數位電子技術實驗指導書12版

2022-08-05 08:10:54 字數 4022 閱讀 7490

數位電子技術

實驗指導書

天津理工大學機械工程學院

機電研究所

—、實驗目的

1、 熟悉閘電路邏輯功能。

2、 熟悉數位電路學習機及示波器使用方法。

二、實驗儀器及材抖

l.、雙蹤示波器一臺

2、萬用表一臺

3、器件

74ls00 二輸入端四與非門 2片

74ls20 四輸入端雙與非門 l片

74ls86 二輸入端四異或門 l片

74ls04 六反相器l片

三、預習要求

1、閘電路工作原理及相應邏輯表示式。

2、熟悉所用積體電路的引線位置及各引線用途。

3、瞭解雙蹤示波器使用方法。

四、實驗內容

實驗前按學習機使用說明先檢查學習機電源是否正常。然後選擇實驗用的積體電路。按自己設計的實驗接線圖連線,特別注意vcc及地線不能接錯。

線接好後經實驗指導教師檢查無誤方可通電實驗。實驗中改動接線須先斷開電源,接好線後再通電實驗。

1、測試閘電路邏輯功能

(1) 選用雙四輸入與非門74ls20一隻,插入實驗板,按圖3-1接線,輸入端接k1~k4 (電平開關輸出插口),輸出端接電平顯示發光二極體(l1~l16中任意一個)。

圖3-1

(2)將電平開關按表3-1置位,分別測輸出電壓及邏輯狀態。

表3-1

2、異或門邏輯功能測試

(1)選二輸入四異或閘電路74ls86,按圖3-2接線,輸入端l、2、4、5接電平開關,輸出端 a、b、y接電平顯示發光二極體。

(2)將電平開關按表3-2置位,將結果填入表中。

圖3-2

表3-2

3、邏輯電路的邏輯關係

(1)用74ls00、按圖3-3,3-4接線,將輸入輸出邏輯關係分別填入表3-3、表3-4中。

圖3-3

表3-3

圖3-4

表3-4

(2)寫出上面兩個電路邏輯表示式。

4、邏輯閘傳輸延遲時間的測量。

用六反相器(非門)按圖3-5接線,輸入100khz連續脈衝,用雙蹤示波器測輸入、輸出相位差。計算每個門的平均傳輸延遲時間的tpd值。

圖3-5

5、利用與非門控制輸出

用一片74ls00按圖3-6接線,s接任一電平開關,用示波器觀察s對輸出脈衝的控制作用。

6、用與非門組成其它閘電路並測試驗證。

(1)組成或非門。

用一片二輸入端四與非門組成或非門y=a+b=a·b=畫出電路圖,測試並填表3-5

表3-5

表3-6

(2)組成異或門

(a)將異或門表示式轉化為與非門表示式。

(b)畫出邏輯電路圖

(c)測試並填表3-6

五、實驗報告

l、按各步驟要求填表並畫邏輯圖。

2、回答問題:

(1)怎樣判斷閘電路邏輯功能是否正常?

(2)與非門一個輸入接連續脈衝,其餘端什麼狀態時允許脈衝通過?什麼狀態時禁止脈衝通過?

(3)異或門又稱可控反相門,為什麼?

實驗報告

學院(系)名稱:

一、實驗目的

1、熟悉常用組合邏輯器件,並測試其邏輯功能。

2、瞭解整合譯碼器應用。

3、掌握用邏輯閘實現不同的組合邏輯電路。

二、實驗儀器及材料

l、雙蹤示波器

2、器件

74lsl39 2—4線譯碼器l片

74ls153 雙4選一資料選擇器 1片

74ls00 二輸入端四與非門2片

74ls04 六反相器1片

74ls32 二輸入四或門1片

74ls08 二輸入四與門1片

74ls21 四輸入二與門1片

三、實驗內容

l、2線--4線譯碼器功能測試

74ls139譯碼器按圖4-l接線,按表4-l輸入電平分別置位,填輸出狀態表4-1。

2、譯碼器轉換

將雙2—4線譯碼器轉換為3—8線譯碼器。

(l)畫出轉換電路圖。

(2)在學習機上接線並驗證設計是否正確。

(3)設計並填寫該3—8線譯碼器功能表,畫出輸入、輸出波形。

圖4-1表4-1

3、資料選擇器的測試及應用

(1)將雙4選l資料選擇器74lsl53參照圖4-2接線,測試其功能並填寫功能表4-2。

圖4-2

(2)將學習機脈衝訊號源中固定連續脈衝4個不同頻率的訊號接到資料選擇器4個輸入端,將選擇端置位,使輸出端可分別觀察到4種不同頻率脈衝訊號。

(3)分析上述實驗結果並總結資料選擇器作用。

表4-2

4、兩位數值比較器功能測試

(1)將數值比較器按圖4-3-2接線,按表4-3輸入電平分別置位,填輸出狀態表。

(2)圖4-3-1為一位值比較器的邏輯圖。

(3)圖4-3-2為兩位數值比器的邏輯圖。

圖4-3-1

圖4-3-2

表4-3

5、4線-2線編碼器

(1),將4線-2線編碼器按圖4-4接線,按表4-4輸入電平分別置位,填輸出狀態表。

表4-4

圖4-4

四、實驗報告

1、畫出實驗要求的波形圖。

2、畫出實驗內容2、3的接線圖。

3、總結編碼器、譯碼器、資料選擇器及數值比較器的使用體會。

實驗報告

學院(系)名稱:

一、實驗目的

1、掌握組合邏輯電路的功能測試。

2、驗證半加器和全加器的邏輯功能。

3、學會二進位制數的運算規律。

二、實驗儀器及材料

1、萬用表一臺

2、器件:

74ls00二輸入端四與非門 3片

74ls86二輸入端四異或門 l片

74ls54四組輸入與或非門 1片

74ls183 雙2位全加器1片

三、預習要求

l、預習組合邏揖電路的分析方法。

2、預習用與非門和異或門構成的半加器、全加器的工作原理。

3、預習二進位制數的運算。

四、實驗內容

1、組合邏輯電路功能測試。

(1) 用2片74ls00組成圖5-1所示邏緝電路。為便於接線和檢查,在圖中要註明晶片編號及各引腳對應的編號。

(2)圖中a、b、c接電平開關,yl、y2接發光管電平顯示。

(3)按表5-1要求,改變a、b、c的狀態填表並寫出yl,y2邏輯表示式。

(4)將運算結果與實驗比較。

圖5-1

表5-1

2、測試用異或門(74ls86)和與非門組成的半加器的邏輯功能。根據半加器的邏輯表示式可知,半加器y是a、b的異或,而進位z是a、b相與,故半加器可用一個整合異或門和二個與非門組成如圖5-2。

(1)在學習機上用異或門和與門接成以上電路,a、b接電平開關k,y、z接電平顯示。

(2)按表5-2要求改變a、b狀態,填表。

表5-2

3、測試全加器的邏輯功能。

(1)寫出圖5-3電路的邏輯表示式。

(2)根據邏輯表示式列真值表。

(3)根據真值表畫邏輯函式si、ci的卡諾圖。

yzx1x2x3sici=

圖5-3

(4)填寫表5-3各點狀態

表4-3

(5)按原理圖選擇與非門並接線進行測試,將測試結果記入表5-4,並與上表進行比較看邏輯功能是否一致。

4、測試用異或、與或和非門組成的全加器的邏輯功能。全加器可以用兩個半加器和兩個與門、一個或門組成,在實驗中,常用一塊雙異或門、一個與或非門和一個與非門實現。

(1)畫出用異或門、與或非門和非門實現全加器的邏輯電路圖,寫出邏輯表示式。

(2)找出異或門、與或非門和與門器件按自己畫出的圖接線。接線時注意與或非門中不用的與門輸入端接地。

(3)當輸入端ai、bi 及ci-l為下列情況時,用萬用表測量si和ci的電位並將其轉為邏輯狀態填入表5-5。

表5-4

表5-5