号灯工作状态监视交通信号灯工作状态”电路的逻辑功能；电路的逻辑功能；4.4.设计并组装一个设计并组装一个“大小比较器大小比较器”，测试其，测试其功能；功能；5.5.设计并组装一个设计并组装一个“2-42-4线译码器线译码器”，测试，测试其功能；其功能；二、实验内容第3页/共20页三、组合逻辑电路的功能测试三、组合逻辑电路的功能测试 静态测试静态测试 & Y A B +5V 示波器示波器 万用表万用表 1 0 逻辑灯？逻

3、辑灯？ 510 220 （1 1）验证逻辑功能，即核对真值表；）验证逻辑功能，即核对真值表；（一定要学会用示波器测试输入、输出的高低电平）（一定要学会用示波器测试输入、输出的高低电平） 数据开关（2 2）测试输出逻辑电平）测试输出逻辑电平 第4页/共20页三、组合逻辑电路的功能测试三、组合逻辑电路的功能测试 动态测试动态测试 加入频率较高的信号（正方波），验加入频率较高的信号（正方波），验证逻辑功能（波形关系，如反相等）；证逻辑功能（波形关系，如反相等）； 检查有无竞争冒险，测量传输延时。检查有无竞争冒险，测量传输延时。& YAB示波器( (正方波）1第5页/共20页四、数字电路组装与

4、调试技术四、数字电路组装与调试技术 1 1画逻辑电路图画逻辑电路图 & & & & & 1 1 1 L R Y G U1：74LS04 2 3 4 5 6 1 U1 U1 U1 U2 U3 U3 U3 U4 1 2 3 4 5 6 9 10 8 3 4 5 6 1 2 4 5 6 U2：74LS10 U3：74LS00 U4：74LS20 图图5.16.3 (a) 5.16.3 (a) 工程图纸工程图纸最简标准最简标准芯片种类最少芯片种类最少芯片数量最少芯片数量最少转换问题转换问题引脚号第6页/共20页四、数字电路组装与调试技术四、数字电路组装与调试技术

5、 & & & & & 1 1 1 L R Y G U1：74LS04 2 3 4 5 6 1 U1 U1 U1 U2 U3 U3 U3 U4 1 2 3 4 5 6 9 10 8 3 4 5 6 1 2 4 5 6 U2：74LS10 U3：74LS00 U4：74LS20 图5.16.3 (a) 转换问题转换问题 & & 1 9 8 U2 U3 13 12 11 1 2 13 12 U1 DABCABCDL1 1画逻辑电路图画逻辑电路图 第7页/共20页四、数字电路组装与调试技术四、数字电路组装与调试技术 & & &am

6、p; & 1 1 1 L R Y G U1：74LS04 2 3 4 5 6 1 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 1 2 3 4 5 6 9 10 8 1 2 4 5 6 & U3 13 12 10 9 8 U3：74LS20 U2：74LS00 TTLTTL与非门多余输入端处理：接与非门多余输入端处理：接+5V+5V、并联、并联 、悬空、悬空最简电路最简电路1 1画逻辑电路图画逻辑电路图 CMOSCMOS门电路的任门电路的任何输入端都不能何输入端都不能悬空悬空!40004000系列、系列、74HC74HC系列为系列为CMOSCMOS门电门电路路第8页/共20页四、数

7、字电路组装与调试技术四、数字电路组装与调试技术 2 2组装、连接线路组装、连接线路第9页/共20页四、数字电路组装与调试技术四、数字电路组装与调试技术 2 2组装、连接线路组装、连接线路第10页/共20页3. 3. 调试（查故障）方法调试（查故障）方法 & & & & 1 1 1 L R Y G U1：74LS04 2 3 4 5 6 1 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 1 2 3 4 5 6 9 10 8 1 2 4 5 6 & U3 13 12 10 9 8 U3：74LS20 U2：74LS00 信号寻迹法（跟踪）信号寻迹法（跟踪） 00

8、00例：例：RYG=000RYG=000应该有应该有L=1L=11110四、数字电路组装与调试技术四、数字电路组装与调试技术 第11页/共20页1. 1. 测量测量TTLTTL与非门输出高、低电平与非门输出高、低电平 74LS00空载空载 下拉负载下拉负载(拉电流拉电流)5.1k 下拉负载下拉负载(拉电流拉电流)510 上拉负载上拉负载(灌电流灌电流)220 VOH VOL 五、实验的具体要求：五、实验的具体要求： 510 Y 1 0 5.1k & Y 1 0 & Y 1 0 & (a) (b) (c) 分别测量图分别测量图a、b、c、d、e五种情况下五种情况下Y的电压

9、值，其结果的电压值，其结果说明了什么？说明了什么？ Y 1 220 & Y 1 & (d) (e) +5V 1 1 第12页/共20页2. 2. 测量测量TTLTTL与非门电压传输特性（图与非门电压传输特性（图5.15.5 5.15.5 ）五、实验的具体要求：五、实验的具体要求： 在示波器上用在示波器上用X-YX-Y显示方式观察曲线，并用坐标纸描绘显示方式观察曲线，并用坐标纸描绘出特性曲线，在曲线上标出出特性曲线，在曲线上标出V VOHOH、V VOLOL、V VONON、V VOFFOFF，计算，计算V VNHNH、V VNLNL 。 & Y 5.1K 示波器示波器

10、正三角波正三角波 CH2 CH1 500Hz 4V 顺时针调节信号发生器面板上的顺时针调节信号发生器面板上的OFFSETOFFSET旋钮，使之输旋钮，使之输出正三角波。出正三角波。第13页/共20页 vI vO VOH VOL 2.4V 0.4V VOFF VON O 测试要点：测试要点： 首先：观察首先：观察CH1CH1、CH2CH2波形波形 （耦合直流）（耦合直流）； 然后：按然后：按“displaydisplay”，菜单中选菜单中选“格式格式”：“YTYT”“XYXY” ；确定坐标原点；确定坐标原点； 重要点的数值要在重要点的数值要在图中标注出来。图中标注出来。2. 2. 测量测量TTL

11、TTL与非门电压传输特性与非门电压传输特性第14页/共20页3. 3. 测试测试“监视交通信号灯工作状态监视交通信号灯工作状态”电路的功能电路的功能五、实验的具体要求：五、实验的具体要求： 按图按图5.16.35.16.3组装电路，用发光二极管指示输出逻辑状组装电路，用发光二极管指示输出逻辑状态，填写表态，填写表5.16.35.16.3。4. 4. 设计并组装一个能判断一位二进制数设计并组装一个能判断一位二进制数A A与与B B大小大小的的“大小比较器大小比较器”，测试其功能，测试其功能 实验报告中，要有设计过程实验报告中，要有设计过程; ; 画出逻辑电路图（应标上管脚号）画出逻辑电路图（应标

12、上管脚号）; ; 静态测试：结果记入表静态测试：结果记入表5.16.1;5.16.1; 动态测试：动态测试：A A为为1kHz 1kHz 正方波正方波,B=1,B=1,记录输出波形。记录输出波形。 问题：只有问题：只有2 2片片74LS0074LS00，能实现？，能实现？第15页/共20页五、实验的具体要求：五、实验的具体要求：5. 5. 设计并组装一个设计并组装一个“2-42-4线译码器线译码器”，要求如下：，要求如下： 实验报告中，要有实验报告中，要有设计过程设计过程; ; 画出逻辑电路图画出逻辑电路图（应标上管脚号）（应标上管脚号）; ; 测试结果记入自拟测试结果记入自拟表格中。表格中。

13、ENA2A1Y3Y2Y1Y000010000010100010001001100011XX0000译码器真值表第16页/共20页六、注意事项六、注意事项 1 1电源（电源（5V5V）核对无误，再接入！核对无误，再接入！2 2输出端不能短路、线与；输出端不能短路、线与；3 3多余输入端处理方法：多余输入端处理方法： TTLTTL与非门、与门：并联、接与非门、与门：并联、接+5V +5V 、悬空、悬空 TTLTTL或非门、或门：并联、接地、悬空或非门、或门：并联、接地、悬空 CMOSCMOS电路的任何输入端均不能悬空电路的任何输入端均不能悬空！第17页/共20页芯片管脚图1413121112341

14、09856774LS00 四 2 输入与非门VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y& 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND141312111234109856774LS04 六反相器VCC 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND111111141312111234109856774LS10 三 3 输入与非门 VCC 1C 1Y 3C 3B 3A 3Y& 1A 1B 2A 2B 2C 2Y GND&141312111234109856774LS20 双 4 输入与非门 VCC 2D 2C NC 2B 2A 3Y& 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND&(118页)第18页/共20页七、下次实验七、下次实验集成触发器集成触发器 实验目的实验目的：时序电路的功能测试时序电路的功能测试