数字电路实验讲义答案

数字电路实验讲义

目 录

1 数字电路实验箱简介

2 实验一 基本门电路和触发器的逻辑功能测试

3 实验二 常用集成组合逻辑电路（MSI）的功能测试及应用 4 实验三 常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用 5 实验四 组合逻辑电路的设计 6 实验五 时序逻辑电路的设计 7 实验六 综合设计实验 8 附录 功能常用芯片引脚图

数字电路实验箱简介

TPE系列数字电路实验箱是清华大学科教仪器厂的产品，该实验箱提供了数字电路实验所必需的基本条件。如电源，集成电路接线板，逻辑电平产生电路，单脉冲产生电路和逻辑电平测量显示电路，实验箱还为复杂实验提供了一些其他功能。

下面以JK触发器测试为例说明最典型的测试电路，图1为74LS112双JK触发器的测试电路。其中Sd、Rd 、J、K为电平有效的较入信号，由实验箱的逻辑电平产生电路提供。CP为边沿有效的触发信号，由单脉冲产生电路提供。Q和Q为电路的输出，接至逻辑电平测量显示电路，改变不同输入的组合和触发条件，记录对应的输出，即可测试该触发器的功能。

逻VCC 5V16SdJQ74LS112 辑电CP 测量显示 K平单脉冲QRd8GND

图1. JK触发器测试电路

实验

电子技术基础实验（二）

电 子 技 术 基 础

实验（二）

二ＯＯ七年六月

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电子技术基础实验（二） 目 录

基本实验部分

实验一 门电路逻辑功能及测试

实验二 组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) 实验三 触发器(一) R-S，D，JK

实验四 触发器(二) 三态输出触发器，锁存器实验五 时序电路测试及研究 实验六 集成计数器及存储器 实验七 译码器和数据选择器 实验八 波形产生及单稳态触发器 实验九 555时基电路 选做实验部分

实验十 计数器MSI芯片的应用 实验十一 电压变换器 实验十二 电子校音器 附录： 常用集成电路引脚

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电子技术基础实验（二）

数字电路实验讲义

课题：实验一门电路逻辑功能及测试 课型：验证性实验 教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法 重点：熟悉门电路逻辑功能。 难点：用与非门组成其它门电路 教学手段、方法：演示及讲授 实验仪器： 1、示波器； 2、实验用元器件

74LS00 二输入端四与非门 2 片 74LS20 四输入端双与非门 1 片 74LS86 二输入端四异或门 1 片 74LS04 六反相器 1 片 实验内容：

1、测试门电路逻辑功能

（1）选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1 接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。

（2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。

2、逻辑电路的逻辑关系

（1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。

（2）写出两个电路的逻辑表达式。 3、利用与非门控制输出

用一片74LS00 按图1.4 接线。S 分别接高、低电平

数字电路 实验讲义

传媒技术学院 2013年4月

中国传媒大学南广学院传媒技术学院

实验一 门电路电参数的测试

一、 实验目的：

1、学习数字万用表、双踪示波器、信号发生器、DJ-SD1数字电路实验箱的使用方法；

2、掌握TTL的门电路的主要参数及其测试方法；（74LS00） 3、了解集电极开路OC门（74LS07）、三态输出门TSL（74LS125）的主要特性和使用方法。

4、学会使用数字表逻辑档检测TTL门电路好坏的方法。

二、实验原理：

1、 TTL门电路

在数字电路设计中，通常要用到一些门电路，而门电路的特性参数的好坏，在很大程度上影响整个电路工作的可靠性。

通常参数按时间特性分两种：静态参数和动态参数。静态参数指电路处于稳定的逻辑状态下测得的参数，而动态参数则指逻辑状态转换过程中与时间有关的参数。

本实验中选用TTL 74LS00二输入端四与非门进行参数的实验测试，以掌握门电路的主要参数的意义和测试方法。

TTL 74LS00集成电路引脚排列图如图1-1所示。

图1-1 74LS00集成电路引脚排列图

TTL与非门的主要参数有： （1）、空载导通功耗Pon和空载截止功耗Poff： 空载导通功耗Pon是指输入端全为

数字电路技术实验指导书

电子信息与机电工程学院实验中心

2016.5

1

班别 姓名 学号 成绩

实验一 仪器使用及逻辑电路实验

一、实验目的

（一）熟练掌握万用表、综合实验装置、示波器的使用方法。

（二）熟悉基本门电路的功能。

二、实验设备与器件

DZX-1型电子学综合实验装置 万用表 示波器 门电路集成块74LS00 三、实验原理及内容

（一）掌握实验台中的“时钟电路（基准

脉冲发生器）”、“逻辑电平开关（十六位开关电平输出）”、“LED显示电路（十六位逻辑电平输入及高电平显示）”、“单次脉冲电路”、“通用集成电路插座”、“数字电路实验区”电路原理及使用方法。

1、用示波器测试实验台中“基准脉冲”其中一路的输出信号,把测出来的波

2、从“逻辑电平开关电路（十六位开关电平输出）”中任选一电平开关，上下拔动改变开关位置，连接LED显示电路任一路，用LED显示电路测定其电平并用万用表测出电压值。

开关位置 指示灯状态 电平 电压 拔上 拔下

（二）测试逻辑电路基本

2.3 编码器、译码器的应用

2.3.1 实验目的

1.熟悉编码器、译码器的工作原理和使用方法。

2.掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能及应用。 3.掌握编码器的设计方法及应用。 4.熟悉数码管的工作原理及使用方法。

2.3.2 实验仪器与器件

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 仪器或器件名称 逻辑实验箱 双踪示波器 指针式万用表 8线-3线编码器 3线－8线译码器 七段译码驱动器 4输入二与非门 3输入三与非门 PC机和仿真软件 型号或规格 数量 2.3.3 实验原理

在数字系统中，编码器和译码器都是常用的组合逻辑电路。编码器其功能就是实现编码操作的电路，即将输入的高、低电平信号编成一个对应的二进制代码。按照被编码信号的不同特点和要求，编码器也可以分为二进制编码器、二—十进制编码器和优先编码器。译码器是编码的逆过程，其功能是将每个输入的代码进行“翻译”，译成对应的输出高、低电平信号。按用途分类可以分为变量译码器、码制变换译码器和显示译码器。 （一）编码器

由门电路来设计一个编码器。例如设计一个4线－2线编码器。

第一步，根据题意列真值表如表2.3.1所示。 表2.3.1 4线-

福建师范大学 物理与能源学院

实验一 TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

专业 姓名 学号 时间 成绩

一、实验目的

1．掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法 2．掌握TTL器件的使用规则

3．进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法 二、实验设备与器件

1．+5V直流电源 2.逻辑电平开关 3．逻辑电平显示器 4.直流数字电压表 5．直流毫安表 6.直流微安表 7．74LS20×2、1K、10K电位器，200Ω电阻器(0.5W) 三、实验内容

在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块。 1.验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能

按图1－1接线，门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“0”与

“1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”。门的输出端接由 LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0－1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”， 不亮为逻辑“0”。按表1－1的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。74LS20有4个输入端，有16个最小项，在

设计性实验一 门电路的参数、功能测试及双踪示波器的使用（3学时）

一、主要内容：

1、验证与非门（74LS00，74HC00）的逻辑功能。

2、测74LS00与非门的输入、输出端的电压（各输入端分别按低、悬空、通过可变电阻接地）。并与理论值进行比较。

3、与非门直流参数测试（74LS00，74HC00）。

（1）测ICCL

（2）测ICCH

（3）测IiL

（4）测IiH

（5）临界输入电压

二、选作内容：

将与非门接成反相器，观察输入、输出端的波形，（用双踪示波器）并估测出tpd

的值。

三、实验报告要点。

1、实验原理（电路）。 2、关键测试数据。

3、关键调试技术，关键问题的解决方法。 4、注意事项、总结。 注意事项：

拔插集成电路及元件时，要断电。

设计性实验二 加法器与译码显示器的应

模拟电路与数字 电路实验内容

1. 关于电子线路实验改革 2. 本学期的实验要点与注意事项 *3. 仪器的使用 负责人：张尊侨

zha ng

模拟电路与数字 电路实验电子线路实验改革

一. 实验课为什么要改革 模拟与数字电路实验课是电子工程系大学本科生 的必不可少的实践环节，如毕业时本实验课考核 还没通过，说明其不是一个合格的毕业生，学校 将不授予学位，更不能报考研究生。 培养其运用所学的知识独立地进行分析问题、解 决问题的能力。

增强同学对实验的兴趣,充分发挥同学的主观能 动性，培养创新意识,变“要我学”为“我要 学”,使同学更多、更快、更好地掌握所学的知 识。

二. 教学安排模拟与数字电路实验将遵循循序渐 进的原则。将实验分为三个阶段： 第一阶段为常用电子仪器使用及测 量方法训练阶段； 第二阶段为基础型实验阶段； 第三阶段为综合型设计实验阶段。

第一阶段

通过讲课和实验训练，使同学掌握正确使用 示波器、信号发生器等常用电子仪器的方法， 学会测量电压、时间、频率、相位等电信号 的参数，培养正确测量和误差分析的能力。

在第一阶段的训练完成后进行考核，考核通 过后方可进行第二阶段的实验。考核内容既 有笔试，又有实际操作。时间为笔试半

模拟电路与数字 电路实验内容

1. 关于电子线路实验改革 2. 本学期的实验要点与注意事项 *3. 仪器的使用 负责人：张尊侨

zha ng

模拟电路与数字 电路实验电子线路实验改革

一. 实验课为什么要改革 模拟与数字电路实验课是电子工程系大学本科生 的必不可少的实践环节，如毕业时本实验课考核 还没通过，说明其不是一个合格的毕业生，学校 将不授予学位，更不能报考研究生。 培养其运用所学的知识独立地进行分析问题、解 决问题的能力。

增强同学对实验的兴趣,充分发挥同学的主观能 动性，培养创新意识,变“要我学”为“我要 学”,使同学更多、更快、更好地掌握所学的知 识。

二. 教学安排模拟与数字电路实验将遵循循序渐 进的原则。将实验分为三个阶段： 第一阶段为常用电子仪器使用及测 量方法训练阶段； 第二阶段为基础型实验阶段； 第三阶段为综合型设计实验阶段。

第一阶段

通过讲课和实验训练，使同学掌握正确使用 示波器、信号发生器等常用电子仪器的方法， 学会测量电压、时间、频率、相位等电信号 的参数，培养正确测量和误差分析的能力。

在第一阶段的训练完成后进行考核，考核通 过后方可进行第二阶段的实验。考核内容既 有笔试，又有实际操作。时间为笔试半