数字电子技术实验指导书

数字电子技术实验指导书机电工程学院电子信息工程2015年3月实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的1.认识并熟练使用数字电子技术实验的仪器、设备及使用方法逐步熟悉常用的集成电路芯片。了解逻辑代数的物理意义。二、实验仪器及设备1.数字逻辑实验台1台2.元器件：74LS081片74LS001片CC40711片4．导线若干三、实验内容1．测试74LS08的逻辑功能2．测试CC4071的逻辑功能3．测试74LS00的逻辑功能四、管脚图CC4071五、实验记录分别将74LS08、74LS00、CC4071芯片正确插入实验台，并注意识别第1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第1脚）。按表一要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平，填入下表。输入输出AB74LS0074LS08CC407100011011门电路的类型六、总结：判断集成门电路逻辑功能的方法。实验二组合逻辑电路设计与调试（1）（用小规模集成电路实现）一、实验目的1.学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法。2.掌握组合逻辑电路的调试方法。二、实验仪器及设备1.数字逻辑实验台1台2.数字万用表1块3.元器件：74LS00一片,74LS08,CC4071各一片4.导线若干三、实验内容设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路。每组灯信号由红、黄、绿三种灯组成，用A、B、C分别表示红、黄、绿三个灯的工作状态，并规定灯亮时为“1”，不亮时为“0”。正常工作情况下，只能是红，或绿，或红黄，或绿黄灯亮，其他情况视为故障。出现故障应自动报警,用L表示故障信号,正常工作时L为“0”,发生故障时L为“1”。四、实验步骤:1.验证74LS00,74LS08,CC4071的功能2.根据给定的逻辑要求及逻辑问题列出真值表。3.根据真值表写出组合电路的逻辑函数表达式并化简为最简与或表达式。4.用与门和或门实现,并画出逻辑电路图和接线图,然后测试结果。5.用74LS00与非门实现,并画出逻辑电路图和接线图,然后测试结果。6.记录实验中存在的问题及解决方法。7.总结设计组合逻辑电路的一般方法。实验三组合逻辑电路设计与调试（2）（用中规模集成电路3-8译码器实现）一、实验目的1.学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法。2.掌握组合逻辑电路的调试方法。3．熟悉74LS138的功能。4.掌握用全译码器实现组合逻辑函数的方法。二、实验仪器及设备1.数字逻辑实验台1台2.数字万用表1块3.元器件：74LS1381片74LS201片4．导线若干三、实验内容设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路。每组灯信号由红、黄、绿三种灯组成，用R、Y、G分别表示红、黄、绿三个灯的工作状态，并规定灯亮时为“1”，不亮时为“0”。正常工作情况下，任何时间必有1种灯亮，且只允许有1种灯亮，否则为故障。出现故障应自动报警,用L表示故障信号,正常工作时L为“0”,发生故障时L为“1”。四、实验步骤:1.验证74LS138和74LS20的逻辑功能.2.根据给定的逻辑要求及逻辑问题列出真值表。3.根据真值表写出组合电路的最小项表达式4.画出逻辑电路图和接线图并测试电路的功能。5．记录实验中存在的问题及解决方法。6.总结用全译码器设计组合逻辑电路的一般方法。实验四组合逻辑电路设计与调试（3）（用中规模集成电路数据选择器74LS151实现）一、实验目的1.学会组合逻辑电路的实验分析及其设计方法。2.掌握组合逻辑电路的调试方法。3.熟悉74LS151的逻辑功能。4.掌握数据选择器实现组合逻辑函数的方法。二、实验仪器及设备1.数字逻辑实验台1台2.数字万用表1块3.元器件：74LS1511片4．集成门电路5.导线若干三、实验内容用与非门设计一个监视交通灯工作状态的逻辑电路。每组灯信号由红、黄、绿三种灯组成，用R、Y、G分别表示红、黄、绿三个灯的工作状态，并规定灯亮时为“1”，不亮时为“0”。正常工作情况下，任何时间必有1种灯亮，且只允许有1种灯亮，否则为故障。出现故障应自动报警,用L表示故障信号,正常工作时L为“0”,发生故障时L为“1”。四、实验步骤:1.验证74LS151的逻辑功能.2.根据给定的逻辑要求及逻辑问题列出真值表。3.画出逻辑电路图并进行测试。4.根据实验数据判断所设计的电路图是否正确。5．记录实验中存在的问题及解决方法。6.总结用数据选择器设计组合逻辑电路的一般方法。实验五集成触发器的逻辑功能及相互转换一、实验目的1.掌握JK触发器、D触发器、T触发器和T′触发器的逻辑功能。2.熟悉各类触发器之间逻辑功能的相互转换方法。3.了解不同功能触发器之间的相互转换。二、实验仪器及设备1.数字逻辑实验台1台2.元器件：74LS001片74LS1122片74LS741片3.导线若干三、实验原理1)74LS112是一种下降沿触发的边沿双JK触发器，包括有两个独立的JK触发器，每个触发器具有各自独立的清零、置位、时钟输入端。2)清零端R、置位端S为低电平有效，而且具有优先的功能。当R为低电平，S为高电平，输入端J、K为何值，触发器均为0。当R为高电平，S为低电平，输入端J、K为何值，触发器均为1。R、S都为高电平时，J、K输入端决定输出。所以R、S常用来预清零端R、置位端S为低电平有效，而且具有优先的功能。当R为低电平，S为高电平，输入端J、K为何值，触发器均为0。当R为高电平，S为低电平，输入端J、K为何值，触发器均为1。R、S都为高电平时，J、K输入端决定输出。所以R、S常用来预置初始状态。四、实验内容1、基本RS触发器逻辑功能的测试。由与非门组成基本RS触发器（如图1）并测试其逻辑功能。2、集成双触发器74LS112逻辑功能测试根据JK触发器的引脚排列及其输入端的状态组合根据下表验证其功能。3、集成D触发器74LS74逻辑功能测试根据D触发器的引脚排列及其输入端的状态组合根据下表验证其功能。4、触发器的功能转换1)将JK触发器转换成D、T、T′触发器，并测试其功能。2)将D触发器转换成T′触发器，并测试其功能。五．总结：1．总结边沿触发器的触发特点。2．总结T、T′触发器的逻辑功能实验六

集成计数器及其应用一、实验目的1、熟悉中规模集成计数器74LS161的逻辑功能及使用方法2、掌握用74LS161构成十六进制以内计数器的两种方法。3、学习用集成触发器74LS161扩展计数器进制的级联法。二、实验设备和器材1．数字实验台：一台2．集成电路：74LS161,74LS00各一片3．万用表： 一台4.导线若干三、实验内容和步骤1.验证74LS161的功能74LS161的功能表和管脚图74LS161的功能表输

入输

出CPEPETQ××0××全“L”↑01××预置数据↑1111计数×110×保持×11×0保持2.采用复位法将74LS161构成七进制加法计数器。（电路自行设计）并给出状态转换图。3.采用置数法将74LS161构成七进制加法计数器。（电路自行设计）并给出状态转换图。实验七555定时器及其应用一、实验目的1.掌握单稳态触发器及多谐振荡器的功能。2.熟悉用555时基电路构成上述电路的方法及其他典型应用。3.了解定时元件R、C与脉冲周期、脉冲宽度等的关系。二、实验仪器及设备1.数字逻辑实验台2.数字万用表3.示波器4.元器件：NE555×2；电阻：10kΩ、100kΩ×1，5.1kΩ×3电位器：100kΩ×1；电容器：0.01μF×3，0.1μF、10μF、100μF×1；5．信