数字逻辑实验指导书2019版

实 验 指 导 书

计算机与信息学院《数字逻辑》课程组编印

数字逻辑电路实验指导书 目录

实验箱简介 ................................................................................................................... 1 数字电路实验基本知识 ............................................................................................... 4 实验一 TTL门电路的逻辑功能测试 ....................................................................... 7 实验二 数据选择器及其应用 ................................................................................. 11 实验三 组合逻辑电路的设计与测试 ..

《数字逻辑基础》实验指导书

三亚学院理工分院

2014年3月

前 言

本实验教学的目的和要求

《计算机电路分析基础》是计算机科学与技术及相关专业的一门专业基础课，是一门重点课。在计算机硬件的各个领域中均会用到计算机电路的有关知识。本实验课程的教学目的和要求是使学生通过实验手段掌握各种集成电路及其设计，同时训练一定的实验动手能力。也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练。

本实验指导书内容

本实验的内容主要包括电路分析、模拟电路、门电路逻辑功能及测试、组合逻辑电路的分析与设计、触发器、计数器、时序逻辑电路的分析与设计的综合实验。

实验重点与难点

实验的重点是通过实验认识并验证各种集成芯片工作原理及其相关注意事项。实验的难点也在于用所学知识设计综合性实验。

本实验指导书的范围及与相关实验的关系

本实验指导书作为计算机科学与技术专业数字逻辑实验的一个重要环节。在这一环接中，数字逻辑侧重讨论各种集成芯片，学会设计简单的电路。因此，它的先修课程是计算机基础；离散数学；大学物理；电路原理；模拟电子线路等。

教材的选用

本实验指导书是在启东市东疆计算机有限公司与实验箱配套的《实验系统实验指导书》的基础上，根据我们学生的实际情况而编写的《计算机电路分析

实 验 指 导 书

计算机与信息学院《数字逻辑》课程组编印

数字逻辑电路实验指导书 目录

实验箱简介 ................................................................................................................... 1 数字电路实验基本知识 ............................................................................................... 4 实验一 TTL门电路的逻辑功能测试 ....................................................................... 7 实验二 数据选择器及其应用 ................................................................................. 11 实验三 组合逻辑电路的设计与测试 ..

《数字逻辑基础》实验指导书

三亚学院理工分院

2014年3月

前 言

本实验教学的目的和要求

《计算机电路分析基础》是计算机科学与技术及相关专业的一门专业基础课，是一门重点课。在计算机硬件的各个领域中均会用到计算机电路的有关知识。本实验课程的教学目的和要求是使学生通过实验手段掌握各种集成电路及其设计，同时训练一定的实验动手能力。也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练。

本实验指导书内容

本实验的内容主要包括电路分析、模拟电路、门电路逻辑功能及测试、组合逻辑电路的分析与设计、触发器、计数器、时序逻辑电路的分析与设计的综合实验。

实验重点与难点

实验的重点是通过实验认识并验证各种集成芯片工作原理及其相关注意事项。实验的难点也在于用所学知识设计综合性实验。

本实验指导书的范围及与相关实验的关系

本实验指导书作为计算机科学与技术专业数字逻辑实验的一个重要环节。在这一环接中，数字逻辑侧重讨论各种集成芯片，学会设计简单的电路。因此，它的先修课程是计算机基础；离散数学；大学物理；电路原理；模拟电子线路等。

教材的选用

本实验指导书是在启东市东疆计算机有限公司与实验箱配套的《实验系统实验指导书》的基础上，根据我们学生的实际情况而编写的《计算机电路分析

《数字逻辑与数字系统》

实 验 指 导 书

麦 山 郑建霞 王明安

计算机科学系硬件教研室

二○一○年三月

实验一 基本逻辑门实验

一、实验目的

1．掌握TTL与非门、或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 2．熟悉TTL中、小规模数字集成电路的外型、管脚和使用方法。

3．掌握“TDS-4数字系统综合实验平台”和常规实验仪器的使用方法。 二、实验器件和设备

1．四2输入与非门74LS00 2．四2输入或非门74LS28 3．四2输入异或门74LS86 4．TDS-4数字系统综合实验平台 5．万用表 6．逻辑笔 三、实验内容

1．测试四2输人与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。 2．测试四2输入或非门74LS28一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。 3．测试四2输入异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。 四、实验提示

1．将被测器件插入实验台上的14芯插座中。

2．将器件的引脚7与实验台的“地(GND)”连接，将器件的引脚14与实验台的+5V连接。 3．用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入，拨动开关，则改变器件的输入电平。 4．将被测器件的输出引脚与实验台上的

数字电路与数字逻辑

实验指导书

- 1 -

目 录

实验一：Quartus II软件操作 ..................................................................................... 3 实验二：数据选择器和译码器功能验证..................................................................14 实验三：数据选择器和译码器应用..........................................................................17 实验四：触发器的应用..............................................................................................19 实验五：计数器的功能验证....................................................................................

数字逻辑实验指导书

实验一 门电路逻辑功能及测试

一、 实验目的

1．熟悉门电路的逻辑功能 2．熟悉简单逻辑门电路的测试

3．熟悉互动型数字逻辑虚拟实验平台的操作 二、实验设备和器材

1．互动型数字逻辑虚拟实验平台 2.74LS00 2输入端四与非门1片 3.74LS02 2输入端四或非门1片 4. 74LS04 6反相器1片 5.74LS86 2输入端四异或门1片

三、实验内容

1.74LS00型与非门逻辑功能测试

（1）用逻辑电平开关给门输入端A、B输入信号，用“H”或“1”表示输入高电平，用“L”或“0”表示输入低电平。

（2）用发光二极管（LED）显示输出状态，当LED亮时，表示输出状态为“1”；当LED灭时，表示输出状态为“0”。

（3）将结果填入下表，判断功能是否正确。

& 74LS00

图 1-1 与非门门逻辑功能测试

表1.1 与非门输入输出逻辑关系 输 入 A 0 0 1 1 输 入 B 0 1 0 1 输 出 Y

1

数字逻辑实验指导书

2.74LS86型异或门逻辑功能测试

测试方法同上，将输入端接A,B接逻辑开关，输出端Y接LED显示，将实验结果填入表中。

=1 图 1-2 异或门逻辑

【预备知识】 第一章 实验基础知识

随着科学技术的发展，电路与电子技术在各个科学领域中都得到了广泛的应用，它是一门实践性很强的技术基础课，在学习中不仅要掌握基本原理和基本方法，更重要的是学会灵活应用。因此，需要配有一定数量的实验，才能掌握这门课程的基本内容，熟悉各单元电路的工作原理，各集成器件的逻辑功能和使用方法，从而有效地培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力，树立科学的工作作风。

一、实验的目的和要求

实验是电路课程中重要的实践性教学环节，实验的目的不仅要巩固和加深理解所学的知识，更重要的是要训练基本实验技能，学会独立进行实验，树立工程实际观点和严谨的科学作风。

对学生实验技能训练的具体要求是： 1. 能正确使用常用的仪器、仪表。 2. 能按电路图正确接线和查线。

3. 学习查阅手册，对常用的电子元器件和仪表，具有使用的基本知识。 4. 能准确读取实验数据，观察实验现象，测绘波形曲线。

5. 能整理分析实验数据，独立写出内容完整的、条理清楚的、整洁的实验报告。

二、实验的基本过程

实验的基本过程，应包括确定实验内容，选定最佳的实验方法和实验线路，拟出较好的实验步骤，合理选择仪器设备和元器件，进行正确连接和调试，认真实验并记录实验数据。

实验一 基本门电路

实验类型：验证

实验类别：专业主干课 实验学时：3

所属课程：数字电子技术

一、实验目的

（1）熟悉常用门电路的逻辑功能；

（2）学会利用门电路构成简单的逻辑电路。 二、实验要求：

集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件，任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。本实验要求熟悉74LS00、74LS02、74LS86的逻辑功能，需要查阅集成块的引角图，并能够利用它们构成简单的组合逻辑电路，写出设计方案。

三、实验仪器设备及材料

数字电路实验箱 1台；74LS00、74LS02、74LS86各一块 四、实验方案

1、TTL与非门逻辑功能测试

将四2输入与非门74LS00插入数字电路实验箱面板的IC插座上，任选其中一与非门。输入端分别输入不同的逻辑电平（由逻辑开关控制），输出端接至LED“电平显示”输入端。观察LED亮灭，并记录对应的逻辑状态。按图1－1接线，检查无误方可通电。

图1－1

表1－1 74LS00逻辑功能表

2、TTL或非门、异或门逻辑功能测试

分别选取四2输入或非门74LS02、四2输入异或门74LS86中的任一门电路，测试其逻辑功能，功能表自拟。

3、若

实验二 组合逻辑电路（一）

一、实验目的

加深理解用SSI(小规模数字集成电路)构成的组合逻辑电路的分析与设计方法。 二、预习要求

1．按设计步骤，根据所给器件设计实验内容1、2的逻辑电路图。 2，弄懂图5.16.3的工作原理与设计思想。

3．在附录C中查出74LS00和74LS10的外引线排列图。 三、实验说明

组合逻辑电路是最常见的逻辑电路之一，其特点是在任一时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号，而与信号作用前电路原来所处的状态无关。 组合逻辑电路的设计步骤如图5.16.1所示，先根据实际的逻辑问题进行逻辑抽象，定 义逻辑状态的含意，再按照给定事件因果关系列出逻辑真值表。然后用卡诺图或代数法化简，求出最简逻辑表达式。用给定的逻辑门电路实现简化后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。

值得注意的是，这里所说的“最简”，是指电路所用的器件数最少，器件的种类最少，而且器件之间的连线也最少。

若已知逻辑电路，要分析电路功能，则分析步骤为：由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；列出真值表；根据真值表进行分析；确定电路功能。 四、实验内容

1．设计一个能判断一位