数字电路试验指导书

1、第一篇 数字电路实验指导书实验一 集成逻辑门的功能测试与数字箱的使用一、实验目的1、了解数字实验箱的原理，掌握其使用方法2、掌握根本门电路逻辑功能的测试方法3、了解 TTL 和 CMOS 器件的使用特点二、实验一起及实验器件1、数字实验箱2、20MHz 双踪示波器3、500 型万用表4、实验器件：74LS00 1 片CD4001 1片74LS86 1 片CD4011 1片三、实验任务一 数字实验箱的使用1、用 500 型万用表分别测出固定直流稳压源的出去电压值2、用 500 型万用表分别测出十六路上下电平信号源和单次脉冲信号源的上下电平值，并观察单次脉冲前后沿的变化3、用示波器测出连续冲源的频

2、率范围及幅度Vp-p 值4、分别用十六路上下电平信号源：单次脉冲信号源检查十六路上下电平指示灯的好坏二 集成逻辑门的功能测试1、分别写出 74LS00，74LS86，CD4001，CD4011 1 的逻辑表达式，列出其真表值，并分别 对其逻辑功能进行静态测试2、用 74LS00 完成以下逻辑功能，分别写出逻辑表达式，画出逻辑图，测试其功能。四、预习要求1、复习数字试验箱的组成和工作原理2、复习 TTl 和 CMOS 电路的命名，分别及使用规那么3、认真查阅实验器件的功能表和管脚图4、列出实验任务的记录数据表格，写出实验的方法、步骤，画出实验电路实验二 集成逻辑门的参数测试一、实验目的1、熟悉集

3、成逻辑门主要参数的意义2、掌握集成逻辑门主要参数的测试方法3、了解 TTL 器件和 CMOS 器件的使用特点二、实验仪器与器件1、数字实验箱2、20MHz 双踪示波器3、500 型万用表4、实验器件：74LS20 1 片 CD4012 1 片三、实验任务1、TTL 与非门的主要参数的测试 测试74LS20的空载功耗Peel、Pcch,低电平输入电流lil，高电平输入电流lih。 用图形法测试 74LS20 的电压传输特性，读出相应的 Uoh， Uol， Uon， Uoff 根据参数定义，分别测出Uoh , Uol , Uon , Uoff。将测试结果与上述的结果进行比拟 测试 74LS20 的

4、扇出系数 No 和平均传输延迟时间 tpd2、CMOS 与非门主要参数的测试给定Vdd=10V，测试CD4021的静态电流Idd，计算静态功耗给定 Vdd=5V ，用图形法测试 CD4021 的电压传输特性，分析其特点。并找出 Uoh， Uol，UonUoff 值测试 CD4012 的平均传输延迟时间四。、预习要求1、复习 TTL 与非门和 CMOS 与非门主要参数的含义及其测试方法2、认真阅读附录中 74LS20 和 CD4012 的主要参数的标准及测试条件3、写出各实验任务的实验方法，步骤画出测试电路和记录数据的表格。实验三 组合逻辑电路的设计一、实验目的1 、 掌握组合逻辑电路的设计方法

5、2、观察组合逻辑电路的冒险现象，了解冒险现象消除的方法二、实验仪器与器件1 、 数字试验箱2、20MHz 双踪示波器3、500 型万用表4、实验器件：74LS00 3 片CD4011 2 片74LS20 3 片三、实验任务1 、 组合逻辑电路的实际 设计以下三个题目、要求： 写出详细的设计方法、步骤 画出完整的逻辑电路图 验证结果 设计课题 设计一个优先排队电路，排队顺序为：A= “1最优先级B= “1 次优先级C=“ 1 普通级要求：输出端最多只能有一端为“ 1设计一个四人无弃权表决的电路多数赞成那么通过 设计一个一位全加速2、观察和消除冒险现象 在输入只提供原变量条件下，用 CD4011

6、实现函数： F=AB+BC 当 A=C= “ 1时，在 B 端送 f=200KHz1MHz 的方波信号，观察冒险现象 在上的根底上，利用增加校正项的方法，消除冒险，并观察波形。四、预习要求1、复习组合逻辑电路的设计方法，步骤2、复习冒险现象产生的原因及其消除的方法3、根据实验要求，画出电路，写出实验的方法，步骤实验五 译码器、数据选择及其应用一、实验目的熟悉译码器、数据选择器的逻辑应用掌握译码器、数据选择器的使用方法二、实验仪器与器件数字试验箱20MHz 双踪示波器500 型万用表实验器件74LS138 1 片74LS48 1 片74LS153 2 片74LS00 1 片LED 七段数码管 1

7、 只三、实验任务1、利用 74LS138 实现函数 F=ABC+ABC2、利用 74LS153 构成一个全方位数码管组成实验电路，验证74LS48 的逻辑功能3、利用 74LS153 构成一位全加速， 要求列出其真值表， 写出逻辑表达式， 画出逻辑电路图， 并验证4、利用 74LS153 和 74LS138 组成三位并行码比拟器，要求当两个数相等时，输出为“0，否那么输出为“ 15、利用 74LS153 、74LS48 和一位 LED 七段数码管，实现四位数的串行显示，这四位二进 制码依次为 0001 100110000010四、预习要求1、熟悉译码器、数据选择器的工作原理及使用方法2、根据实

8、验任务要求，画出实验电路，写出设计过程实验六 集成触发器机器应用一、实验目的1、掌握用与非门组成根本 R-S 触发器的功能和使用方法、2、掌握集成 D 、 JK 触发器的逻辑功能和使用方法3、了解锁存器的功能二、实验仪器与器件1、数字实验箱2、200MHz 双踪示波器3、500 型万用表4、实验器件：74LS373 1 片 74LS107 1 片74LS74 2 片 74LS00 1 片电阻 10K 2 只三、实验任务1、用 74LS00 组成一个无抖动开关电路，并验证其功能2、测试 74LS107 的逻辑功能3、测试 74LS74 的逻辑功能4、试用 JK 触发器和 D 触发器分别构成一个二

9、分频和四分频电路，记录输入，输出波形5、利用 74LS74 设计一个九进制异步计数器，观察并记录各级波形。6、测试 74LS373 的逻辑功能。用其组成 8 位双向总线驱动器，并验证功能四、预习要求1、复习各种触发器的逻辑功能机器触发方式2、复习利用触发器设计同步计数器和异步计数器的方法3、画出实验任务的电路图，写出实验的方法、步骤。画出有关电路的理论波形实验七 集成计数器及其应用一、实验目的1、 掌握中规模集成计数器的工作原理和任意进制计数器的设计方法。2、 熟悉计数、译码、显示电路的使用方法。二、实验仪器与器件1、数字实验箱2、20MHz 双踪示波器3、500 型万用表4、实验器件：74L

10、S1602 片LED 七段数码管 2 片74LS482 片74LS001 片三、实验任务1、测试74LS160的置数、清零、计数功能。用示波器同时观察CP端Qo端的波形2、用 74LS160 分别构成 5 分频、 6 分频的分频电路，并用示波器同时观察输入、输出波形3、根据给定器件，分别设计一个数字钟用的二十四进制和六十进制的计数器，并显示其结 果四、预习要求1、认真学习附录中 74LS160 的逻辑功能、引脚作用及时序要求。2、复习 74LS48、 LED 数码管的使用方法3、根据给定实验任务要求设计电路，画出有关电路的理论波形。4、拟定实验的方法、步骤实验八 移位存放器及其应用一实验目的1

11、. 掌握移位存放器 CD40194 的逻辑功能及其测试方法2. 掌握移位存放器的主要应用 二实验仪器与器件1. 数字实验箱2.20MHz 双踪示波器3.500 型万用表4. 实验器件：74LS74 1片74LS20 1 片74LS00 1片CD40194 2 片四、实验任务1、CD40194 的功能测试。分别测试 CD40194 的去除、左移、右移、并行置数和保持的功能2、利用 2 片 CD40194 组成 8 位移存放器，并验证其功能。3、利用 cd40194 组成 8 位串入变并出和并入变串出的交换电路，并验证其功能 五预习要求1. 复习移位存放器的工作原理及设计方法2. 复习序列信号发生

12、器的设计方法3. 画出实验电路，拟定实验的方法，步骤。列出数据表格实验九 脉冲分配器及其应用一、实验目的1. 熟悉利用 CD40194 构成位移型脉冲分配器的方法2. 掌握节拍分配器的应用二、实验仪器与器件1. 数字实验箱2. 20MHz 双踪示波器3. 500 型万用表4. 实验器件：74LS00 1 片 CD40194 2 片CD4017 2 片三、实验任务1. 利用 CD40194 设计一个能自启动的环形计数器，观察和记录计数器的工作状态和输出 波形2. 利用 CD40194 设计一个能自启动的扭环计数器，观察和记录计数器的工作状态和输出 波形3. 测试 CD4017 的逻辑功能4. 利

13、用cd4017分别组成3分频和7分频电路，观察和记录输入，输出波形5. 利用 CD40194 设计一个六分频的电路四、预习要求1. 复习环形计数器和扭环计数器的工作原理及设计自启动位移计数器的方法2. 复习计数器型分配器的工作原理3. 认真阅读附录中 CD40194 和 CD4017 的功能表和说明4. 根据实验任务画出实验电路，写出测试方法、步骤。列出记录的数据表格实验十 集成单稳态触发器及其应用一、实验目的1. 掌握集成单稳态触发器的功能和特性2. 熟悉集成单稳态触发器的典型应用二、实验仪器与器件1. 数字实验箱2. 20MHz 双踪示波器3. 函数发生器4. 500 型万用表5. 实验器

14、件74LS1212件 74LS1231 件74LS141 片三、实验任务1. 利用2片74LS121设计一个多谐振荡器，要求产生频率为1KHz的方波，试选取 R、C值，并用示波器测出方波的幅度、频率和占空比。2. 试用 74LS121 分别组成 3 分频、 4分频的电路。当单稳态触发器输入信号为 f=1KHz 的 方波时，试分别选取 R、 C 值3. 利用74LS123设计一个下降沿延迟电路，要求对输入的矩形脉冲的下降沿延迟20us,要求：画出实验电路。中选取外接定时电容 C=0.01uF 时，试计算外接定时电阻值观察电阻值4. 利用 74LS14 设计一个整形电路，要求正弦波、三角波变换成矩

15、形波，观察记录输入、 输出波形，并测出 Ut、Ut和厶Ut值四、预习要求1 熟悉所给器件的引脚排列，功能表及详细说明2 根据实验任务要求，画出实验电路，选定有关参数，拟定实验方法、步骤实验十一 555 定时器及其应用一、实验目的1. 了解 555 定时器的结构及工作原理2. 掌握 555 定时电路的应用二、实验仪器与器件1. 数字实验箱2. 20MHz 双踪示波器3. 函数信号发生器4. 500 型万用表5. 实验器件：NE555 1 片 电阻 100K 3 只 2.4K 1 只电位器 10K 电容 10uF 1 只 1200PF1 只三、实验任务1、 用 NE555 组成施密特触发器，给定

16、Vop=+5V ， Vipp=5V ，要求： 用示波器同时观察测当输入信号为正弦波、三角波、方波时的输入、输出波形，并分别 测出输入信号和输出信号的峰-峰值和周期分别测出输入信号为正弦波，三角波，方波的最小触发电平值Vip-p2、用 NE555 组成单稳态电路。 给定 V=5v ，输出脉冲宽度 Tp=1ms ，充电电阻 R=6.8K 欧姆， 要求：计算出 C 值用示波器分别比照观测和记录 U， Ur， Up 的波形，并分别测出其电压峰 -峰值和脉冲宽 度 观察输入触发脉冲为不同宽度和幅度时，对输出脉冲的影响，并测出最小输入触发脉冲 的幅度3、用 NE555 组成多谢振荡器，给定 V=5V ，振

17、荡频率为 fo=100KHz ， R1+R2=6.8K 欧姆。 D=60% 。要求：计算 R1、 R2 、 C 值 观察振荡器 Ui,Uo 波形，并测出 T1， T2， T 值和输出信号峰 -峰值四、预习要求1. 复习 NE555 定时器的结构及工作原理2. 了解 NE555 定时器的各种应用3. 根据实验任务要求，画出实验电路，计算各元件值。拟定实验方法、步骤。列出记录的 数据表格。实验十二 多路模拟开关及其应用一、实验目的1. 了解多路模拟开关的组成及工作原理2. 掌握模拟开关功能的测试方法3.掌握模拟开关的应用二、实验仪器与器件1.数字实验箱2.20MHz 双踪示波器3.直流稳压电源4.

18、500 型万用表5.实验器件：74LS86 1 片CD4066 2 片74LS163 1 片CD4028 1 片CA741 1 片CD4051 1 片电阻 6.8K7 只五、实验任务1. 利用 CD4028 设计一个八通道模拟数据选择器，画出电路，列表验证其结果。2. 利用 CD4051 设计一个传送正负极性的交流信号，给定：Vdo=5V , Vss=OV , Vee=-5V,地址输入数字信号电平为 TTL电平，模拟信号 Vip-p=<5V。 要求：在八个模拟输入端，分别加不同频率的正弦信号，用示波器观察OUT/IN 端的波形，验证CD4051 的功能将正弦信号改在 OUT/IN 端输入

19、，用示波器分别观察八路模拟输入波形，验证 CD4051 的功 能按方框图设计一个用数字信号合成三角波的电路。 给定：输入方波信号为 TTL 电平，频率 F=16KHz 要求：记录 U1， OUT 端波形测出 OUT 端波形的峰峰值和频率使输入方波信号频率 F=32KHz 时，重复上面六、预习要求1. 认真查阅 CD4066 ， CD4051 等给定器件的工作原理，引脚说明及使用说明。2. 画出各实验任务的电路，弄清其工作原理3. 写出实验任务的实验方法，步骤，列出记录的数据表格实验十四ROM 、RAM 的功能测试一、 实验目的1. ROM、 RAM 的工作原理。2. 掌握 ROM、 RAM 芯片的功能测试。3. 会正确使用 ROM、 RAM 芯片。、实验仪器与器件1. 数字试验箱2直流稳压电源3.500 型万用表4. 实验器件：74LS3731 片27161 片7