数字电子技术基础实验指导书

『数字电子技术基础实验指导书』 实验一实验设备认识及门电路 一、目的：一、目的： 1、掌握门电路逻辑功能测试方法； 2、熟悉示波器及数字电路学习机的使用方法； 3、了解 TTL 器件和 CMOS 器件的使用特点。 二、实验原理二、实验原理 门电路的静态特性。 三、实验设备与器件三、实验设备与器件 设备 1、电路学习机一台 2、万用表两快 器件 1、74LS00一片（四 2 输入与非门） 2、74LS04一片（六反向器） 3、CD4001一片（四 2 输入 或非门） 四、实验内容和步骤四、实验内容和步骤 1、测试74LS04 的电压传输特性。按图1—1 连好线路。调节电位器， 使 V I 在 0~+3V 间变化， 记录相应的输入电压 V 1 和输入电压 V 0 的值。至少记录五组数据，画出电压传输特性。 V I(V) V O(V) 00.50.911.21.5 2、测试四二输入与非门 74LS00 的输入负载特性。测试电路如图 1—2 所示。请用万用表测 试，将 V I 和 V O 随 R I 变化的值填入表 1—1 中,画出曲线。 表表 1 1－－1 1 R I V I V O 1003001K4.7K5.1K6.1K10K 3、测试与非门的逻辑功能。 测量 74LS00 二输入与非门的真值表：将测量结果填入表 1—2 中。 表表 1 1——2 2 74LS00 输入 AB L L L H H L H H 输出 Y CD4001 输入输出 Y电压（V）电压（V） AB L L L H H L H H 4、测量 CD4001 二输入或非门的真值表，将测量结果填入表 1-2 中。 注意 CMOS 电路的使用特点：应先加入电源电压，再接入输入信号；断电时则相反，应先测 输入信号，再断电源电压。另外，CMOS 电路的多余输入端不得悬空。 五、预习要求五、预习要求 1、阅读实验指导书，了解学习机的结构； 2、了解所有器件（74LS00，74LS04，CD4001）的引脚结构； 3、TTL 电路和 CMOS 电路的使用注意事项。 VCC VCC +5V 300Ω1 & VIV0 VI VO 4.7K 图图 1 1－－1 1图图 1 1－－2 2 实验二组合电路试验一 一、实验目的实验目的 1、学习并掌握小规模芯片（SSI）实现各种组合逻辑电路的方法； 2、学习用仪器检测故障，排除故障。 二、实验原理二、实验原理 用门电路设计组合逻辑电路的方法。 三、实验内容及要求实验内容及要求 1、用 TTL 与非门和反向器实现“用三个开关控制一个灯的电路。 ”要求改变任一开关状 态都能控制灯由亮到灭或由灭到亮。试用双四输入与非门 74LS20 和六反向器 74LS04 和开关 实现。测试其功能。 2、用 CMOS 与非门实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路” ，测试其功能。 要求如下： 人类由四种基本血型— A、B、AB、O 型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则；O 型血可以输给任意血型的人， 但 O 型血的人只能接受 O 型血； AB 型血只能输给 AB 型血的人， 但 AB 血型的人能够接受所有血型的血；A 型血能给 A 型与 AB 型血的人；而 A 型血的人能够 接受 A 型与 O 型血；B 型血能给 B 型与 AB 型血的人，而 B 型血的人能够接受 B 型与 O 型血。 试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路，如果输血者的血型符合 规定电路，输出高电平（提示：电路只需要四个输入端，它们组成一组二进制数码，每组数 码代表一对输血与受血的血型对） 。 约定“00”代表“O”型 “01”代表“A”型 “10”代表“B”型 “11”代表“AB”型 3、TTL 与非门和反向器实现一组逻辑电路，其功能自行选定。 四、实验设备及器件四、实验设备及器件 1、数字电路学习机一台 2、74LS20三片（双四输入与非门） 3、74LS04一片（六反向器） 4、CD4011两片（四二输入与非门） 五、预习要求预习要求 1、自行设计电路，画出接线图（用指定器件设计） 。 2、制定测试逻辑功能方案，画出必要的表格。 实验三组合电路实验二 一、实验目的实验目的 1、学习掌握用中规模芯片（MSI）实现各种组合逻辑电路的方法； 2、学习芯片使能端的功能、用法。 二、实验原理二、实验原理 用集成译码器和数据选择器设计组合逻辑电路的方法。 三、实验内容及要求实验内容及要求 1、用 3-8 线译码器 74LS138 和与非门实现两个二位二进制数乘法运算电路，测试其功能。 2、用四选一数据选择 74LS153 和与非门实现全减器的电路，测试其功能。 3、自己选择一组合电路。可用译码器、数据选择器或四位加法器及必要电路实现。 四、实验设备及器件实验设备及器件 1、数字电路学习机一台 2、74LS138两片（3-8 线译码器） 3、74LS00一片（四二输入与非门） 4、74LS153一片（双四选一数据选择器） 5、74LS04一片（六反向器） 6、74LS283一片（四位二进制全加器） 7、74LS20三片（双 4 输入与非门） 五、预习要求预习要求 1、提前预习实验内容及相关知识； 2、自行设计电路。列写必要的真值表、表达式，画出接线图。 实验四时序电路实验 一、实验目的实验目的 1、掌握边沿 JKFF 的功能、动作特点； 2、掌握用边沿 JKFF 设计同步时序电路的方法； 3、熟悉集成计数器的逻辑功能和各控制端的作用，弄清同步清零和异步清零的区别； 4、熟悉集成计数器的级联扩展； 4、掌握用中规模集成电路计数器设计和实现任意进制计数器的方法。 二、实验原理二、实验原理 同步时序逻辑电路的设计方法。 三、实验内容及要求实验内容及要求 1、用双 J-K 负边沿触发器 74LS112 实现同步时序电路。 其逻辑功能为：同步十进制减去计 数器，能自启动，有进位输出，测试其功能（采用 8421 码） 2、用同步十进制计数器 74160 实现 36 进制计数器， 要求分别使用异步清除R D 端， 同步置 位LD端和进位 C 端，测试其功能。 3、自选一个时序电路，自行设计。 四、实验设备及器件实验设备及器件 1、数字电路实验逻辑箱一台 2、74LS112两片（双 JK 负边沿触发器） 3、74LS20两片（双四输入与非门） 4、74LS04一片（六反向器） 5、74LS00一片（四二输入与非门） 6、74160二片（同步十进制计数器芯片） 五、预习要求预习要求 1、提前预习实验内容及相关知识； 2、课前按实验内容完成题目设计：画出实验电路图。 （主要设计过程要填写在实验报告中） 3、制定验证方案。 实验五综合实验 一、实验目的一、实验目的 数字电子技术综合实验是针对《数字电子技术基础》课程要求，通过独立完成一个较复 杂的设计题目训练学生综合运用数字电路基本知识设计、调试电路的能力。 二、实验原理二、实验原理 组合逻辑电路时序逻辑电路的设计方法。 三、实验内容及要求三、实验内容及要求 设计题目： （一） 、设计一个 4 人抢答逻辑电路。具体要求如下： 1．每个参赛者控制一个按钮，按动按钮发出抢答信号。 2．竞赛主持人另