逻辑电路基础实验指导

基础实验部分实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、 实验目的1、 熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。2、 掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。二、 实验仪器及设备1、 数字逻辑实验箱1台2、 元器件：74LS0074LS0474LS2874LS86HD74LS86P各一块导线若干三、 实验内容1、测试74LS04（六非门）的逻辑功能将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为1脚）重点讲解，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为K=A表1-1 74LS04逻辑功能测试表1A1Y2A2Y3A3Y4A4Y5A5Y6A6Y0101010101011010101010102、测试74LS00（四2输入端与非门）逻辑功能将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为K=A^B表1-2 74LS00逻辑功能测试表1A1B1Y2A2B2Y3A3B3Y4A4B4Y0010010010010110110110111011011011011101101101103、测试74LS28（四2输入端或非门）逻辑功能将74LS28正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）表1-374LS28逻辑功能测试表1A1B1Y2A2B2Y3A3B3Y4A4B4Y001001001001010010010010100100100100110110110110本器件的逻辑表达式应为：Y=厂B，与实侧值相比较，功能正确。4、测试74LS86（四异或门）逻辑功能将74LS86正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-4要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为Y=A㊉B表1-474LS86逻辑功能测试表1A1B1Y2A2B2Y3A3B3Y4A4B4Y000000000000011011011011101101101101110110110110四、实验结果分析（回答问题）若测试74LS55的全部数据，所列测试表应有256种输入取值组合。用实验箱、万用表作一个实验示范，并强调测试方法及万用表的用法。实验二组合逻辑电路的实验分析一、 实验目的1、 学会组合逻辑电路的实验分析方法。2、 验证半加器、全加器的逻辑功能。二、 实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱1台

2、元器件：74LS00、74LS04、74LS86、74LS28各一块电阻及导线若干三、实验线路图四、实验内容1、 测试用与非门构成的电路的逻辑功能按图3-1接线。按下表要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能为半加器，写出逻辑表达式为：Y=A㊉BZ=AB2、 测试用异或门和与非门组成的电路的逻辑功能按图3-2接线。按下表要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能为半加器，写出逻辑表达式为Sn=A©B Cn=ABABABYZ0000011010101101ABSnCn00000110101011013、测试用异或门、非门和与或非门组成的电路的逻辑功能按图3-3接线。按下表要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能为半加器，写出逻辑表达式为：AnBnCn-1SnCn000000011001010011011001010101Sn=A©B©CCn=AB+(A©B)C1100111111五、实验结果分析（回答问题）1、总结用实验来分析组合逻辑电路功能的方法为：按图接线，将输入的所有取值组合对应输出测出来，得到该电路的真值表，进而写出逻辑函数表达式，概述电路的逻辑功能实验三数据选择器一、 实验目的1、 进一步熟悉用实验来分析组合逻辑电路功能的方法。2、 了解中规模集成四选一数据选择器74LS153的应用。3、 了解组合逻辑电路由小规模集成电路设计和由中规模集成电路设计的不同特点二、 实验仪器及设备1、 数字逻辑实验箱1台2、 元器件:74LS00、74LS04、74LS153导线若干三、 实验线路图四、 实验内容（简单实验步骤、实验数据及波形）1、利用数字逻辑实验箱测试74LS153四选一数据选择器的逻辑功能，按图5-1接线，将实验结果记录在下表中。选通地址输入数据输入输出SA1A0D0D1D2D3YY1XXXXXX01000D0XXXD0D001XD1XXD1D1

10XXD2XD2D211XXXD3D3D3用四选一数据选择器组成八选一数据选择器，用数字逻辑实验箱测试该八选一数据选择器的逻辑功能。将实验结果记录在下表中：选通选通地址输入SA2A1A0D0D1D21XXXXXX0000D0XX001XD1X010XXD2011XXX100XXX101XXX110XXX111XXX数据输入输出D3D4D5D6D7YyXXXXX01XXXXXD0D0XXXXXD1D1XXXXXD2D2D3XXXXD3D3XD4XXXD4D4XXD5XXD5D5XXXD6XD6D6XXXXD7D7D7交通灯红用R、黄用Y、绿用G表示，亮为1，灭为0。只有当其中一只亮时为正常Z=0，其余状态均为故障Z=1。该交通灯故障报警电路如图5-1，接线并检查电路的逻辑功能，将结果记录在下表中，可得表达式为：Z（R，Y，G）=Em（0，3，5，6，7）RYGZ0001001001000111

10001011110111113、有一密码电子锁，锁上有四个锁孔A、B、C、D,按下为1,否则为0,当按下A和B、或A和D、或B和D时，再插入钥匙，锁即打开。若按错了键孔，当插入钥匙时，锁打不开，并发出报警信号，有警为1，无警为0。设计出电路如图5-3,按图接线并检查电路的逻辑功能，列出表述其功能的真值表，记录实验数据如下表，可得表达式为：F（AB,C,D）=^m（0,1,2,3,4,6,7,8,10,11,13,14,15）ABCDFABCDF00001100010001110010001011010100111101110100111000010101101101101111010111111111五、实验结果分析（回答问题）1、由以上实验测试结果，可知74LS153四选一的功能正常。2、用中规模集成电路设计逻辑函数的特点为：较小规模集成电路更便于修改设计，且设计中多使用最小项表达式，设计思想可以更加清晰。实验四触发器的功能及应用一、实验目的1、学会测试触发器逻辑功能的方法。2、 进一步熟悉RS触发器、集成JK触发器和D触发器的逻辑功能及触发方式。3、 进一步熟悉数字逻辑实验箱中单脉冲和连续脉冲发生器的使用方法。二、 实验仪器及设备1、 数字逻辑实验箱1台2、 双踪示波器XJ4328\XJ4318一台3、 元器件:74LS00、74LS74、74LS73A各1块导线若干三、 实验线路图四、实验内容（简单实验步骤、实验数据及波形）1、基本RS触发器逻辑功能测试利用数字逻辑实验箱测试由与非门组成的基本RS触发器的逻辑功能，R、S接电平开关，Q、Q接电平显示，将结果记录在下表中。步骤RSQQ功能00011不定10101置021101保持31010置141110保持2、集成JK触发器逻辑功能测试CPJK私RDQQX11QQ11一00110—1011一01100—1110

1-01-0110-10-10/11/0直接置0和置1端的功能测试JK逻辑功能的测试按下表测试并记录JK触发器的逻辑功能(表中CP信号由实验箱操作板上的单次脉冲发生器提供)。JKCPQnQn+1000-10/10/11-00/10/1010-10/10/11-00/10100-10/10/11-00/11110-10/10/11-00/11/0JK触发器计数功能测试使触发器处于计数状态(J=K=1)，CP信号由实验箱操作板中的连续脉冲(矩形波)发生器提供，可分别用低频(f=1~10HZ)和高频(f=20~150KHZ)两档进行输入，分别用实验箱上的LED电平显示器和XJ4328双踪示波器观察工作情况，记录CP与Q的工作波形，Q状态更新发生在CP的下降沿。Q信号的周期是CP信号周期的两倍。3、集成D触发器逻辑功能测试(1)D触发器逻辑功能的测试按下表测试并记录D触发器的逻辑功能(表中CP信号由实验箱操作板上的单次脉冲发生器提供)。DCPQnQn+100-10/101-00/10/110-10/111-00/10/1（2）D触发器计数功能测试使触发器处于计数状态（D=），CP端由实验箱操作板中的连续脉冲（矩形波）发生器提供，可分别用低频（f=1-10HZ）和高频（f=20-150KHZ）两档进行输入，分别用实验箱上的LED电平显示器和XJ4318/XJ4328双踪示波器观察工作情况，记录CP与Q的工作波形，Q状态更新发生在CP的上升沿。Q信号的周期是CP信号周期的两倍。五、实验结果分析（回答问题）1、画出工作波形图。2、比较各种触发器的逻辑功能及触发方式：基本RS触发器：置0、置1、保持功能，有不定状态；低电平触发。JK触发器：置0、置1、保持、计数功能，有低电平有效的直接置0、置1端；下降沿触发。D触发器：置0、置1、保持、功能，有低电平有效的直接置0、置1端；上升沿触发。六、思考题将一个带直接置0/1端的JK触发器置为0有以下几种