数字电子技术实验指导

实验一. 数字逻辑电路仪器仪表的使用与脉冲信号的测量

一.实验目的

1.学会数字电路实验装置的使用方法 2.学会双综示波器的使用方法 3.掌握脉冲信号的测量方法 二. 预习要求

1.认真阅读（数字电路实验须知）

2.阅读数字逻辑电路实验常用基本仪器仪表的使用方法 3.熟悉脉冲信号的参数 三.主要仪器仪表、材料

数字逻辑电路实验装置、双踪示波器、数字万用表、74LS04 四.实验内容及步骤 号。

分别用示波器的0.1ms、0.5ms、1ms时间档测量及记录波形，填表1-1

表1-1

Y1 Y2 1ms 0.1ms 0.5ms 1.脉冲信号周期和幅值的测量

将双综示波器的Y1输入连接1KHz、0.5V的测试方波信号，Y1置0.1V档、Y2

置0.2V档。调整示波器相应的开关和旋钮，在示波器上显示出稳定的Y1、Y2两路信

1.直流电平测量

(1)用示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的逻辑电平，分别用0.5V、1V、2V、5V幅度档测量并记录，填表1-2 表1-2

(2) 用示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的单脉冲,1V幅度档测量并记录，填表1-3。

表1-3

单脉冲 Y1 常态 动作 常态 0 1 0.5v 1v 2v 5v (3) 用数字万用表的5V直流电压档分别测量并记录数字逻辑电路实验装置的单

1

脉冲、逻辑电平信号，填表1-4。

表1-4

单脉冲 常态 电平 动作 0 1 1.逻辑门电路传输延时时间tpd的测量

用反相器接图1，输入1MHz方波信号，用双综示波器测试电路输入信号、输出信号的相位差，计算每个门的平均传输延时时间tpd。 Vi

五.实验报告要求 1、实验目的

2、实验仪器、仪表、材料

3、电路原理图、制作测试数据表、画出波形图等 4、回答问题：

简述示波器和数字逻辑电路实验装置的功能和使用方法。

Vo

实验二.门电路逻辑功能及测试

一.实验目的

1.掌握门电路逻辑功能及测试方法 2.熟悉数字电路实验装置的使用方法 3.熟悉双踪示波器的使用方法 二.预习要求

1.复习门电路工作原理及相应的逻辑表达式 2.熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途 3.了解双踪示波器和数字电路实验装置 三．实验仪器及材料

1.数字电路实验装置 2.双踪示波器 3.数字万用表

4.器件：74LS00 74LS86 74LS04 四.实验内容及步骤

2

1.TTL与非门逻辑功能测试

(1)将74LS00插入面包板,按图1-1接线,输入端A、B接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y接电平显示LED的输入插口。

(2)将电平开关按表2-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。

Vcc

y 1 3 (0,1开关) 14 2 V ○表2-1

图2-1

输 入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1

2.TTL异或门逻辑功能测试

输 Y 出 电压 (1)将74LS86插入面包板,按图2-2接线,输入端A、B接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y接电平显示LED的输入插口。

(2)将电平开关按表1-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。 (3)写出异或门逻辑函数的表达式

Vcc （0，1开关） 14 A 1 3 B 2

图2-2 7 V ○表2-2

输 入 输 出 A B Y 电压 0 0 3

0 1 1 0 1 1

3.逻辑电路的功能测试

(1)用法74LS00和74LS04按图2-3接好

(2)将输入输出的逻辑信号分别测试填入表2-3中 (3)写出表2-3电路的逻辑表达式Z

Z

E F

C D

B A

图2-3

表2-3

输入 相关点 输出

A B C D E F Z

0 0 0 1

1 0

1 1

4.利用与非门控制输出 将74LS00接线：A接逻辑电平开关输出插口、B接1KHz脉冲信号

用双踪示波器：y1输入端接B端，观察脉冲信号、y2输入端接输出Z进行观察 A=0、A=1：分别记录输入、输出波形，说明与非门的控制作用。

4

五.、回答问题

（1）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？ （2）二输入与非门一个端输入连续脉冲，其余端什么状态时充许脉冲通过？什么状态时禁止通过？

（3）异或门又称可控反相门，为什么？

实验三. 组合逻辑电路设计

一、 实验目的

1.掌握组合电路的设计方法

2.设计安装及调试二输入与非门组成的半加器 3设计安装及调试异或门为主要器件组成的半加器 4设计安装及调试二输入与非门组成的一位全比较器 二、 预习要求

1.用74LS00和74LS04设计半加器电路

2.用74LS00和74LS04设计一位全比较器电路 3.用74LS86和74LS00设计半加器电路 三、 实验仪器及材料

1.数字电路实验装置 2.数字万用表

3.器件 74LS00、74LS86、74LS04 四、实验内容及步骤

1,安装及调试74LS00、74LS04组成半加器电路 2.安装及调试74LS00、74LS04一位全比较器电路 3.安装及调试74LS86和74LS00设计的半加器电路。

5

（2）B=0011时，测试电路填表5-3，并指出其逻辑功能。 表5-3

A3 A2 A1 A0 S3 S2 S1 S0

0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1

1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1

3.集成数据选择器及其应用

（1）将74LS153按图5-3接好，测试电路填表5-4

表5-4 G BA C0 C1 C2 C3 X X X X 0/1 X X X X 0/1 X X X X 0/1 X X X X 0/1

Y (2)将74LS153按图5-4连好，测试电路填表5-5。

表5-5 输入 B A 0 0 0 1 1 0 1 1 输出 Y

(2)将74LS153和74LS04按图5-5接好，测试电路填表5-6。 表5-6

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输入 ai bi Ci-1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 输出 Ci Si

（4）将74LS151按图5-6接好，测试电路填表5-7.

表5-7 输入 Ai Bi Ci-1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 输出 Ci Si

五、回答问题

简述用74LS151、74LS153设计函数发生器的过程

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实验六、RS、集成D触发器及其应用

一、 实验目的

1.熟悉与非门组成的基本RS触发器的逻辑功能 2.熟悉D触发器74LS74，74LS175的逻辑功能 3.掌握常用集成D触发器的正确使用方法及应用 二、 预习要求

1.用二输入与非门组成基本RS触发器

2.熟悉实验用集成D触发器的管脚作用及功能 3.画出基本触发器、D触发器的状态状态表 4.画出基本触发器、D触发器的状态状态图

5．试作出实验内容中触发器应用图6-1的波形图 6.分析“四路智力抢答器”电路，图6-2 三、 实验设备及材料 1.数字电路实验装置 2.双踪示波器 3.数字万用表

4.器件：74LS74 、74LS00、74LS20、74LS175 四、实验内容及步骤

1、基本RS触发器功能测试 依据表6-1对基本RS触发器逻辑功能测试，通过测试结果，正确理解基本RS触发器置位、复位及不定与不变的含义。

表6-1 触发器状Q Q Rd Sd 态 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 将Rd、Sd 端并联连 1 1 接 0 0

1 1

2、 D触发器74LS74功能测试 (1)依据表6-2对RdSd功能测试

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表6-2

Q Q 变化D，Q、Q有无变化

Rd Sd 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 2）依据表6-3对D触发器功能测试（RdSd悬空） 注意：1.先置好D，再置CP

2.观察在CP=0，CP=1期间，D的变化对Q Q的影响

表6-3 D CP 0 ↑ ↓ ↑ ↓ Q Q 输出 X 0 0 1 1 3、D触发器应用 （1）集成D触发器74LS74：D—Q连接，加入CP时钟信号（1KHz），用双踪示波器观察并记录CP、Q、Q波形。

指出：○1电路功能 ○2CP触发作用沿 ○3Q和Q的异同。

（2）用集成D触发器74LS74组成分频移相电路图6-1，输入1KHz方波信号测试输出并画出波形。 V01 V02

D F0 Q

D F2 Q

Q Q CP

（3）用集成D触发器74LS175组成图6-2四路智力抢答器电路

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74LS175 （LED） D1 Q1 D2 Q2 D3 Q3 D4 Q4 Q1

Q2

Q3

RD CP Q4 复位 1KHz

图6-2

五、实验报告要求 1、实验目的

2、实验仪器、仪表、材料（引脚图、功能表、型号） 3、电路原理图，制作测试数据表，画出波形图 4、回答问题：

为什么在触发器功能测试中首先置好控制端D，再置CP？

实验七、 J K触发器及其应用 一、实验目的

1.熟悉常用JK触发器的逻辑功能

2.掌握集成JK触发器的正确使用方法及应用 二、预习要求

1、熟悉实验用集成JK触发器的管脚作用及功能 2、画出JK触发器的状态转换表 3、画出JK触发器的状态转换图

4、试作出实验内容中触发器应用图7-1的波形图 5、分析“电路智力抢答器”电路，图7-2 三、实验仪器及材料

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