江南大學(xué)數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、實(shí)驗(yàn)一 門(mén)電路邏輯功能及測(cè)試實(shí)驗(yàn)二 組合邏輯電路 （半加器全加器及邏輯運(yùn)算）（半加器全加器及邏輯運(yùn)算）實(shí)驗(yàn)三 譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器實(shí)驗(yàn)四 觸發(fā)器（FFFF）實(shí)驗(yàn)五 時(shí)序電路請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真做好預(yù)習(xí)，并檢查和糾正有可能存在的錯(cuò)誤！請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真做好預(yù)習(xí)，并檢查和糾正有可能存在的錯(cuò)誤！實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1 熟悉門(mén)電路邏輯功能。 2 熟悉數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)。實(shí)驗(yàn)一 門(mén)電路邏輯功能及測(cè)試連續(xù)脈沖點(diǎn)動(dòng)脈沖 實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1 74LS00 二輸入端四與非門(mén) 2片 2 74LS20 四輸入端雙與非門(mén) 1片3 74LS86 二輸入端四異或門(mén) 1片 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1 測(cè)試門(mén)電路邏輯功能 用四輸入端雙與非門(mén)74LS20一只，插入面

2、包板，按圖1接線，輸入端接K1K4（電平開(kāi)關(guān)輸出插口），輸出端接電平顯示發(fā)光二極管任意一個(gè)。 （2） 將電平開(kāi)關(guān)按表1置位，觀察輸出電壓的邏輯狀態(tài)。 H高電平（開(kāi)關(guān)閉合） L低電平（開(kāi)關(guān)斷開(kāi)） 輸入輸出1234YHHHH LHHH LLHH LLLH LLLL LHHHH 2 異或門(mén)邏輯功能測(cè)試（1）選二輸入四異或門(mén)電路74LS86，按圖2接線，輸入端1、2、4、5接電平開(kāi)關(guān)，輸出端A、B、Y接電平顯示發(fā)光二極管。 （2）將電平開(kāi)關(guān)按表2置位，將結(jié)果填入表中。 輸入輸出1245ABYLLLL HLLL HHLL HHHL HHHH LHLH 54215421YBAL L LH L HH H H

3、L H HL L LH H H 3.邏輯電路的邏輯關(guān)系 用74LS00按圖接線，將輸入輸出邏輯關(guān)系填入表3中。 （2）寫(xiě)出上面電路邏輯表達(dá)式。 BABABAYLHHL輸入輸出ABYLL LH HL HH ABABZBAABBABAYLHHLLLLH 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握組合邏輯電路的功能分析及設(shè)計(jì)。 2. 實(shí)現(xiàn)半加器和全加器的邏輯功能。 實(shí)驗(yàn)儀器及材料: 1.74LS00 二輸入端四與非門(mén) 3片 2.74LS55 四輸入端雙與或非門(mén) 1片 3.74LS86 二輸入端四異或門(mén) 1片 實(shí)驗(yàn)二 組合邏輯電路注意: 一個(gè)門(mén)不用時(shí)一定要將4個(gè)輸入中的其中之一置0,否則或門(mén)將被鎖住!1.用異或門(mén)（74L

4、S86）和與非門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)半加器。 iiiiiiiiiiBACBABABAS半加器真值表Ai BiSi Ci0 00 11 01 10 01 01 00 1 2 用異或、與或非門(mén)和非門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)全加器。 （1） 畫(huà)出用異或門(mén)、與或非門(mén)和非門(mén)實(shí)現(xiàn)全加器的邏輯電路圖，寫(xiě)出邏輯表達(dá)式。 （2） 找出異或門(mén)、與或非門(mén)和非門(mén)器件按自己畫(huà)出的圖接線。 （3）填寫(xiě)下表。（A、B為加數(shù)，C為低位進(jìn)位，S為和，C為高位進(jìn)位） 輸入輸出ABCSC000 001 010 011 100 101 110 111 17421iiiiCBAmmmmSiiiiiiiiBACBABAmmC153)(0 0 1 0 00 11 0

5、0 10 111 1 3、自由發(fā)揮。 比如試著設(shè)計(jì)一個(gè)雙聯(lián)開(kāi)關(guān)。 一個(gè)開(kāi)關(guān)放在進(jìn)門(mén)的位置，一個(gè)開(kāi)關(guān)放在床頭。1ABY100220V參考第2章 1 課件 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1 掌握集成譯碼器及應(yīng)用的設(shè)計(jì)。 2 掌握集成數(shù)據(jù)選擇器及應(yīng)用的設(shè)計(jì)。 實(shí)驗(yàn)儀器及材料： 1 74LS139 二-四線譯碼器 1片 2 74LS153 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 1片 374LS04 六反相器 1片 實(shí)驗(yàn)三 譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1 譯碼器功能測(cè)試：將74LS139譯碼器按圖接線，并填寫(xiě)表1。 H H H HL H H HH L H H H H L HH H H LEN輸入輸出使能選擇A1A0Y0Y1Y2Y3HX

6、X LLL LLH LHL LHH 2 將雙2-4譯碼器轉(zhuǎn)換為3-8線譯碼器。 （ 1）畫(huà)出轉(zhuǎn)換電路圖。 （2） 在學(xué)習(xí)機(jī)上接線并驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確。 （3）設(shè)計(jì)并填寫(xiě)該3-8線譯碼器功能表,畫(huà)出輸入、輸出波形。 轉(zhuǎn)換電路圖1EN 1A0 1A12ENA2 A0 A11A0 1A1轉(zhuǎn)換電路原理圖A2A1A01Y01Y11Y21Y32Y02Y12Y22Y338線譯碼器功能表輸入輸出波形 3 數(shù)據(jù)選擇器的測(cè)試及設(shè)計(jì)。 （1） 測(cè)試雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153功能，設(shè)計(jì)并填寫(xiě)功能表。（可參考譯碼器功能測(cè)試） （2） 將雙四選一數(shù)據(jù)選擇器轉(zhuǎn)換為八選一數(shù)據(jù)選擇器。（3） 畫(huà)出轉(zhuǎn)換電路圖。（4） 學(xué)習(xí)機(jī)

7、上接線并驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確。 （5）設(shè)計(jì)并填寫(xiě)該八選一數(shù)據(jù)選擇器功能表。 EN輸入輸出使能選擇A1A0Y0Y1Y2Y3HXX LLL LLH LHL LHH H H H HL H H HH L H H H H L HH H H L*或門(mén)可用74LS139實(shí)現(xiàn)，或用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)。 Y2S 1S A1 A0111A2 A1 A0CT54LS153轉(zhuǎn)換電路圖四選一數(shù)據(jù)選擇器功能表可用74LS139實(shí)現(xiàn)或門(mén)用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)或門(mén)1Y2YYY=1Y+2Y=1Y2Y1Y2Y74LS1391G11B1A1Y01Y11Y21Y3YY=m0Y=m0=1Y0方法1：方法2：從74LS139譯碼器功能表看，Y0和A1A0就是

8、“或”的關(guān)系，所以，直接得 1Y0 =m0 = Y。* 用譯碼器設(shè)計(jì)組合電路，關(guān)鍵是利用譯碼器的每一個(gè)輸出端代表相應(yīng)的一個(gè)最小項(xiàng).74LS139譯碼器功能表 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1 熟悉并掌握RS、JK、D觸發(fā)器的構(gòu)成、工作原理和功能測(cè)試方法。 2 學(xué)會(huì)正確使用觸發(fā)器集成芯片。 3 掌握不同邏輯功能觸發(fā)器相互轉(zhuǎn)換的方法。 實(shí)驗(yàn)儀器及材料： 1 74LS00 二輸入端四與非門(mén) 1片 2 74LS74 正邊沿雙D觸發(fā)器 1片 3. 74LS112 負(fù)邊沿雙JK觸發(fā)器 1片 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 觸發(fā)器測(cè)試及設(shè)計(jì)觸發(fā)器測(cè)試及設(shè)計(jì)74LS74雙D觸發(fā)器 VCC CLR2 D2 CLK2 PR2 Q2 Q2 14 13

9、 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 CLR1 D1 CLK1 PR1 Q1 Q1 GND Q QPR CLR D CLK Q QCLR PR CLK D74LS112型雙JK觸發(fā)器芯片引腳圖管腳圖 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1 基本RS觸發(fā)器功能測(cè)試： （1） 兩個(gè)與非門(mén)首尾相接構(gòu)成的RS觸發(fā)器如圖所示。按下表的順序在Sd、Rd 端加信號(hào)，將結(jié)果填入下表中，并說(shuō)明在上述各種輸入狀態(tài)下，觸發(fā)器執(zhí)行的是什么功能？ RdQQ邏輯功能01 10 置1 保持置0保持11 1 0 10 01 11 0 1 Sd接開(kāi)關(guān)接開(kāi)關(guān)/脈沖脈沖接燈接燈做 1、2（5）、3、選做4（2） Sd接低電平， Rd端加

10、脈沖。（3） Sd接高電平， Rd端加脈沖。（4） 令Sd=Rd ， Rd端加脈沖。RdQQ觀察結(jié)果 Sd（5）當(dāng)Sd、 Rd均低又均高后，觀察Q、Q端的狀態(tài)，重復(fù)35次看Q、Q端的狀態(tài)是否相同，以正確理解“不定”狀態(tài)的含義。RdQQ觀察結(jié)果 Sd 暫不做暫不做重點(diǎn)重點(diǎn)接開(kāi)關(guān)/脈沖接燈 3 負(fù)邊沿JK觸發(fā)器74LS112功能測(cè)試。自擬實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)試其功能，并將結(jié)果填入表中。 置置1置置0CPJKQnQn+101XXXXX 10XXX 11 000 11001 11010 11011 11100 11101 11110 11111 SdRd必翻必翻置置0保持保持置置1接手動(dòng)脈沖 4. 觸發(fā)器功能

11、轉(zhuǎn)換： （1） 將D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器，列出表達(dá)式，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。 （2） 接入連續(xù)脈沖，觀察各觸發(fā)器CP及Q端波。自擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表并填寫(xiě)之。 nQD D觸發(fā)器T觸發(fā)器CP1D C1QQJK觸發(fā)器T觸發(fā)器11KJ1J C11K1QQCP 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 熟悉常用時(shí)序電路分析、設(shè)計(jì)方法。 2 訓(xùn)練獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的技能。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1. 74LS73 雙JK觸發(fā)器 2片 2. 74LS174 上升沿六D觸發(fā)器 1片 3. 74LS10 三輸入端三與非門(mén)1片 4. 74LS04 六反向器1片74LS1074LS10注意：電源和地的位置實(shí)驗(yàn)五 時(shí)序電路74LS73雙雙J-K觸發(fā)

12、器觸發(fā)器 J1 Q1 Q1 GND K2 Q2 Q2 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 CLK1 CLR1 K1 VCC CLK2 CLR2 J2 Q Q CLR J CLK K Q Q CLR K CLK JT觸發(fā)器的觸發(fā)沿連 接 規(guī) 律上 升 沿下 降 沿加 法 計(jì) 數(shù)1iiQCP1iiQCP減 法 計(jì) 數(shù)1iiQCP1iiQCP二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器時(shí)鐘方程的級(jí)間連接規(guī)律記住記住（1）按圖4.1接線（2片74LS73） （2）由CP端輸入單脈沖，測(cè)試并記錄Q1Q4端狀態(tài)及波形。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圖4.1RRJKAQ1JKBQ2JKCQ3JKDQ4RRRQDCP接發(fā)光二

13、極管接發(fā)光二極管1 異步二進(jìn)制異步二進(jìn)制加法加法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)電路,不需要強(qiáng)行進(jìn)位（自然進(jìn)位）,所以電路設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單所有觸發(fā)器都接成T的形式T觸發(fā)器的觸發(fā)沿連 接 規(guī) 律上 升 沿下 降 沿加 法 計(jì) 數(shù)1iiQCP1iiQCP減 法 計(jì) 數(shù)1iiQCP1iiQCP000000010010001101000101011001111000Q4Q3Q2Q11001101010111100110111101111000004915狀態(tài)及波形12356781011121314Q1Q2Q3Q4下降沿觸發(fā) （1）按圖4.2接線（2片74LS73） 。 QAQD端分別接發(fā)光二極管，復(fù)位端R接單脈沖，C

14、P接連續(xù)脈沖。 （2）由CP端接連續(xù)脈沖，觀察CP、QAQD波形，并畫(huà)出它們的波形。 （3）試將上圖改為一個(gè)異步二-十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器,觀察CP、QAQD波形。圖4.2RRJKAQAJKBQBJKCQCJKDQDRRRQDCCP接發(fā)光二極管接發(fā)光二極管2 異步二-十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器：進(jìn)位位波形圖（1）進(jìn)位時(shí)鐘是關(guān)鍵記住那兩句話：1、能否翻轉(zhuǎn)由CP決定.2、翻轉(zhuǎn)成什么由激勵(lì)方程決定.http:/ 改為連續(xù)脈沖，并將其中一個(gè)為0的狀態(tài)改為1（模擬干擾信號(hào)作用的結(jié)果），觀察計(jì)數(shù)器能否正常記數(shù)。分析原因。建議：分析原因時(shí)，請(qǐng)參考課本P163的圖6.4.13。1000010000100001110001100011100111100111101111011010010100001111圖6.4.13（2）按圖4.4接線。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)關(guān)于自啟動(dòng)的體會(huì)。74LS0474LS1074LS174接發(fā)光二極管圖4.4ABCDQA +QB + QC注意： 74LS174沒(méi)有Q端QAn+1= QA +QB + QCQB n+1= QAQC n+1= QBQDn+1= QC次態(tài)方程QAQBQCQD100001000010000100001