第8讲计算机硬件实验

1、数字电子技术基础数字电子技术基础（8 8）主主 讲：吴玉新讲：吴玉新手手 机机:时 间：间：2014-12-32014-12-3数字电路实验1 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试2 2、组合逻辑电路的分析与设计、组合逻辑电路的分析与设计3 3、译码器及其应用、译码器及其应用4 4、数据选择器及其应用、数据选择器及其应用实验课注意事项：1 1、入座后应首先检查本次实验所需的仪器、元件是否完整，、入座后应首先检查本次实验所需的仪器、元件是否完整，如发现缺失或损坏立即报告教师处理；如发现缺失或损坏立即报告教师处理；2 2、爱

2、护公物设施，严格按照实验要求和操作规程进行实验，、爱护公物设施，严格按照实验要求和操作规程进行实验，因违章操作造成设备损坏需按学校规定进行赔偿，并视情节给因违章操作造成设备损坏需按学校规定进行赔偿，并视情节给予处分；予处分；3 3、实验完成后应关掉仪器及电路电源，将实验台整理干、实验完成后应关掉仪器及电路电源，将实验台整理干 净，净，仪器、元件摆放整齐，仪器、元件摆放整齐， 导线扎成一捆，凳子归位，经指导教师导线扎成一捆，凳子归位，经指导教师检查同意后方可离开；检查同意后方可离开；4 4、自觉保持环境卫生，不得在实验室内吃零食，乱扔纸屑，、自觉保持环境卫生，不得在实验室内吃零食，乱扔纸屑，下课

3、后将桌面上清理干净，卫生委员和学习委员负责最后检查下课后将桌面上清理干净，卫生委员和学习委员负责最后检查仪器、打扫教室。仪器、打扫教室。1 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试1 1、实验学习目标、实验学习目标（1 1）掌握了解）掌握了解TTLTTL系列、系列、CMOSCMOS系列外形及逻辑功能。系列外形及逻辑功能。（2 2）熟悉集成电路引脚排列，如何在实验箱上接线及注）熟悉集成电路引脚排列，如何在实验箱上接线及注意问题。意问题。 （3 3）熟悉各种门电路参数的测试方法。）熟悉各种门电路参数的测试方法。2 2、实验设备、实验设备（1) 1) 数电实验箱数电实验箱（2 2）

4、TTLTTL器件：器件：74LS02 74LS02 二输入端四或非门二输入端四或非门 1 1 片片 、74LS0074LS00二输入端四与非门二输入端四与非门1 1片、片、74ls125 74ls125 三态门三态门 1 1片片1 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试引脚图引脚图1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 81A 1B 1Y 2A 2B 2Y GNDVCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y7400 74LS00 （2输入端四与非门）1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 8A1 B1 NC C1 D1 Y1 GNDVC

5、C D2 C2 NC B2 A2 Y27420 74LS20 （4输入端双与非门）1 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试74LS8674LS86二输入端四异或门二输入端四异或门 74LS02二输入端四或非门二输入端四或非门 1 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试3 3、实验内容与步骤、实验内容与步骤 选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意VccVcc及及GNDGND不能连接错。线连接好后经检查无误方可通电实验。不能连接错。线连接好后经检查无误方可通电实验。(1)

6、 TTL(1) TTL门电路及门电路及CMOSCMOS门电路的功能测试。门电路的功能测试。 将将TTLTTL与非门与非门74LS0074LS00、或非门、或非门74LS0274LS02按图连线：输入端、接逻辑开关，输按图连线：输入端、接逻辑开关，输出端接发光二极管，改变输入状态的高低电平，观察二极管的亮灭，并将输出出端接发光二极管，改变输入状态的高低电平，观察二极管的亮灭，并将输出状态填入表中：状态填入表中：输输 入入A BA B输输 出出Y Y2 274LS0074LS00输输 出出Y Y3 374LS0274LS020 00 00 10 11 01 01 11 1逻辑表达式逻辑表达式逻辑功

7、能逻辑功能U1A74LS00DVCC5V3J3Key = BJ4Key = AX32.5 V X42.5 V 12X12.5 V 0VCC1 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试(2) TTL(2) TTL门电路多余输入端的处理方法：门电路多余输入端的处理方法： 将将74LS0074LS00和和74LS0274LS02按图示按图示1-31-3连线后，连线后，A A输入端分别接地、高电平、输入端分别接地、高电平、悬空、与悬空、与B B端并接，观察当端并接，观察当B B端输入信号分别为高、低电平时，相应输出端输入信号分别为高、低电平时，相应输出端的状态，并填表端的状态，并填表

8、1-2.1-2.输输 入入输输 出出 A AB B74LS00Y1 74LS00Y1 74LS02Y274LS02Y2接地接地0 01 1 高电平高电平0 01 1 悬空悬空0 01 1A A、B B并接并接0 01 11 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试VCC5VX12.5 V J3Key = BJ4Key = A320VCC1VCC5VX22.5 V J1Key = BJ2Key = A650VCC4VCC5VX32.5 V J5Key = B97VCC5VX42.5 V J7Key = B10U1A74LS02DU2A74LS02DU3A74LS02DU4A74

9、LS02DVCC0VCC0121 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试(3) TTL(3) TTL三态门逻辑功能测试三态门逻辑功能测试: : 将将TTLTTL三态门三态门74ls12574ls125和反相器按图连线，输入端和反相器按图连线，输入端A A、B B、G G分别接分别接逻辑开关，输出端接发光二极管，改变控制端逻辑开关，输出端接发光二极管，改变控制端G G和输入信号和输入信号A A、B B的高的高低电平，观察输出状态，并填表低电平，观察输出状态，并填表1-3.1-3.G GA A Y Y0 00 00 0 1 1 1 11 10 0 1 1 1 1、逻辑门电路的逻

10、辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试U1A74LS125NU2A74LS125NU3A74LS125N2VCC5VXFG2X32.5 V X22.5 V J1Key = AJ2Key = BJ3Key = C4561X12.5 V VCCX42.5 V 01 1、逻辑门电路的逻辑功能及测试、逻辑门电路的逻辑功能及测试4 4、实验要求与注意事项、实验要求与注意事项（1 1）按各步骤要求填表。）按各步骤要求填表。（2 2）通过实验分析，说明）通过实验分析，说明TTLTTL门电路和门电路和CMOSCMOS门电路有门电路有什么特点，总结他们多余端的处理方法。什么特点，总结他们多余端的处理方法。（3

11、 3）说明三态门有什么特点。）说明三态门有什么特点。2 2、组合逻辑电路的分析与设计、组合逻辑电路的分析与设计1 1、实验学习目标、实验学习目标（1 1）掌握组合逻辑电路的设计方法及功能测试方法。）掌握组合逻辑电路的设计方法及功能测试方法。（2 2）熟悉组合电路的特点。）熟悉组合电路的特点。2 2、实验设备、实验设备（1 1）数字电路实验箱。）数字电路实验箱。（2 2）集成块）集成块74LS8674LS86、74LS0074LS00。2 2、组合逻辑电路的分析与设计、组合逻辑电路的分析与设计3 3、实验内容与步骤、实验内容与步骤（1 1）用四）用四2 2输入异或门（输入异或门（74LS8674

12、LS86）和四）和四2 2输入与非门输入与非门（74LS0074LS00）设计一个一位全加器。）设计一个一位全加器。（2 2）在一个射击游戏中，每人可打三枪，一枪打鸟）在一个射击游戏中，每人可打三枪，一枪打鸟(A)(A)，一枪打鸡（一枪打鸡（B B），一枪打兔子（），一枪打兔子（C C）。规则是：打中两枪）。规则是：打中两枪并且其中有一枪必须是打中鸟者得奖（并且其中有一枪必须是打中鸟者得奖（Z Z）。试用与非门）。试用与非门设计判断得奖的电路。设计判断得奖的电路。2 2、组合逻辑电路的分析与设计、组合逻辑电路的分析与设计U1A74LS86DU2A74LS86DU3A74LS00DU4A74LS

13、00DU5A74LS00DX12.5 V 156X22.5 V 8ABC2J1Key = AJ2Key = BJ3Key = C794VCC5VVCC0全加器：全加器：2 2、组合逻辑电路的分析与设计、组合逻辑电路的分析与设计U5A74LS00DU1A74LS00DU2A74LS00DJ1Key = BJ2Key = AJ3Key = CVCC5V456X22.5 V 1X32.5 V 3X42.5 V 2X12.5 V VCC0打枪游戏：打枪游戏：2 2、组合逻辑电路的分析与设计、组合逻辑电路的分析与设计4 4、实验要求与注意事项、实验要求与注意事项（1 1）画出实验电路连线示意图，整理实验

14、数据，分析实）画出实验电路连线示意图，整理实验数据，分析实验结果与理论值是否相等。验结果与理论值是否相等。（2 2）设计判断得奖电路时需写出真值表及得到相应输出）设计判断得奖电路时需写出真值表及得到相应输出表达式以及逻辑电路图。表达式以及逻辑电路图。（3 3）总结中规模集成电路的使用方法及功能。）总结中规模集成电路的使用方法及功能。3 3、译码器及其应用、译码器及其应用1 1、实验学习目标、实验学习目标（1 1）掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法）掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法（2 2）了解中规模集成数据选择器的功能、管脚排列、掌）了解中规模集成数据选择器的功能、管脚排列、掌握

15、其逻辑功能。握其逻辑功能。 （3 3）熟悉利用数据选择器构成任意逻辑函数的方法。）熟悉利用数据选择器构成任意逻辑函数的方法。（4 4）掌握译码器的级联方法及测试方法。）掌握译码器的级联方法及测试方法。2 2、实验设备、实验设备（1 1） 数字逻辑实验箱。数字逻辑实验箱。（2 2） 集成块集成块74LS13874LS138、74LS2074LS20、CD4511CD4511。3 3、译码器及其应用、译码器及其应用3 3、实验内容与步骤：、实验内容与步骤：（1 1）译码器）译码器74LS13874LS138的逻辑功能测试的逻辑功能测试（2 2）用译码器）用译码器74LS13874LS138实现逻辑

16、功能实现逻辑功能Y=AB+AC+BCY=AB+AC+BC（3 3）用一片）用一片74LS13874LS138和一片和一片74LS2074LS20实现实现1 1位全加器功能位全加器功能CD45113 3、译码器及其应用、译码器及其应用（1 1）译码器逻辑功能测试）译码器逻辑功能测试U174LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A4G2B5X1X2X3X4X5X6X7X012345678VCC5VA0A1A2ABCGG2AG2BVCC091011121314X8X9G13 3、译码器及其应用、译码器及其应用（2 2）译码器实现逻辑功能）译码器

17、实现逻辑功能Y=AB+AC+BCY=AB+AC+BCU174LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A4G2B5X1X2X3X4X5X6X7X0VCC5VCBAA3B1C1G1G2G3X8X9G42827262524230VCC19171615U2A74LS20D182021221X103 3、译码器及其应用、译码器及其应用（3 3）用一片）用一片74LS13874LS138和一片和一片74LS2074LS20实现全加器功能实现全加器功能U174LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A

18、4G2B5X1X2X3X4X5X6X7X0VCC5VCBAA3B1C1G1G2G3X8X9G4U2A74LS20DX101513121110987650VCC1U3A74LS20D23414X11163 3、译码器及其应用、译码器及其应用4 4、实验要求与注意事项、实验要求与注意事项整理实验数据、图表，并对实验结果进行分析讨论整理实验数据、图表，并对实验结果进行分析讨论4 4、数据选择器及其应用、数据选择器及其应用1 1、实验学习目标、实验学习目标（1 1）学习数据选择器逻辑功能测试方法）学习数据选择器逻辑功能测试方法（2 2）了解中规模集成数据选择器的功能、管脚排列、掌）了解中规模集成数据选择器的功能、管脚排列、掌握其逻辑功能。握其逻辑功能。（3 3）熟悉利用数据选择器构成任意逻辑函数的方法。）熟悉利用数据选择器构成任意逻辑函数的方