数字逻辑电路实验教案 - 图文

数字逻辑电路实验

五、思考题

·进行74LS00其中一个与非门的平均传输延迟时间tpd的测试。 实验中易出现的问题： 1． 示波器使用不熟。 2． 线路连接不熟炼。

实验二 三态门和OC门

一、实验目的

熟悉计算机中常用的两种特殊门电路：三态门和OC门（集电极开路门）。

二、实验所用设备及元器件：

数字电路实验箱，双踪示波器，万用表，74LS01，IC74LS244

三、实验内容：

1、 采用74LS01典型的集电极开路与非门芯片，完成OC 门逻辑功能的测试 2、 采用74LS01芯片构成逻辑电平转换电路

3、 采用74LS244典型的三态缓冲器，进行三态门逻辑功能的测试

四、实验步骤、实验线路及实验记录：

1． 测试OC 门逻辑功能并记录

一片74LS01有四个双输入OC门，将其中一个OC门的二个输入分别接逻辑开关，可按要求分别输入高、低电平，输出端通过电阻10KΩ接电源5V，见图2-1，然后用万用表测在不同输入条件下的输出电平，并填写下表2-1：

+5V+5V+5VK1K2V1V210kΩV3 输入 V1(V) V2(V) ０Ｖ ５Ｖ ０Ｖ ５Ｖ ０Ｖ ０Ｖ ５Ｖ ５Ｖ 表2－１ 输出 V3(V) &V图2-1

２．用７４ＬＳ０１构成逻辑电平转换电路并测试

将一片74LS01其中一个OC门的二个输入同时接一个逻辑开关，可按要求分别输入高、低电平，输出端通过电阻10KΩ接电源15V，见图2-2，然后用万用表分别测量输入在为0V、5V时的输出电平，并填写下表2-2：

+5V+5VK1V1V215V10kΩV3 ０Ｖ 5V 表２－2 &输入（V1、V2） 输出（V3） V图2-2３．测试三态门逻辑功能

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数字逻辑电路实验

一片74LS244有八个三态门，分成二组分别有二个使能端控制，在其中一个三态门上验证其逻辑功能：在它的输入端接逻辑开关，分别接输入高、低电平；其对应的使能端也接逻辑开关，可作不同的控制，见图2-3，然后用万用表测在不同使能端控制下的输入和输出电平，并填写下表2-3：

表２－3 +5V+5VK1K2V1V2EN输入 输出（V3） 1V3使能输入（V2） 数据输入（V1） ０Ｖ ５Ｖ ０Ｖ ５Ｖ V ０Ｖ ５Ｖ 图2- 3五、思考题

采用74LS01修改图2-3，使其电路在使能端控制信号为“高电平”时，将进行数据传输。

实验中易出现的问题：

1． 对三态门的概念理解不深。

2． 对OC门的概念理解不深

实验三 组合逻辑电路的设计

一、实验目的

1． 掌握组合逻辑电路的设计方法。 2． 用实验验证设计结果。

3． 掌握组合逻辑电路调试方法。

二、实验所用设备及元器件：

数字电路实验箱，双踪示波器，万用表， 74LS00， 74LS20， 74LS138。

三、实验内容：

1． 设A、B、C、D为四位二进制数码，X=8A+4B+2C+D，用74LS20及 274LS00设计一

个组合逻辑电路，当4

2．用74LS138和74LS20构成函数发生器，实现如下逻辑函数：P=A·B·C +A (B+C)

四、实验步骤、实验线路及实验记录：

自己设计和拟定

实验中易出现的问题：

1． 对设计过程不很理解。 2． 对译码器的理解不深。

3． 集成电路接线时总忘接电源。

实验四 触发器及简单时序电路设计

一、实验目的

1． 掌握触发器的性质

2． 掌握触发器的逻辑功能，触发方式。 3． 掌握简单时序电路的设计调试方法。

二、实验所用设备及元器件：

数字电路实验箱，双踪示波器，万用表， 74LS00， 74LS74

三、实验内容：

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1、 采用74LS74芯片，进行集成D触发器的逻辑功能和触发方式测试

2、 采用74LS74中二个D触发器构成一个异步四进制的加计数器，并用示波器观察其相对

的输入、输出波形。

四、实验步骤、实验线路及实验记录：

1． 验证集成D触发器的逻辑功能

一个74LS74有二个D触发器，采用一个D触发器进行验证，其中/SD1、/RD1分别接单脉冲源的负脉冲输出端或接逻辑开关，D1接逻辑开关，CP1接单脉冲源的正脉冲输出端，Q1、 /Q1分别接逻辑电平灯显示其高低，或用万用表测量其电平值，并将测量结果记录在表4-1中。

表4-1 输 入 /RD1 0 1 1 1 /SD1 1 0 1 1 D1 × × 0 1 CP1 × × ↑ ↑ Q1 输 出 /Q1 2．构成一个异步四进制的加计数器

根据异步四进制加计数器构成原理，采用74LS74中二个D触发器可设计出如图4-1所示的实验线路，按此实验线路图连接线路:

表4-2 CP1次数 Q2 Q1 1DS接脉冲源CP1Q1Q12DSQ2Q20 1 2 3 4 5 C1RC2R图4-1

（1） CP1接单脉冲源的正脉冲输出端，Q1、 Q2分别接逻辑电平灯显示其高低，

利用对/SD1、/RD1、/、SD2、/RD2端的控制，使Q1、 Q2初始值分别为“0”，而后逐一在CP1端加正脉冲，观察Q1、 Q2的变化，并记录在表4-2中；

（2） CP1接连续脉冲源的输出端，输入连续脉冲，用示波器观察并记录CP1、

Q2的相对波形及各自的幅值、脉宽、周期。

六、思考题

采用74LS00、74LS74构成一个T触发器

实验时易出现的问题：

1、对触发器的复位、清零端具体应用不太理解。 2、示波器的使用不熟练。

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实验五 计数、译码及显示

一、实验目的

1． 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能；

2． 掌握计数、译码、显示电路的工作原理及其应用。 3． 进一步提高使用示波器的能力。

二、实验所用设备及元器件：

数字电路实验箱，双踪示波器，万用表，74LS192 ×2、CD4511、NES-5011A

三、实验内容：

1、 采用一片74LS192构成一位十进制计数器并进行逻辑功能验证 2、 采用二片74LS192构成二位十进制加计数器，其输出经译码器/驱动器CD4511到七段显

示器NES-5011AG，观察显示器的变化，验证8421BCD计数器的计数功能。

四、实验步骤、实验线路及实验记录：

1． 构成一位十进制计数器，并进行逻辑功能验证

采用一片74LS192，CR接逻辑开关以进行清零控制，/LD接逻辑开关以进行置位控制，CPU接逻辑开关或单脉冲源的正脉冲输出端，CPD接逻辑开关或单脉冲源的正脉冲输出端；D0~D3接逻辑开关以进行预置数字的输入，Q0~Q3、/BO、/CO接逻辑电平灯。

（1） ·CPD接逻辑开关高电平，CPU接单脉冲源的正脉冲输出端，输入单次脉冲，

观察Q0~Q3、/CO逻辑电平灯的变化并记录在表5-1：

表5-1 输入 CR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 /LD 0 1 1 1 1 1 1 1 1 CPU × 1↑ 2↑ 3↑ 4↑ 5↑ 6↑ 7↑ 8↑ D3 0 0 0 0 0 0 0 × × D2 1 1 1 1 1 1 1 × × D1 0 0 0 0 0 0 0 × × D0 0 0 0 0 0 0 0 × × Q3 Q2 输出 Q1 Q0 /CO ·CPD接逻辑开关高电平，CPU接连续脉冲源的输出端，输入连续脉冲信号，用示波器观察CPU和Q3的变化并记录波形。

（2） CPU接逻辑开关高电平， CPD接单脉冲源的正脉冲输出端，输入单次脉冲，观

察Q0~Q3、/BO逻辑电平灯的变化并记录在表5-2：

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