數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)電工程學(xué)院電子信息工程2015年3月實(shí)驗(yàn)一集成邏輯門電路邏輯功能的測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.認(rèn)識(shí)并熟練使用數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的儀器、設(shè)備及使用方法逐步熟悉常用的集成電路芯片。了解邏輯代數(shù)的物理意義。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)臺(tái)1臺(tái)2.元器件：74LS081片74LS001片CC40711片4．導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．測(cè)試74LS08的邏輯功能2．測(cè)試CC4071的邏輯功能3．測(cè)試74LS00的邏輯功能四、管腳圖CC4071五、實(shí)驗(yàn)記錄分別將74LS08、74LS00、CC4071芯片正確插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并注意識(shí)別第1腳位置（集成塊正面放置且缺口向左，則左下角為第1腳）。按表一要求輸入高、低電平信號(hào)，測(cè)出相應(yīng)的輸出邏輯電平，填入下表。輸入輸出AB74LS0074LS08CC407100011011門電路的類型六、總結(jié)：判斷集成門電路邏輯功能的方法。實(shí)驗(yàn)二組合邏輯電路設(shè)計(jì)與調(diào)試（1）（用小規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)組合邏輯電路的實(shí)驗(yàn)分析及其設(shè)計(jì)方法。2.掌握組合邏輯電路的調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)臺(tái)1臺(tái)2.數(shù)字萬用表1塊3.元器件：74LS00一片,74LS08,CC4071各一片4.導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通燈工作狀態(tài)的邏輯電路。每組燈信號(hào)由紅、黃、綠三種燈組成，用A、B、C分別表示紅、黃、綠三個(gè)燈的工作狀態(tài)，并規(guī)定燈亮?xí)r為“1”，不亮?xí)r為“0”。正常工作情況下，只能是紅，或綠，或紅黃，或綠黃燈亮，其他情況視為故障。出現(xiàn)故障應(yīng)自動(dòng)報(bào)警,用L表示故障信號(hào),正常工作時(shí)L為“0”,發(fā)生故障時(shí)L為“1”。四、實(shí)驗(yàn)步驟:1.驗(yàn)證74LS00,74LS08,CC4071的功能2.根據(jù)給定的邏輯要求及邏輯問題列出真值表。3.根據(jù)真值表寫出組合電路的邏輯函數(shù)表達(dá)式并化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或表達(dá)式。4.用與門和或門實(shí)現(xiàn),并畫出邏輯電路圖和接線圖,然后測(cè)試結(jié)果。5.用74LS00與非門實(shí)現(xiàn),并畫出邏輯電路圖和接線圖,然后測(cè)試結(jié)果。6.記錄實(shí)驗(yàn)中存在的問題及解決方法。7.總結(jié)設(shè)計(jì)組合邏輯電路的一般方法。實(shí)驗(yàn)三組合邏輯電路設(shè)計(jì)與調(diào)試（2）（用中規(guī)模集成電路3-8譯碼器實(shí)現(xiàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)組合邏輯電路的實(shí)驗(yàn)分析及其設(shè)計(jì)方法。2.掌握組合邏輯電路的調(diào)試方法。3．熟悉74LS138的功能。4.掌握用全譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)臺(tái)1臺(tái)2.數(shù)字萬用表1塊3.元器件：74LS1381片74LS201片4．導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通燈工作狀態(tài)的邏輯電路。每組燈信號(hào)由紅、黃、綠三種燈組成，用R、Y、G分別表示紅、黃、綠三個(gè)燈的工作狀態(tài)，并規(guī)定燈亮?xí)r為“1”，不亮?xí)r為“0”。正常工作情況下，任何時(shí)間必有1種燈亮，且只允許有1種燈亮，否則為故障。出現(xiàn)故障應(yīng)自動(dòng)報(bào)警,用L表示故障信號(hào),正常工作時(shí)L為“0”,發(fā)生故障時(shí)L為“1”。四、實(shí)驗(yàn)步驟:1.驗(yàn)證74LS138和74LS20的邏輯功能.2.根據(jù)給定的邏輯要求及邏輯問題列出真值表。3.根據(jù)真值表寫出組合電路的最小項(xiàng)表達(dá)式4.畫出邏輯電路圖和接線圖并測(cè)試電路的功能。5．記錄實(shí)驗(yàn)中存在的問題及解決方法。6.總結(jié)用全譯碼器設(shè)計(jì)組合邏輯電路的一般方法。實(shí)驗(yàn)四組合邏輯電路設(shè)計(jì)與調(diào)試（3）（用中規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)選擇器74LS151實(shí)現(xiàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)組合邏輯電路的實(shí)驗(yàn)分析及其設(shè)計(jì)方法。2.掌握組合邏輯電路的調(diào)試方法。3.熟悉74LS151的邏輯功能。4.掌握數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)臺(tái)1臺(tái)2.數(shù)字萬用表1塊3.元器件：74LS1511片4．集成門電路5.導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用與非門設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視交通燈工作狀態(tài)的邏輯電路。每組燈信號(hào)由紅、黃、綠三種燈組成，用R、Y、G分別表示紅、黃、綠三個(gè)燈的工作狀態(tài)，并規(guī)定燈亮?xí)r為“1”，不亮?xí)r為“0”。正常工作情況下，任何時(shí)間必有1種燈亮，且只允許有1種燈亮，否則為故障。出現(xiàn)故障應(yīng)自動(dòng)報(bào)警,用L表示故障信號(hào),正常工作時(shí)L為“0”,發(fā)生故障時(shí)L為“1”。四、實(shí)驗(yàn)步驟:1.驗(yàn)證74LS151的邏輯功能.2.根據(jù)給定的邏輯要求及邏輯問題列出真值表。3.畫出邏輯電路圖并進(jìn)行測(cè)試。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷所設(shè)計(jì)的電路圖是否正確。5．記錄實(shí)驗(yàn)中存在的問題及解決方法。6.總結(jié)用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合邏輯電路的一般方法。實(shí)驗(yàn)五集成觸發(fā)器的邏輯功能及相互轉(zhuǎn)換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握J(rèn)K觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T′觸發(fā)器的邏輯功能。2.熟悉各類觸發(fā)器之間邏輯功能的相互轉(zhuǎn)換方法。3.了解不同功能觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)臺(tái)1臺(tái)2.元器件：74LS001片74LS1122片74LS741片3.導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)原理1)74LS112是一種下降沿觸發(fā)的邊沿雙JK觸發(fā)器，包括有兩個(gè)獨(dú)立的JK觸發(fā)器，每個(gè)觸發(fā)器具有各自獨(dú)立的清零、置位、時(shí)鐘輸入端。2)清零端R、置位端S為低電平有效，而且具有優(yōu)先的功能。當(dāng)R為低電平，S為高電平，輸入端J、K為何值，觸發(fā)器均為0。當(dāng)R為高電平，S為低電平，輸入端J、K為何值，觸發(fā)器均為1。R、S都為高電平時(shí)，J、K輸入端決定輸出。所以R、S常用來預(yù)清零端R、置位端S為低電平有效，而且具有優(yōu)先的功能。當(dāng)R為低電平，S為高電平，輸入端J、K為何值，觸發(fā)器均為0。當(dāng)R為高電平，S為低電平，輸入端J、K為何值，觸發(fā)器均為1。R、S都為高電平時(shí)，J、K輸入端決定輸出。所以R、S常用來預(yù)置初始狀態(tài)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、基本RS觸發(fā)器邏輯功能的測(cè)試。由與非門組成基本RS觸發(fā)器（如圖1）并測(cè)試其邏輯功能。2、集成雙觸發(fā)器74LS112邏輯功能測(cè)試根據(jù)JK觸發(fā)器的引腳排列及其輸入端的狀態(tài)組合根據(jù)下表驗(yàn)證其功能。3、集成D觸發(fā)器74LS74邏輯功能測(cè)試根據(jù)D觸發(fā)器的引腳排列及其輸入端的狀態(tài)組合根據(jù)下表驗(yàn)證其功能。4、觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換1)將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成D、T、T′觸發(fā)器，并測(cè)試其功能。2)將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T′觸發(fā)器，并測(cè)試其功能。五．總結(jié)：1．總結(jié)邊沿觸發(fā)器的觸發(fā)特點(diǎn)。2．總結(jié)T、T′觸發(fā)器的邏輯功能實(shí)驗(yàn)六

集成計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器74LS161的邏輯功能及使用方法2、掌握用74LS161構(gòu)成十六進(jìn)制以內(nèi)計(jì)數(shù)器的兩種方法。3、學(xué)習(xí)用集成觸發(fā)器74LS161擴(kuò)展計(jì)數(shù)器進(jìn)制的級(jí)聯(lián)法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材1．?dāng)?shù)字實(shí)驗(yàn)臺(tái)：一臺(tái)2．集成電路：74LS161,74LS00各一片3．萬用表： 一臺(tái)4.導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1.驗(yàn)證74LS161的功能74LS161的功能表和管腳圖74LS161的功能表輸

入輸

出CPEPETQ××0××全“L”↑01××預(yù)置數(shù)據(jù)↑1111計(jì)數(shù)×110×保持×11×0保持2.采用復(fù)位法將74LS161構(gòu)成七進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。（電路自行設(shè)計(jì)）并給出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。3.采用置數(shù)法將74LS161構(gòu)成七進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。（電路自行設(shè)計(jì)）并給出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。實(shí)驗(yàn)七555定時(shí)器及其應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及多諧振蕩器的功能。2.熟悉用555時(shí)基電路構(gòu)成上述電路的方法及其他典型應(yīng)用。3.了解定時(shí)元件R、C與脈沖周期、脈沖寬度等的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)臺(tái)2.數(shù)字萬用表3.示波器4.元器件：NE555×2；電阻：10kΩ、100kΩ×1，5.1kΩ×3電位器：100kΩ×1；電容器：0.01μF×3，0.1μF、10μF、100μF×1；5．信