《数字逻辑技术》实验
参考教材
《电子技术基础实验–分析、调试、综合设计》王传新主编，高等教育出版社
实验要求及注意事项
1、实验前必须预习实验内容，做到思路清晰，实验任务明确。
2、实验时认真阅读实验指导书，按电路原理图正确连接实验导线，仔细检查无误，方可通电实验。
3、实验中多注意观察，如有元器件冒烟、发烫或有异味等应立即关断电源，报告实验老师，待找出原因、排除故障后才能重新实验。
4、实验中须更改连线，必须切断电源后才能进行。
5、实验中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果、数据、波形、分析正确与否。
6、实验结束关闭电源，拔除电源插头，并将仪器设备、工具、导线等按规定整理好。
数字集成电路与封装
（1）数字集成电路分类
●小规模数字集成电路（SSIC）
●中规模数字集成电路（MSIC）
●大规模和超大规模数字集成电路（LSIC和VLSIC）
（2）数字集成电路制造工艺
●中、小规模数字IC 中最常用的是TTL 电路和CMOS 电路。
●TTL 器件型号以74（或54）作前缀，称为74/54系列，如2输入与非逻辑门为74LS00等。
●中、小规模CMOS数字集成电路主要是4XXX/45XX（X代表0 - 9的数字）系列，高速CMOS 电路HC（74HC系列），与TTL兼容的高速CMOS电路HCT（74HCT系列）。，如2输入与非逻辑门为4011。
●TTL电路与CMOS 电路各有优缺点，TTL 速度高，CMOS 电路功耗小、电源范围大、抗干扰能力强。由于TTL在世界范围内应用很广，所以在数字电路教学实验中，我们主要使用TTL74 系列电路作为实验用器件，采用单一+5V作为供电电源。
（3）中、小规模数字集成电路封装形式
数字IC器件有多种封装形式。为了教学实验方便，实验中所用的74 系列器件封装选用双列直插式。
●从正面（上面）看，器件一端有一个半圆的缺口，这是正方向的标志。缺口左边的引脚号为1，引脚号按逆时针方向增加。图中的数字表示引脚号。双列直插封装IC引脚数有14、16、20、24、
28 等若干种。
●74 系列器件一般左下角的最后一个引脚是GND，右上角的引脚是VCC 。例如，14 引脚器件引脚7 是GND，引脚14 是VCC，但也有一些例外。所以使用集成电路器件时要先看清它的引脚图，找对电源和地，避免因接线错误造成器件损坏。
（4）数字集成电路使用注意问题
必须注意，不能带电插、拔器件。插、拔器件只能在关断电源的情况下进行。
实验1 基本集成逻辑门电路功能分析
1–1 实验基本目的
1、理解TTL普通门电路的参数含义。
2、掌握TTL普通门电路的使用方法。
3、掌握分析普通门电路逻辑功能的一般方法。
4、理解TTL普通门电路参数的一般分析方法。
1–2 实验任务
1、TTL四2输入与非门74LS00逻辑功能分析（参考实验教材P303）
（1）选用一个与非逻辑门，进行2输入与非逻辑功能分析。
（2）参考图6.1.6连接电路，在实验板创建2输入与非逻辑功能分析电路，改变开关A、B状态，用数字万用表测量电路输出，将测试结果记入表6.1.7中。
（3）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表。
（4）元器件：74LS00（四2输入与非门）。
2、TTL四2输入与非门74LS00电压传输特性分析（参考实验教材P304）
（1）参考图6.1.2（注：图中4011BD_5V器件用74LS00替代），在实验板创建TTL四2输入与非门74LS00电压传输特性分析电路。
（2）调整输入直流电压在0～5V之间变化，利用数字万用表测量输出电压值，将结果记入自拟的表格中。（注：参考表6.1.3，为了得到合理的电压传输特性曲线，在输出电压的跳变区，应多取几个电压值。）
（3）画与非门74LS00电压传输特性曲线。
（4）在电压传输特性曲线上标注与非门与直流电压有关的参数，并将结果填入表6.1.4。
（5）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表。
（6）元器件：74LS00（四2输入与非门）。
3、TTL六反相器（非逻辑）74LS04动态参数分析（参考实验教材P305）
（1）参考图6.1.5（注：图中4069BCL_5V器件用74LS04替代），在实验板创建TTL六反相器（非逻辑）74LS04动态参数分析电路。
（2）利用双踪示波器测量74LS04反相器输入信号和输出信号波形。
（3）用示波器测试电路输出电压从低电平突变为高电平和从高电平突变为低电平所需的传输时间，并记录测量结果表6.1.6。
（4）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（5）元器件：74LS04（TTL六反相器）。
4、2输入与非门逻辑特性分析（参考实验教材P305思考问题）
（1）2输入与非门的一个输入端接入20 kHz连续脉冲，另一个输入端接入低电平，利用双踪示波器测量并记录电路输出波形。
（2）若2输入与非门的一个输入端接入20 kHz连续脉冲，另一个输入端接入的是高电平，利用双踪示波器测量并记录电路输出波形。
（3）2输入与非门的一个输入端接入20 kHz连续脉冲，另一个输入端接入40 kHz连续脉冲，利用双踪示波器测量并记录电路输出波形（至少一个周期以上）。
（4）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（5）元器件：74LS00（四2输入与非门）。
5、TTL OC门功能分析（参考实验教材P311）
（1）参考图6.1.9，在实验板创建TTL OC与非门74LS03功能分析电路。
（2）改变开关A、B、C、D状态，用数字万用表测量电路输出，将测试结果记入表6.1.10中。
（3）选用器件：74LS03（四2输入与非OC门）。
（4）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表。
6、TTL三态门功能分析（参考实验教材P311）
（1）参考图6.1.10，在实验板创建总线分时传输信号分析电路。
（2）当三态门选通信号E为高电平（1）时，在表6.1.11中记录输出电压波形，并说明逻辑关系。
（3）当三态门选通信号E为低电平（0）时，在表6.1.11中记录输出电压波形，并说明逻辑关系。
（4）选用器件：74LS04（六反相器）、74LS126（四同相三态缓冲器）。
（5）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、双踪示波器。
1–3 预习内容
1、TTL与非逻辑门基本功能。
2、TTL与非逻辑门电压传输特性和基本特性参数。
3、TTL反相器动态特性。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.1.2。
5、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.1.5。
实验2 组合逻辑电路分析与设计
2–1 实验目的
1、掌握小规模数字集成电路组成组合逻辑电路的基本分析方法。
2、掌握小规模数字集成电路组成组合逻辑电路的基本设计方法。
3、了解小规模数字集成电路组成组合逻辑电路的基本调试方法。
2–2 实验任务
1、分析“三个开关控制一盏灯”电路（参考实验教材P318）
（1）参考图6.2.5，在实验板创建“三个开关控制一盏灯”电路。
（2）转换开关A、B、C位置，检测发光二极管输出状态，将测试结果记录到自拟的表格中。
（3）根据检测结果，分析电路逻辑功能。
（4）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表。
（5）元器件：74LS86（四异或门）、300 Ω、发光二极管。
2、设计多数表决电路–“与非”逻辑门实现（参考实验教材P318）
（1）采用“与非”逻辑门，设计三人表决电路。要求：当三人中多数对表决事件表示同意时，多数表决电路指示灯亮。
（2）在实验板创建三人多数表决电路。
（3）检测发光二极管输出状态，将测试结果记录到自拟表格中，验证设计的正确性。
（4）选用器件：74LS00（四2输入与非门）、74LS10（三3输入与非门）。
（5）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表或发光二极管。
3、设计多数表决电路–“与或非”逻辑门实现（参考实验教材P318）
（1）采用“与或非”逻辑门，设计三人表决电路。要求：当三人中多数对表决事件表示同意时，多数表决电路指示灯亮。
（2）在实验板创建三人多数表决电路。
（3）检测发光二极管输出状态，将测试结果记录到自拟表格中，验证设计的正确性。
（4）选用器件：74LS54（3–2–2–3输入与或非门）、74LS04（六反相器）。
（5）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表或发光二极管。
4、设计多数表决电路–“或非”逻辑门实现（参考实验教材P318）
（1）采用“或非”逻辑门，设计三人表决电路。要求：当三人中多数对表决事件表示同意时，多数表决电路指示灯亮。
（2）在实验板创建三人多数表决电路。
（3）检测发光二极管输出状态，将测试结果记录到自拟表格中，验证设计的正确性。
（4）选用器件：74LS02（四2输入或非门）、74LS27（三3输入或非门）。
（5）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表或发光二极管。
5、设计交通灯工作状态监视电路（参考实验教材P318）
（1）采用“与非”逻辑门或“或非”逻辑门，设计交通灯工作状态监视电路。要求：路口由红、绿、黄三种颜色的交通灯指示车辆“停止”、“直行”、“缓行”三种行车状态。正常情况下，任何时刻有一盏灯点亮，且只允许有一盏灯被点亮，否则被认为交通灯系统发生故障。一旦交通灯系统发生故障，要求点亮“交通灯工作状态监视”电路的报警灯。
（2）在实验板创建交通灯工作状态监视电路。
（3）检测发光二极管输出状态，将测试结果记录到自拟的表格中，验证设计的正确性。
（4）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、发光二极管。
（5）选用器件：74LS86（四异或门）、74LS10（三3输入或非门）、74LS00（四2输入与非门）、74LS10（三3输入与非门）、74LS04（六反相器）。
2–3 预习内容
1、小规模数字集成电路组成组合逻辑电路的基本分析方法。
2、小规模数字集成电路组成组合逻辑电路的基本设计方法。
3、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.2.3。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.2.4。
5、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.2.5。
实验3 典型中规模数字集成器件在组合逻辑电路的应用（1）
3–1 实验目的
1、掌握1位全加器的工作原理，理解多位加法器的组成结构。
2、掌握加法器的基本分析方法。
3、掌握中规模数字集成电路加法器的基本使用方法。
4、掌握加法器基本调试方法。
3–2 实验任务
1、1位全加器功能分析（参考实验教材P325）
（1）参考图6.3.2，在实验板创建1位全加器电路。
（2）用发光二极管检测1位全加器的逻辑功能，将结果记入表6.3.2（只填入实测值）。
（3）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、发光二极管。
（4）选用器件：74LS00（四2输入与非门）、74LS86（四异或门）。
实验内容2、双1位全加器74LS183功能分析（参考实验教材P324）
（1）选用器件：74LS183（双1位全加器）。
（2）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表或发光二极管。
（3）在实验板创建用中规模数字集成电路74LS183实现1位全加器电路。
（4）用发光二极管检测1位全加器的逻辑功能，将结果记入表6.3.2。
3、双1位全加器74LS183应用（参考实验教材P326）
（1）用1位全加器74LS183设计2位串行进位加法器电路。
（2）在实验板创建2位串行进位加法器电路。
（3）检测2位串行进位加法器电路功能，实验结果记入自拟表格中，并验证设计的正确性。
（4）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、发光二极管。
（5）元器件：74LS183（双1位全加器）。
4、超前进位加法器的应用1（参考实验教材P325）
（1）用超前进位加法器74LS283设计一个代码转换电路，将8421 BCD码转换为余3 BCD码。
（2）在实验板创建已设计的代码转换电路。
（3）检测代码转换电路功能，实验结果记入自拟表格中，并验证设计的正确性。
（4）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、发光二极管。
（5）元器件：74LS283（超前进位加法器）。
5、超前进位加法器的应用2（参考实验教材P325）
（1）将TTL 4位超前进位加法器74LS283扩展为8位加法器。
（2）在实验板创建已设计的8位加法器电路。
（3）检测8位加法器电路功能，实验结果记入自拟表格中，并验证设计的正确性。
（4）选用器件：74LS283（超前进位加法器）。
（5）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表或发光二极管。
3–3 预习内容
1、1位全加器电路和工作原理。
2、常用中规模数字集成电路加法器特性和基本分析方法。
3、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.3.2。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.2.3。
实验4 典型中规模数字集成器件在组合逻辑电路的应用（2）
4–1 实验目的
1、掌握3线–8线译码器基本功能。
2、掌握3线–8线译码器基本分析方法。
3、掌握3线–8线译码器基本使用方法。
4、掌握七段显示译码器基本功能。
5、掌握七段显示译码器基本分析方法。
6、掌握七段显示译码器基本使用方法。
7、掌握3线–8线译码器和七段显示译码器基本调试方法。
4–2 实验任务
1、3线–8线译码器74LS138功能分析（参考实验教材P334）
（1）参考图6.4.3，在实验板创建3线–8线译码器74LS138功能分析电路。
（2）用发光二极管检测电路逻辑功能，实验结果记入自拟表格中。
（3）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、发光二极管。
（4）元器件：74LS138（3线–8线译码器）。
2、3线–8线译码器的应用1（参考实验教材P335）
（1）参考图6.4.5，在实验板创建脉冲分配电路。
（2）变动开关A、B、C位置，用双踪示波器观察脉冲分配情况，记录实验现象。
（3）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（4））元器件：74LS138（3线–8线译码器）。
3、3线–8线译码器的应用2（参考实验教材P335）
（1）利用3线–8线译码器74LS138，实现逻辑函数B
Z+
)
,
,
(。
=
A
C
B
C
A
B
（2）在实验板创建上设计函数电路。
（3）检测电路逻辑功能，实验结果记入自拟表格中，并验证设计的正确性。
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管。
（5）元器件：74LS138（3线–8线译码器）、74LS20（双4输入与非门）。
4、七段显示译码器74LS47功能分析（参考实验教材P338）
（1）参考图6.4.9，在实验板创建七段显示译码器74LS47功能分析电路。
（2）变动开关位置，检测七段数码管显示状态，，实验结果记入自拟表格中。
（3）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表。
（4）元器件：74LS47（七段显示译码器）、共阳极七段数码管。
5、3线–8线译码器的应用3（参考实验教材P334）
（1）参考图6.4.4，在实验板创建74LS138扩展为4线–16线译码器电路。
（2）变动开关位置，检测电路输出显示状态，，实验结果记入自拟表格中。
（3）选用器件：74LS138（3线–8线译码器）。
（4）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表或发光二极管。
4–3 预习内容
1、3线–8线译码器基本功能和基本分析方法。
2、七段显示译码器基本功能和基本分析方法。
3、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.4.3。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.4.4。
5、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.4.5。
6、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.4.9。
实验5 典型中规模数字集成器件在组合逻辑电路的应用（3）
5–1 实验目的
1、掌握数据选择器的基本功能。
2、掌握数据选择器的基本分析方法。
3、掌握数据选择器基本使用方法。
4、掌握数据选择器基本调试方法。
5–2 实验任务
1、双数据选择器74LS153功能分析（参考实验教材P342）
（1）参考图6.5.2，在实验板创建数据选择器74LS153功能分析电路。（说明：74LS153中两个地址译码器共用一组地址端口，而各自有独立的选通端口。）
（2）用发光二极管检测电路的逻辑功能，将检测结果记入自拟的表格中。
（3）仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、发光二极管。
（4）元器件：74LS153（双4选1数据选择器）。
2、双数据选择器74LS153应用1（参考实验教材P341）
（1）参考图6.5.3，在实验板创建用两个4选1数据选择器扩展为8选1数据选择器电路。
（2）用发光二极管检测电路的逻辑功能，将检测结果记入自拟的表格中。
（3）选用器件：74LS153（双4选1数据选择器）、74LS04（六反相器）、74LS32（四2输入或门）。
（4）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表或发光二极管。
3、双数据选择器74LS153的应用2（参考实验教材P342）
（1）用双数据选择器74LS153实现逻辑函数B
Z+
B
=。
C
A
（2）在实验板创建上设计函数电路。
（3）检测电路逻辑功能，实验结果记入自拟表格中，并验证设计的正确性。
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管。
（5）元器件：74LS153（双4选1数据选择器）、74LS04（六反相器）、74LS32（四2输入或门）。
4、双数据选择器74LS153的应用3（参考实验教材P342）
（1）用双数据选择器74LS153设计两个3位二进制数的等值比较电路。
（2）在实验板创建上设计电路。
（3）检测电路逻辑功能，实验结果记入自拟表格中，并验证设计的正确性。
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管。
（5）元器件：74LS153（双4选1数据选择器）、74LS04（六反相器）、74LS32（四2输入或门）、74LS138（3线–8线译码器）。
5–3 预习内容
1、数据选择器基本功能。
2、数据选择器应用电路基本分析方法。
3、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.5.2。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.5.3。
实验6 常用集成触发器及其应用
6–1 实验目的
1、掌握普通RS、D、JK触发器的基本功能和触发方式。
2、掌握触发器同步输入信号和异步输入信号的使用方法。
3、掌握普通触发器的一般分析方法。
4、理解集成触发器的基本使用方法。
6–2 实验任务
1、基本RS触发器功能分析（参考实验教材P346）
（1）利用四2输入“或非”逻辑门74LS02，在实验板创建图6.6.1基本RS触发器功能分析电路。
（2）改变电路输入电平，检测电路输出信号，并将检测结果记入表6.6.2。
（3）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管。
（4）元器件：74LS02（四2输入或非门）。
2、TTL D触发器功能分析（参考实验教材P347）
（1）利用TTL D触发器74LS74，在实验板创建图6.6.2 D触发器功能分析电路。
（2）改变电路输入电平，检测电路输出信号，并将检测结果记入表6.6.3。
（3）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管。
（4）元器件：74LS74（双D触发器）。
3、JK触发器功能分析（参考实验教材P347）
（1）利用JK触发器74LS112，在实验板创建图6.6.3 JK触发器功能分析电路。
（2）改变电路输入电平，检测电路输出信号，并将检测结果记入表6.6.4。
（3）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管。
（4）元器件：74LS112（双JK触发器）。
4、触发器应用1（参考实验教材P350）
（1）参考图6.6.5，在实验板创建分频电路。
（2）用双踪示波器测量电路输入波形和输出波形，画电路输入波形和输出波形，记录电路输入波形和输出波形频率值。
（3）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（4）元器件：74LS74（双D触发器）。
5、触发器应用2（参考实验教材P349）
（1）参考图6.6.4，在实验板创建将JK触发器转换为T触发器电路。
（2）转换开关T的位置，用双踪示波器观察电路输入、输出波形时序关系，将结果记录在表6.6.5（至少记录信号的4个周期）。
（3）选用器件：74LS112（双JK触发器）。
（4）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、双踪示波器。
6、单稳态触发器功能分析（参考实验教材P353）
（1）参考图6.6.7，在实验板创建单稳态触发器功能分析电路。
（2）取定时电阻R = 10 kΩ，定时电容C = 1μF，分析触发器的暂稳态时间，并将结果记入表6.6.6中。
（3）选用器件：74LS123（双可重触发单稳态触发器）、电阻10 kΩ、电容1μF。
（4）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、双踪示波器。
6–3 预习内容
1、普通RS、D、JK触发器的基本功能和触发方式。
2、普通触发器的一般分析方法。
3、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.6.1。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.6.2。
5、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.6.3。
6、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.6.5。
实验7 计数电路
7–1 实验目的
1、掌握中规模数字集成电路同步计数器的基本工作原理和使用方法。
2、理解中规模数字集成电路同步计数器的基本工作特性。
3、掌握用中规模数字集成电路同步计数器实现任意进制计数器的基本方法。
4、了解同步计数器基本调试方法。
7–2 实验任务
1、4位二进制加法计数器74LS163功能分析（参考实验教材P356）
（1）参考图6.7.1，在实验板创建4位二进制加法计数器74LS163功能分析电路：①计数；②清零；③保持功能。
（2）将检测结果记入自拟的表格中。
（3）将上电路改为在计数工作状态，输入时钟为10 kHz。利用双踪示波器，观察输出波形与输入时钟时序关系，记录输出与输入时钟波形关系（至少一个周期以上）。
（4）选用器件：74LS163（4位二进制加法计数器）。
（5）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、发光二极管、双踪示波器。
2、4位二进制加法计数器74LS163并行进位电路分析（参考实验教材P356）
（1）参考图6.7.2，在实验板创建4位二进制加法计数器74LS163并行进位电路。
（2）将检测结果记入自拟的表格中。
（3）选用器件：74LS163（4位二进制加法计数器）。
（4）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、发光二极管、双踪示波器。
3、4位二进制加法计数器74LS163串行进位电路分析（参考教材P356）
（1）选用器件：74LS163（4位二进制加法计数器）、74LS20（双4输入与非门）。
（2）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、发光二极管。
（3）参考图6.7.3，在实验板创建4位二进制加法计数器74LS163串行进位电路。
（4）将检测结果记入自拟的表格中。
4、4位二进制加法计数器74LS163的应用1（参考实验教材P358）
（1）采用4位二进制加法计数器74LS163和反馈归零法，设计十进制计数器电路。
（2）自拟实验方案，记录所设计的计数器有效状态转换。
（3）将上电路输入时钟改为10 kHz，利用双踪示波器，观察输出波形与输入时钟时序关系，记录输出与输入时钟波形关系。（注：至少一个周期以上）
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（5）元器件：74LS163（4位二进制加法计数器）、74LS20（双4输入与非门）。
5、4位二进制加法计数器74LS163的应用2（参考实验教材P358）
（1）采用4位二进制加法计数器74LS163和反馈置数法，设计十二进制计数器电路。
（2）自拟实验方案，记录所设计的计数器有效状态转换。
（3）将上电路输入时钟改为10 kHz，利用双踪示波器，观察输出波形与输入时钟时序关系，记录输出与输入时钟波形关系。（注：至少一个周期以上）
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（5）元器件：74LS163（4位二进制加法计数器）、74LS20（双4输入与非门）。
6、4位二进制加法计数器74LS163的应用3（参考实验教材P358）
（1）采用4位二进制加法计数器74LS163和反馈置数法，设计二十进制计数器电路。
（2）自拟实验方案，记录所设计的计数器有效状态转换。
（3）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（4）元器件：74LS163×2（4位二进制加法计数器）、74LS20（双4输入与非门）。
7、十进制加法计数器74LS160功能分析（参考实验教材P359）
（1）选用器件：74LS160（十进制加法计数器）。
（2）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、发光二极管、双踪示波器。
（3）参考图6.7.1，在实验板创建十进制加法计数器74LS160功能分析电路：①计数；②清零；
③保持功能。
（4）将检测结果记入自拟的表格中。
（5）将上电路改为在计数工作状态，输入时钟为10 kHz。利用双踪示波器，观察输出波形与输入时钟时序关系，记录输出与输入时钟波形关系。（注：至少一个周期以上）
8、十进制加法计数器74LS160应用（参考实验教材P359）
（1）采用十进制加法计数器74LS160设计24进制计数电路，要求按8421 BCD码递推规律计数。
（2）自拟实验方案，记录所设计的计数器有效状态转换。
（3）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（4）元器件：74LS160×2（十进制加法计数器）、74LS20（双4输入与非门）。
9、二–五–十进制计数器74LS90功能分析（参考实验教材P361）
（1）参考图6.7.8，在实验板创建74LS90功能分析电路。
（2）分别改变开关R、S状态，分析二–五–十进制计数器74LS90功能，自拟表格，记录计数器有效状态转换。
（3）将上电路改为在计数工作状态，输入时钟为10 kHz（由INA输入，QA反馈接INB）。利用双踪示波器，观察输出波形与输入时钟时序关系，记录输出与输入时钟波形关系。（注：至少画一个周期以上）
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（5）元器件：74LS90（二–五–十进制计数器）。
7–3 预习内容
1、中规模数字集成电路同步计数器的基本工作原理和使用方法。
2、中规模数字集成电路同步计数器电路基本分析方法。
3、用中规模数字集成电路同步计数器实现任意进制计数器的基本方法。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.7.1。
5、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.7.2。
6、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.7.3。
7、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.7.4。
8、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.7.5。
9、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.7.6。
实验8 寄存器
8–1 实验目的
1、掌握寄存器的主要功能和基本工作特性。
2、理解中规模数字集成电路寄存器的使用方法。
3、了解寄存器的基本应用。
4、掌握中规模数字集成电路寄存器的基本调试方法。
8–2 实验任务
1、4位双向移位寄存器74LS194功能分析（参考教材P369）
（1）选用器件：74LS194（4位双向移位寄存器）。
（2）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、发光二极管。
（3）参考图6.8.5，在实验板创建4位双向移位寄存器74LS194功能分析电路。
（4）设置ABCD为1010，SL为0，SR为1。
（5）依次做如下操作：①将寄存器清零（CLR置0）；②向寄存器置数（S0S1置11）；③右移3位（S0S1置01）；④左移3位（S0S1置10）；⑤保存数据（S0S1置00）。
（6）将实验结果记入表6.8.2中。
2、4位双向移位寄存器74LS194应用1
（1）选用器件：74LS194（4位双向移位寄存器）、74LS04（六反相器）。
（2）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、发光二极管。
（3）利用74LS194设计一个可控双向移位寄存器控制跑马灯。
（4）在实验板创建可控双向移位寄存器控制跑马灯。
（5）将实验结果记入自拟表中。
3、4位双向移位寄存器74LS194应用2（参考教材P370）
（1）选用器件：74LS194（4位双向移位寄存器）。
（2）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（3）参考图6.8.8，设计4位顺序脉冲发生器。
（4）在实验板创建4位顺序脉冲发生器电路。
（5）实验步骤自拟，记录电路的输出波形。
4、4位寄存器74LS175功能分析（参考实验教材P366）
（1）选用器件：74LS175（4位寄存器）。
（2）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表或发光二极管。
（3）参考图6.8.2，在实验板创建74LS175功能分析电路。
（4）自拟实验步骤，实验结果记入自拟表格中，分析4位寄存器74LS175功能。
5、4位寄存器74LS175应用1（参考实验教材P365）
（1）参考图6.8.4，在实验板创建第一信号鉴别电路。（注：其中2输入与门74LS08用4输入与门74LS21代替）
（2）首先按R键，将电路清零；通过1、2、3、4键，设置74LS175输入信号全部为零。
（3）任选一个数码键，一旦此信号被电路响应，电路不再接收其它数码按键的申请状态。
（4）自拟实验步骤，实验结果记入自拟表格中。
（3）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲信号发生器。
（4）元器件：74LS175（4位寄存器）、74LS21（4输入与门）。
6、4位寄存器74LS175应用2（参考实验教材P366）
（1）设计简易4路抢答电路。
（2）在实验板创建简易4路抢答电路。
（3）自拟实验步骤，实验结果记入自拟表格中。
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲信号发生器。
（5）元器件：74LS175（4位寄存器）、74LS21（4输入与门）。
8–3 预习内容
1、寄存器的主要功能和基本工作特性。
2、寄存器基本分析方法。
3、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.8.2。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.8.3。
5、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.8.4。
实验9 555定时器
9–1 实验目的
1、掌握555定时器的主要功能和基本工作特性。
2、理解用555定时器构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐触发器的基本原理。
3、理解用555定时器构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐触发器的基本调试方法。
4、了解555定时器的主要用途。
5、了解555定时器应用电路的基本调试方法。
9–2 实验任务
1、555定时器基本多谐振荡电路性能分析（参考实验教材P377）
（1）参考图6.9.3，在实验板创建555定时器基本多谐振荡电路。
（2）用双踪示波器分析555基本多谐振荡电路的输出频率，将结果记入表6.9.3中。
（3）记录输出波形。
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、双踪示波器。
（5）元器件：NE556（双555定时器）。
2、555定时器占空比可调多谐振荡电路性能分析（参考实验教材P377）
（1）参考图6.9.4，在实验板创建555定时器占空比可调多谐振荡电路。
（2）调节电位器RW，以获得占空比为50％的矩形波。用示波器分析电路输出频率，将结果记入表6.9.4。
（3）记录输出波形。
（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、双踪示波器。
（5）元器件：NE556（双555定时器）。
3、555基本单稳态触发器电路性能分析（参考教材P377）
（1）选用器件：NE556（双555定时器）。
（2）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、脉冲信号发生器、双踪示波器。
（3）参考图6.9.5，在实验板创建555单稳态触发器电路。
（4）输入方波为2 kHz，用双踪示波器分析暂态时间t W（ms），并记录电路输入、输出波形。
4、555定时器应用1（参考实验教材P378）
（1）设计555脉宽调制器。提示：在图6.9.3所示555基本多谐振荡电路的基础上，从控制端CON输入有效值为3 V的50 Hz正弦波，则在输出端OUT可得到调制波。
（2）记录输出波形。
（3）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲序号发生器、双踪示波器。
（4）元器件：NE556（双555定时器）。
5、555定时器应用2（参考实验教材P378）
（1）设计警铃电路。提示：设计两级555多谐振荡器，要求第1级的振荡频率低于第2级，并将第1级的OUT输出端与第2级CON控制端相连。调节定时元件，直至警铃声适度。
（2）测试波形
（3）选用器件：NE556（双555定时器）。
（4）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、数字万用表、双踪示波器。
9–3 预习内容
1、555定时器的主要功能和基本工作特性。
2、用555定时器构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐触发器的基本分析方法。
3、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.9.2。
4、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.9.3。
5、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.9.4。
6、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.9.5。
7、利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真图6.9.6。
实验10 Multisim用于数字电路辅助分析和设计
10–1 实验目的
1、掌握Multisim用于数字电路辅助分析方法。
2、掌握Multisim用于数字电路辅助设计方法。
10–2 实验任务
1、已知1位全加器如图4–1–2（教材）所示，利用逻辑转换仪辅助分析（1）电路输出逻辑真值表；（2）输出逻辑表达式。
2、已知利用8选1实现逻辑函数如图4–2–20（教材）所示，利用逻辑转换仪辅助分析（1）电路输出逻辑真值表；（2）输出逻辑表达式。
3、已知12进制计数器如图6–3–11（教材）所示，利用逻辑分析仪辅助分析（1）电路输出时序波形；（2）电路输出状态。
4、已知8位数值比较器如图4–1–26（教材）所示，利用字信号发生器，辅助分析电路实现功能。
5、利用4位全加器和逻辑转换仪辅助设计1位8421 BCD码加法电路。
6、利用Multisim辅助设计一个秒表。要求：（1）复位功能；（2）按8421 BCD码计数功能，计数状态为00～59；（3）停止功能。
实验11 综合性实验
11–1 实验目的
1、了解组合逻辑电路与时序逻辑电路综合应用。
2、掌握组合和时序逻辑综合电路基本调试方法。
3、了解组合逻辑电路、时序逻辑电路、555定时器综合应用。
4、掌握组合和时序逻辑与555定时器综合电路基本调试方法。
11–2 实验任务
1、组合逻辑电路与时序逻辑电路综合
2、组合逻辑电路、时序逻辑电路与555定时器综合
11–3 预习内容
1、自拟组合和时序逻辑综合电路，并利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真。
2、自拟组合和时序逻辑与555定时器综合电路，并利用Multisim电子电路辅助分析和设计软件仿真。
附录：器件引脚
1、四2输入与非门74LS00
2、四2输入或非门74LS02
3、TTL六反相器74LS04
4、二4输入与非门74LS20
5、二4输入与门74LS21
6、74LS47
7、双D触发器74LS74
8、四异或门74LS86
9、异步十进制计数器74LS90
10、双JK触发器74LS112
11、3线–8线译码器74LS138
12、8选1数据选择器74LS151
13、双4选1数据选择器
14、8421BCD十进制计数器74LS160
15、二进制计数器74LS163
专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 电气学院
实验一集成门电路逻辑功能测试 一、实验目的 1. 验证常用集成门电路的逻辑功能; 2. 熟悉各种门电路的逻辑符号; 3. 熟悉TTL集成电路的特点，使用规则和使用方法。 二、实验设备及器件 1. 数字电路实验箱 2. 万用表 3. 74LS00四2输入与非门1片74LS86四2输入异或门1片 74LS11三3输入与门1片74LS32四2输入或门1片 74LS04反相器1片 三、实验原理 集成逻辑门电路是最简单，最基本的数字集成元件，目前已有种类齐全集成门电路。TTL集成电路由于工作速度高，输出幅度大，种类多，不宜损坏等特点而得到广泛使用，特别对学生进行实验论证，选用TTL电路较合适，因此这里使用了74LS系列的TTL成路，它的电源电压为5V+10%,逻辑高电平“1”时＞2.4V，低电平“0”时＜0.4V。实验使用的集成电路都采用的是双列直插式封装形式，其管脚的识别方法为：将集成块的正面（印有集成电路型号标记面）对着使用者，集成电路上的标识凹口左，左下角第一脚为1脚，按逆时针方向顺序排布其管脚。 四、实验内容 ㈠根据接线图连接，测试各门电路逻辑功能 1. 利用Multisim画出以74LS11为测试器件的与门逻辑功能仿真图如下
按表1—1要求用开关改变输入端A,B,C的状态，借助指示灯观测各相应输出端F的状态，当电平指示灯亮时记为1，灭时记为0，把测试结果填入表1—1中。 表1-1 74LS11逻辑功能表 输入状态输出状态 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 悬空 1 1 1 悬空0 0 0 2. 利用Multisim画出以74LS32为测试器件的或门逻辑功能仿真图如下
数字电路实验报告 姓名：张珂 班级：10级8班 学号：2010302540224
实验一：组合逻辑电路分析一．实验用集成电路引脚图 1．74LS00集成电路 2．74LS20集成电路 二、实验内容 1、组合逻辑电路分析 逻辑原理图如下：
U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N X1 2.5 V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V GND 图1.1组合逻辑电路分析 电路图说明：ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平，“0”表示低电平； 逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。 真值表如下： A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 表1.1 组合逻辑电路分析真值表 实验分析： 由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD =AB+CD ，同样，由真值表也能推出此方程，说明此逻辑电路具有与或功能。 2、密码锁问题： 密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开；否则，报警信号为“1”，则接通警铃。
试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么？ 密码锁逻辑原理图如下： U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N U4D 74LS00N U5D 74LS00N U6A 74LS00N U7A 74LS00N U8A 74LS20D GND VCC 5V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V X1 2.5 V X2 2.5 V 图 2 密码锁电路分析 实验真值表记录如下： 实验真值表 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 表1.2 密码锁电路分析真值表 实验分析： 由真值表（表1.2）可知：当ABCD 为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。由此可见，该密码锁的密码ABCD 为1001.因而，可以得到：X1=ABCD ，X2=1X 。
***************************************************** ***************************************************** *********************************************** 数字电路 实验指导书 广东技术师范学院天河学院电气工程系
目录 实验系统概术 (3) 一、主要技术性能 (3) 二、数字电路实验系统基本组成 (4) 三、使用方法 (12) 四、故障排除 (13) 五、基本实验部分 (14) 实验一门电路逻辑功能及测试 (14) 实验二组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） (18) 实验三译码器和数据选择器 (43) 实验四触发器（一）R-S，D，J-K (22) 实验五时序电路测试及研究 (28) 实验六集成计数器161（设计） (30) 实验七555时基电路(综合) (33) 实验八四路优先判决电路(综合) (43) 附录一DSG-5B型面板图 (45) 附录二DSG-5D3型面板图 (47) 附录三常用基本逻辑单元国际符号与非国际符号对照表 (48) 附录四半导体集成电路型号命名法 (51) 附录五集成电路引脚图 (54)
实验系统概述 本实验系统是根据目前我国“数字电子技术教学大纲”的要求，配合各理工科类大专院校学生学习有关“数字基础课程，而研发的新一代实验装置。”配上Lattice公司ispls1032E可完成对复杂逻辑电路进行设计，编译和下载，即可掌握现代数字电子系统的设计方法，跨入EDA 设计的大门。 一、主要技术性能 1、电源：采用高性能、高可靠开关型稳压电源、过载保护及自动恢复功能。 输入：AC220V±10% 输出：DC5V/2A DC±12V/0.5A 2、信号源： （1）单脉冲：有两路单脉冲电路采用消抖动的R-S电路，每按一次按钮开关产生正、负脉冲各一个。 （2）连续脉冲：10路固定频率的方波1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、500KHz、1MHz、5MHz、10MHz。 （3）一路连续可调频率的时钟，输出频率从1KHz~100KHz的可调方波信号。 （4）函数信号发生器 输出波形：方波、三角波、正弦波 频率范围：分四档室2HZ~20HZ、20HZ~200HZ、200HZ~2KHZ、2KHZ~20HZ。 3、16位逻辑电平开关（K0~K15）可输出“0”、“1”电平同时带有电平指示，当开关置“1”电平时，对应的指示灯亮，开关置“0”电平时，对应的指示灯灭，开关状态一目了然。 4、16位电平指示（L0~L15）由红、绿灯各16只LED及驱动电路组成。当正逻辑“1”电平输入时LED红灯点亮，反之LED绿灯点亮。
数字电路综合实验报告 简易智能密码锁 一、实验课题及任务要求 设计并实现一个数字密码锁，密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键，密码输入正确，密码锁打开，密码输入错误进行警示。 基本要求： 1、密码设置：通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。通过密码设置确定键（BTN 键）进行锁定。 2、开锁：在闭锁状态下，可以输入密码开锁，且每输入一位密码，在数码管上显示“-”，提示已输入密码的位数。输入四位核对密码后，按“开锁”键，若密码正确则系统开锁，若密码错误系统仍然处于闭锁状态，并用蜂鸣器或led 闪烁报警。 3、在开锁状态下，可以通过密码复位键（BTN 键）来清除密码，恢复初始密码“0000”。闭锁状态下不能清除密码。 4、用点阵显示开锁和闭锁状态。 提高要求： 1、输入密码数字由右向左依次显示，即：每输入一数字显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。 2、密码锁的密码位数（4~6 位）可调。
3、自拟其它功能。 二、系统设计 2.1系统总体框图 2.2逻辑流程图
2.3MDS图 2.4分块说明 程序主要分为6个模块：键盘模块，数码管模块，点阵模块，报警模块，防抖模块，控制模块。以下进行详细介绍。 1.键盘模块 本模块主要完成是4×4键盘扫描，然后获取其键值，并对其进行编码，从而进行按键的识别，并将相应的按键值进行显示。 键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出高电平，在读入输出的行值时，通常高电平会被低电平拉低，当当前位置为高电平“1”时，没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。由此可确定按键位置。
数字电路实验讲义 课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验 教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法 重点：熟悉门电路逻辑功能。 难点：用与非门组成其它门电路 教学手段、方法：演示及讲授 实验仪器： 1、示波器； 2、实验用元器件 74LS00 二输入端四与非门 2 片 74LS20 四输入端双与非门 1 片 74LS86 二输入端四异或门 1 片 74LS04 六反相器 1 片 实验内容： 1、测试门电路逻辑功能 （1）选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。 （2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。
2、逻辑电路的逻辑关系 （1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。 （2）写出两个电路的逻辑表达式。 3、利用与非门控制输出 用一片74LS00 按图1.4 接线。S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。 4、用与非门组成其它门电路并测试验证。 （1）组成或非门：
用一片二输入端四与非门组成或非门B = =，画出电路图，测试并填 + Y? A B A 表1.4。 （2）组成异或门： ①将异或门表达式转化为与非门表达式； ②画出逻辑电路图； ③测试并填表1.5。 5、异或门逻辑功能测试 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。 （2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。
数字电路与逻辑设计实验报告实验七计数器的设计 ：黄文轩 学号：17310031 班级：光电一班
一、实验目的 熟悉J-K触发器的逻辑功能，掌握J-K触发器构成异步计数器和同步计数器。 二、实验器件 1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。 2.虚拟器件: 74LS73，74LS00, 74LS08, 74LS20 三、实验预习 1. 复习时序逻辑电路设计方法 ①根据设计要求获得真值表 ②画出卡诺图或使用其他方式确定状态转换的规律 ③求出各触发器的驱动方程 ④根据已有方程画出电路图。 2. 按实验内容设计逻辑电路画出逻辑图 Ⅰ、16进制异步计数器的设计 异步计数器的设计思路是将上一级触发器的Q输出作为下一级触发器的时钟信号，置所有触发器的J-K为1，这样每次到达时钟下降沿都发生一次计数，每次前一级 触发器从1变化到0都使得后一级触发器反转，即引发进位操作。 画出由J-K触发器组成的异步计数器电路如下图所示：
使用Multisim仿真验证电路正确性，仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位 触发器的输出，以及时钟信号。： 可以看出电路正常执行16进制计数器的功能。 Ⅱ、16进制同步计数器的设计 较异步计数器而言，同步计数器要求电路的每一位信号的变化都发生在相同的时间点。
因此同步计数器各触发器的时钟脉冲必须是同一个时钟信号，这样进位信息就要放置在J-K 输入端，我们可以把J-K端口接在一起，当时钟下降沿到来时，如果满足进位条件(前几位触发器输出都为1)则使JK为1，发生反转实现进位。 画出由J-K触发器和门电路组成的同步计数器电路如下图所示 使用Multisim仿真验证电路正确性，仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位触发器的输出，计数器进位输出，以及时钟信号。：
数字电路实验 实验要求： 1. 遵守实验室规则，注意人身和仪器设备的安全。 2. 预习并按规范写好预习报告，否则不能参加实验。 3. 进入实验室后保持安静，对号入座， 4. 将预习报告置于实验桌右上角，待指导教师检查。 5. 完成实验任务后，保持实验现场，报请老师验收。验收时需清楚简练地向老师介绍实验情况、证明自己已完成了实验任务。 6.实验成绩由预习报告、实验效果与实验纪律、独立动手能力、实验报告等综合决定。 实验报告内容要求 1. 实验名称、实验者姓名、实验时间地点和指导教师等。 2. 实验目的与要求。 3. 实验用仪器仪表的名称和型号。 4. 实验电路和测试电路。包括实验所用的器件品种、数目和参数。 5. 实验内容、步骤，在这部分内容中，应用简明的语言或提纲给出实验的具体内容，步骤、记录实验中的原始数据，绘制出根据观察到的波形整理出的图表、曲线，反映在实验中遇到的问题及处理的经过。如对原实验方案进行了调整，则应写出调整方案的理由和调整情况。 6. 实验结果及分析。实验结果是对实验所得的原始数据进行分析计算后得出的结论。可以用数值或曲线表达，实验结果应满足实验任务的要求。 7. 实验小结。总结实验完成的情况，对实验方案和实验结果进行讨论，对实验中遇到的问题进行分析，简单叙述实验的收获、体会等。 8. 参考资料。记录实验进行前、后阅读的有关资料，为今后查阅提供方便。
实验一TTL与非门参数测试及使用 一、实验目的 1、学习TTL和CMOS门电路的逻辑功能测试方法，加深认识TTL与CMOS门电路的 电平差异。 2、通过测试TTL与非门的电压传输特性，进一步理解门电路的重要参数及其意义（包 括U OL、U OH、U ON、U OFF、U TH、U NL、U NH）。 3、了解一般的集成门电路器件的常用封装形式和引脚排列规律，掌握使用方法。 4、熟悉数字实验箱的结构和使用方法。 二、预习要求 1、TTL与CMOS门电路的逻辑功能及闲置输入端的处置方法。 2、电压传输特性曲线及其所表征的主要参数的意义。 3、设计实验数据纪录表格 三、实验内容 1、测试TTL与非门74LS00和CM0S或非门CC4001逻辑功能。 （1）识别72LS00和CC4001的封装及引脚排列。 （2）正确连接测试电路，特别注意直流工作电压的大小和极性。 （3）测试它们的真值表，要求纪录输入高低电平（U IL、U IH）和输出高低电平(U OL、U OH)。 （4）实验TTL和CMOS门电路的输入端悬空对门电路输出的影响。 2、测试TTL与非门电压传输特性。 （1）正确连接测试电路，特别注意实心电位器的连接，连接错误易损坏电位器。 （2）注意在特性曲线的转折处应适当增加测量点。 （3）正确读取数据并纪录。 四、实验报告 1、书写格式要规范，书写认真、字迹清晰。 2、实验报告内容要齐全 3、测试的原始数据要真实，不能随意修改原始数据。 4、绘制TTL门的传输特性曲线，并根据曲线标出U ON、U OFF、U TH及U NL、U NH。 5、实验结果分析与小结 实验二组合逻辑电路设计 一、实验目的 1、学习用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法，进一步掌握组合逻辑电路的 分析和设计方法。 2、学习用中规模集成电路实现组合逻辑函数的方法 3、学习数字电路实验中查找电路故障的一般方法。 二、预习要求 1、组合逻辑电路分析、设计的一般方法。 2、用译码器和数据选择器实现组合逻辑函数的方法。 3、画出用译码器74LS138实现半加器的电路图。 三、实验内容 1、用与非门实现半加器。
实验一 （2）如何用万用表测量数字集成电路的好坏? 数字集成电路损坏分为两种情况，一种是彻底不能工作；另一种是工作不稳定，可靠性非常低。 用万用表主要测量其阻抗值，可以拿一只好的相同的IC比较，测试管脚到地的阻抗值；另外就是放到具体的电路中加上适当的电压测试各个管脚的电压或电平值；数字IC的范围非常广，拿一只单片机来讲，要判断其工作问题，还要用到示波器观察数据收发期间对应管脚上高低电平的变化，对于其他数字IC，可以测试并对应真值表来比较。由于IC应用不同，并没有一个归一化的方法，只有通过不断实践来完成整个电路的调试了。 （3）如何用示波器确定输入信号是直流还是交流? 答案一：示波器有交流输入和直流输入的转化按钮，如果选中直流按钮，测得的就是直流和交流的叠加信号（如果有交流信号）；选中交流按钮，只能测得交流信号（不管信号是否有直流成分）。 如果用直流档和交流档测得的信号完全相同，则说明信号只有交流成分；若果直流档有信号，交流档测不到信号则说明只有直流成分没有交流成分；交直流都测得信号灯信号形状不同，则说明信号同时存在交直流成分。 答案二：先把示波器的“AC-GND-DC”置于GND位置，把参考点选在中间位置，再把“AC-GND-DC”置于DC位置，再进行测试，如果波形是在参考点中心线的上方或下方，那就是直流；如果在参考点中心线的上方和下方都有波形显示，那就是交流。特别提示：直流不一定就是直线， （4）如何用示波器测量电流信号? 使被测电流通过一个电阻(叫取样电阻)，适当选取电阻值，使被测电流信号在该电阻上的压降达数十至数百毫伏，并使毫伏数，与电流值有便于运算的比例关系，之后，用示波器测量该电阻上的压降即可。 实验三 （2）与非门中多余端如何处理?
实验一 逻辑门电路 一、与非门逻辑功能的测试 74LS20（双四输入与非门） 仿真结果 二、 或非门逻辑功能的测试 74LS02（四二输入或非门） 仿真结果： 三、与或非门逻辑功能的测试 74LS51（双二、三输入与或非门） 仿真结果： 四、异或门逻辑功能的测试 74LS86（四二输入异或 门）各一片 仿真结果： 二、思考题 1. 用一片74LS00实现Y = A+B 的逻辑功能 ； 2. 用一片74LS86设计 一个四位奇偶校验电路； 实验二 组合逻辑 电路 一、分析半加器的逻辑功能 二. 验证
的逻辑功能 4.思考题 （1）用两片74LS138 接成四线-十六线译码器 0000 0001 0111 1000 1111 （2）用一片74LS153接成两位四选一数据选择器； （3）用一片74LS153一片74LS00和接成一位全加器 （1）设计一个有A、B、C三位代码输入的密码锁（假设密码是011），当输入密码正确时，锁被打开（Y1=1），如果密码不符，电路发出报警信号（Y2=1）。 以上四个小设计任做一个，多做不限。 还可以用门电路搭建 实验三触发器及触发器之间的转换 1.D触发器逻辑功能的测试(上升沿) 仿真结果; 2.JK触发器功能测试（下降沿） Q=0 Q=0略
3.思考题： （1） （2） （3）略 实验四寄存器与计数器 1.右移寄存器（74ls74 为上升沿有效） 2.3位异步二进制加法，减法计数器（74LS112 下降沿有效） 也可以不加数码显示管 3.设计性试验 （1）74LS160设计7进制计数器（74LS160 是上升沿有效，且异步清零，同步置数）若采用异步清零： 若采用同步置数： （2）74LS160设计7进制计数器 略 （3）24进制 83进制 注意：用74LS160与74LS197、74LS191是完全不一样的 实验五555定时器及其应用 1.施密特触发器
数字逻辑电路 实验指导书 师大学计算机系 2017．10 . .
数字逻辑电路实验 Digital Logic Circuits Experiments 一、实验目的要求： 数字逻辑电路实验是计算机科学与技术专业的基础实验，与数字逻辑电路理论课程同步开设（不单独设课），是理论教学的深化和补充，同时又具有较强的实践性，其目的是通过若干实验项目的学习，使学生掌握数字电子技术实验的基本方法和实验技能，培养独立分析问题和解决问题的能力。 二、实验主要容： 教学容分为基础型、综合型，设计型和研究型，教学计划分为多个层次，学生根据其专业特点和自己的能力选择实验，1～2人一组。但每个学生必须选做基础型实验，综合型实验，基础型实验的目的主要是培养学生正确使用常用电子仪器，掌握数字电路的基本测试方法。按实验课题要求，掌握设计和装接电路，科学地设计实验方法，合理地安排实验步骤的能力。掌握运用理论知识及实践经验排除故障的能力。综合型实验的目的就是培养学生初步掌握利用EDA软件的能力，并以可编程器件应用为目的，培养学生对新技术的应用能力。初步具有撰写规技术文件能力。设计型实验的目的就是培养学生综合运用已经学过的电子技术基础课程和EDA软件进行电路仿真实验的能力，并设计出一些简单的综合型系统，同时在条件许可的情况下，可开设部分研究型实验，其目的是利用先进的EDA软件进行电路仿真，结合具体的题目，采用软、硬件结合 的方式，进行复杂的数字电子系统设计。 . .
数字逻辑电路实验 实验1 门电路逻辑功能测试 实验预习 1 仔细阅读实验指导书，了解实验容和步骤。 2 复习门电路的工作原理及相应逻辑表达式。 3 熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。 4 熟悉TTL门电路逻辑功能的测试。 5 了解数字逻辑综合实验装置的有关功能和使用方法。 实验目的 1 熟悉数字逻辑实验装置的有关功能和使用方法。 2 熟悉双踪示波器的有关功能和使用方法。 3 掌握门电路的逻辑功能，熟悉其外形和外引线排列。 4 学习门电路的测试方法。 实验仪器 1 综合实验装置一套 2 数字万用表一块 3 双踪示波器一台 4 器件 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 两输入端四异或门1片 74LS04 六反相器1片 实验原理说明 数字电路主要研究电路的输出与输入之间的逻辑关系，这种逻辑关系是由门电路的组合来实现的。门电路是数字电路的基本单元电路。门电路的输出有三种类型：图腾柱输出（一般TTL门电路）、集电极开路（OC门）输出和三态（3S）输出。它们的类型、逻辑式、逻辑符号与参考型号见表1-0。门电路的输入与输出量均为1和0两种逻辑状态。我们在实验中可以用乒乓开关的两种位置表示输入1和0两种状态，当输入端为高电平时，相应的输入端处于1位置，当输入端为低电平时，相应的输入端处于0位置。我们也可以用发光二极管的两种状态表示输出1和0两种状态，当输出端为高电平时，相应的发光二极管亮，当输出端为低电平时，相应的发光二极管不亮。我们还可以用数字万用表直接测量输出端的电压值，当电压值为3.6V左右时为高电平，表示1状态；当电压值为0.3V以下时为低电平，表示0状态。在实验中，我们可以通过测试门电路输入与输出的逻辑关系，分析和验证门电路的逻辑功能。我们实验中的集成电路芯片主要以TTL集成电路为主。 . .
数字电子技术 实验报告 实验一门电路逻辑功能及测试 (1) 实验二数据选择器与应用 (4) 实验三触发器及其应用 (8) 实验四计数器及其应用 (11) 实验五数码管显示控制电路设计 (17) 实验六交通信号控制电路 (19) 实验七汽车尾灯电路设计 (25) 班级：08030801 学号：2008301787 2008301949 姓名：纪敏于潇
实验一 门电路逻辑功能及测试 一、实验目的： 1.加深了解TTL 逻辑门电路的参数意义。 2.掌握各种TTL 门电路的逻辑功能。 3.掌握验证逻辑门电路功能的方法。 4.掌握空闲输入端的处理方法。 二、实验设备： THD —4数字电路实验箱，数字双踪示波器，函数信号发射器， 74LS00二输入端四与非门，导线若干。 三、实验步骤及内容： 1.测试门电路逻辑功能。 选用双四输入与非门74LS00一只，按图接线，将输入电平按表置位，测输出电平 用与非门实现与逻辑、或逻辑和异或逻辑。用74LS00实现与逻辑。 用74LS00实现或逻辑。用74LS00实现异或逻辑。 2.按实验要求画出逻辑图，记录实验结果。 3.实验数据与结果 将74LS00二输入端输入信号分别设为信号A 、B 用74LS00实现与逻辑 1A B A B =? 逻辑电路如下：
12 3 74LS00AN 4 5 6 74LS00AN A B A 端输入TTL 门信号， B 端输入高电平，输出波形如下： A 端输入TTL 门信号， B 端输入低电平，输出波形如下： 1、 用74LS00实现或逻辑 11A B A B A B +=?=???逻辑电路如下
数字电路实验考试参考题目 1.请采用两种方法（分别用与非门器件和数据选择器）设计一个三人表决器。 2.请采用两种方法（分别用与非门器件和数据选择器）设计一个四人表决器。 3.采用数据选择器（74LS151）设计完成下列逻辑函数： F1=A BC+A B D+B C D+AC D； F2=ABC+BCD+ACD+ABD 4.利用JK触发器设计一个异步四进制计数器（可采用74LS73），并用示波器观测电路输 入、输出波形。 5.设计一个模21的计数器（可采用74LS390或74LS192等），用发光二极管观察并记录 电路的所有有效计数状态。 6.设计一个模22的计数器（可采用74LS390或74LS192等），用发光二极管观察并记录 电路的所有有效计数状态。 7.设计一个模23的计数器（可采用74LS390或74LS192等），用发光二极管观察并记录 电路的所有有效计数状态。 8.设计一个模24的计数器（可采用74LS390或74LS192等），用发光二极管观察并记录 电路的所有有效计数状态。 9.设计一个模25的计数器（可采用74LS390或74LS192等），用发光二极管观察并记录 电路的所有有效计数状态。 10.设计一个模20的计数器（可采用74LS390或74LS192等），用发光二极管观察电路的 所有有效计数状态；并用示波器观测计数器的输入输出端波形。 11.采用移位寄存器设计一个具有自启动功能的四位环形计数器，记录电路所有状态（包括 由偏离态进入有效循环的过程），并画出状态转移图。 12.设计一个具有自启动功能的、有效状态分别为1000，0100，0010，0001的四位右移环 形计数器。 13.设计一个具有自启动功能的、有效状态分别为0001，0010，0100，1000的四位左移环 形计数器。 14.设计一个具有自启动功能的、有效状态分别为1110，1101，1011，0111的四位左移环 形计数器。 15.设计一个具有自启动功能的、有效状态分别为1110，0111，1011，1101的四位右移环 形计数器。 16.设计一个具有自启动功能的、有效状态分别为1100，1001，0011，0110的四位左移环 形计数器。 17.设计一个具有自启动功能的、有效状态分别为1100，0110，0011，1001的四位右移环 形计数器。 18.采用2MHZ的晶体振荡器、与非门、电阻等器件设计一个晶体稳频多谐振荡电路，经 分频后，电路输出脉冲信号频率为1MHZ。 19.采用555定时器设计电路，要求输出一个频率为1KHZ的脉冲信号，并用示波器观测电 路输出波形。 20.采用大规模集成存储器、编程器、计数器等元件和设备，设计完成一个八路彩灯控制电 路。 （可能还有小范围调整，请大家继续关注网站通知）
数字逻辑电路与系统上机实验报告 实验一组合逻辑电路的设计与仿真 学校：哈尔滨工业大学 院系：电信学院通信工程系 班级：1205102 学号：11205102 姓名： 哈尔滨工业大学
实验一组合逻辑电路的设计与仿真 2.1 实验要求 本实验练习在Maxplus II环境下组合逻辑电路的设计与仿真，共包括5个子实验，要求如下：
2.2三人表决电路实验 2.2.1 实验目的 1. 熟悉MAXPLUS II原理图设计、波形仿真流程 2. 练习用门电路实现给定的组合逻辑函数 2.2.2 实验预习要求 1. 预习教材《第四章组合逻辑电路》 2. 了解本次实验的目的、电路设计要求 2.2.3 实验原理 设计三人表决电路，其原理为：三个人对某个提案进行表决，当多数人同意时，则提案通过，否则提案不通过。 输入：A、B、C，为’1’时表示同意，为’0’时表示不同意； 输出：F，为’0’时表示提案通过，为’1’时表示提案不通过； 波形仿真。 2.2.4 实验步骤 1. 打开MAXPLUS II, 新建一个原理图文件，命名为EXP2_ 2.gdf。 2. 按照实验要求设计电路，将电路原理图填入下表。
制输入信号A、B、C的波形（真值表中的每种输入情况均需出现）。 4. 运行仿真器得到输出信号F的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输
2.3 译码器实验 2.3.1实验目的 熟悉用译码器设计组合逻辑电路，并练习将多个低位数译码器扩展为一个高位数译码器。 2.3.2实验预习要求 1. 预习教材《4-2-2 译码器》一节 2. 了解本次实验的目的、电路设计要求 2.3.3实验原理 译码器是数字电路中的一种多输入多输出的组合逻辑电路，负责将二进制码或BCD码变换成按十进制数排序的输出信息，以驱动对应装置产生合理的逻辑动作。商品的译码器品种较多，有2-4线、3-8线、4-10线及4-16线等。本实验练习对双2-4线译码器74LS139的扩展，并用其实现特定的组合逻辑。74LS139包含两个2-4线译码器，其输入输出如下： 74LS139中译码器1真值表如下： 74LS139中译码器2真值表如下：
常用数字仪表的使用 实验内容： 1.参考“仪器操作指南”之“DS1000操作演示”，熟悉示数字波器的使用。 2.测试示波器校正信号如下参数：（请注意该信号测试时将耦合方式设置为直流耦合。 峰峰值（Vpp），最大值（Vmax），最小值（Vmin）， 幅值（Vamp），周期（Prd），频率（Freq） 顶端值（Vtop），底端值（Vbase），过冲（Overshoot）, 预冲（Preshoot），平均值（Average），均方根值（Vrms），即有效值 上升时间（RiseTime），下降时间（FallTime），正脉宽（+Width）, 负脉宽（-Width），正占空比（+Duty），负占空比（-Duty）等参数。 3.TTL输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低 电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V。 请采用函数信号发生器输出一个TTL信号，要求满足如下条件： ①输出高电平为3.5V，低电平为0V的一个方波信号； ②信号频率1000Hz； 在示波器上观测该信号并记录波形数据。
集成逻辑门测试（含4个实验项目） （本实验内容选作） 一、实验目的 （1）深刻理解集成逻辑门主要参数的含义和功能。 （2）熟悉TTL 与非门和CMOS 或非门主要参数的测试方法，并通过功能测试判断器件好坏。 二、实验设备与器件 本实验设备与器件分别是： 实验设备：自制数字实验平台、双踪示波器、直流稳压电源、数字频率计、数字万用表及工具； 实验器件：74LS20两片，CC4001一片，500Ω左右电阻和10k Ω左右电阻各一只。 三、实验项目 1．TTL 与非门逻辑功能测试 按表1-1的要求测74LS20逻辑功能，将测试结果填入与非门功能测试表中（测试F=1、0时，V OH 与V OL 的值）。 2．TTL 与非门直流参数的测试 测试时取电源电压V CC =5V ；注意电流表档次，所选量程应大于器件电参数规范值。 （1）导通电源电流I CCL 。测试条件：输入端均悬空，输出端空载。测试电路按图1-1（a ）连接。 （2）低电平输入电流I iL 。测试条件：被测输入端通过电流表接地，其余输入端悬空，输出空载。测试电路按图1-1（b ）连接。 （3）高电平输入电流I iH 。测试条件：被测输入端通过电流表接电源（电压V CC ），其余输入端均接地，输出空载。测试电路按图1-1（c ）连接。 （4）电压传输特性。测试电路按图1-2连接。按表1-2所列各输入电压值逐点进行测量，各输入电压值通过调节电位器W 取得。将测试结果在表1-2中记录，并根据实测数据，做出电压传输特性曲线。然后，从曲线上读出V OH ，V OL ，V on ，V off 和V T ，并计算V NH ，V NL 等参数。 表1-1 与非门功能测试表
实验2 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 一、实验目的 1.掌握组合逻辑电路的功能测试。 2.验证半加器和全加器的逻辑功能。 3.学会二进制数的运算规律。 二、实验仪器及材料 1.Dais或XK实验仪一台 2.万用表一台 3.器件：74LS00 三输入端四与非门3片 74LS86 三输入端四与或门1片 74LS55 四输入端双与或门1片 三、预习要求 1.预习组合逻辑电路的分析方法。 2.预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。 3.学习二进制数的运算。 四、实验内容 1.组合逻辑电路功能测试。 图2－1 ⑴用2片74LS00组成图2－1所示逻辑电路。为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。 ⑵图中A、B、C接电平开关，Y1、Y2接发光管显示。 ⑶按表2－1要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1、Y2逻辑表达式。 ⑷将运算结果与实验比较。
2.测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加器的逻辑功能。 根据半加器的逻辑表达式可知，半加器Y是A、B的异或，而进位Z是A、B相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成如图2－2。 图2－2 ⑴在实验仪上用异或门和与门接成以上电路。A、B接电平开关S，Y、Z接电平显示。 ⑵按表2－2要求改变A、B状态，填表。 3.测试全加器的逻辑功能。 ⑴写出图2－3电路的逻辑表达式。 ⑵根据逻辑表达式列真值表。 ⑶根据真值表画逻辑函数SiCi的卡诺图。 图2－3 ⑷填写表2－3各点状态。
⑸按原理图选择与非门并接线进行测试，将测试结果记入表2－4，并与上表进行比较看逻辑功能是否一致。 4.测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能。 全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门、一个与或门和一个非门实现。 ⑴画出用异或门、与或非门和与门实现全加器的逻辑电路图,写出逻辑表达式。 ⑵找出异或门、与或非门和与门器件，按自己画出的图接线。接线时注意与或非门中不用的与门输入端接地。 ⑶当输入端Ai、Bi、Ci－1为下列情况时，用万用表测量Si和Ci的电位并将其转为逻辑状态填入表2－5。 五、实验报告 1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。 2.总结组合逻辑电路的分析方法。 实验3 触发器 一、实验目的 1．熟悉并掌握R－S、D、J－K触发器的构成，工作原理和功能测试方法。 2．学会正确使用触发器集成芯片。 3．了解不同逻辑功能FF相互转换的方法。 二、实验仪器及材料 1．双踪示波器一台 2．Dais或XK实验仪一台 3．器件74LS00 二输入端四与非门1片 74LS74 双D触发器1片 74LS112 双J-K触发器1片 二、实验内容
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
数字电路期末考题二 一、教务处需要一考试监考装置：设定每场考试为2小时，假设一个时钟周期是10分钟，用两个数码管分别显示分钟的十位和小时的个位。当到半小时的时候，红灯亮持续10分钟后灭，提醒监考老师没来的考生不得入场，在场的考生可以交卷离开。当到1小时50分时，黄灯亮持续10分钟后灭，提醒监考老师考试时间将到，准备收卷。 要求： 1．简单写出设计过程，画出逻辑电路图（30分） 2．根据设计搭试电路（15分） 3．用单脉冲验证电路（由老师检查）（25分） 4．用双踪示波器或者逻辑分析仪观察并分别绘出输入时钟和分钟十位输出时的Q m2、Q m1、Q m0输出波形。（10分） 二、简答 几个三态门的输出端是否允许短接？有无条件限制，应注意什么问题？ OC门的输出端是否允许短接，结果是什么？（20分） 页脚内容1
数字电路期末考题四（答案及评分标准） 1．简单写出设计过程，画出逻辑电路图（30分） 由题意，设时钟脉冲的周期为10分钟，则分钟部分可设计成模6计数器，整个监考装置是模12计数器，其功能见下表 页脚内容2
80001000100 90001001000 100001001100 110001010000 120001010101 130000000000逻辑电路图： 页脚内容3
评分：a、设计过程15分 b、逻辑电路图15分 2．电路接线符合基本规范，电源连接正确（15分）； 3．用单脉冲验证电路（由老师检查）（25分） 4．波形记录符合规范（波形应注意相位对齐，并至少画满一个周期，方波的边沿一定要画出）：波形描述正确且相位对齐8分（每个波形2分）方波边沿画出2分 CLK Qm2 Qm1 Qm0 二、简答题： 几个三态门的输出端允许短接，但有条件限制，不能同时有两个或两个以上三态门的控制端处于使能状态。(10分) OC门的输出端允许短接，但要在输出端接一个合适的上拉电阻和电源才能正常工作，结果是将各个OC门的输出相与。（10分） 页脚内容4
数字显示电路 ——组合电路综合设计
一．实验目的 数字显示电路实验将传统的4个分离的基本实验，即基本门实验，编码器、显示译码器、7段显示器实验，加法器实验和比较器实验综合为—个完整的设计型的组合电路综合实验。通过本实验，要求学生熟悉各种常用MSI组合逻辑电路的功能与使用方法，学会组装和调试各种MSI组合逻辑电路，掌握多片MSI、SSI组合逻辑电路的级联、功能扩展及综合设计技术，使学生具有数字系统外围电路、接口电路方面的综合设计能力。 1）掌握基本门电路的应用，了解用简单门电路实现控制逻辑的方法。 2）掌握编码、译码和显示电路的设计方法。 3）掌握用全加器、比较器电路的设计方法。 二．设计要求 操作面板左侧有16个按键，编号为0到15，面板右侧配2个共阳7段显示器，操作面板图下图所示。
设计一个电路：当按下小于10的按键后，右侧低位7段显示器显示数字，左侧7段显示器显示0；当按下大于9的按键后，右侧低位7段显示器显示个位数字，左侧7段显示器显示l。若同时按下几个按键，优先级别的顺序是15到0。现配备1个4位二进制加法器74LS283，2个8线-3线优先编码器74LSl48，2个74LS47显示译码器。 三．各模块的设计 该数字显示电路为组合逻辑电路，可分为编码、译码和显示电路以及基本门电路、全加器电路。实验采用的主要器件有1个4位二进制加法器74LS283，2个8线-3线优先编码器74LSl48，与非门74LS00，2个显示译码器74LS47。 各种芯片的功能介绍如下： 1）8—3线优先编码器74LSl48简介及工作原理：
在数字系统中，常采用多位二进制数码的组合对具有某种特定含义的信号进行编码。完成编码功能的逻辑部件称为编码器。编码器有若干个输入，对于每一个有效的输入信号，给与电平信号的形式表示的特定对象，产生惟一的一组二进制代码与之对应。 按照编码信号的特点和要求，编码器分为3类。即二进制编码器，可用与非门构成4-2线、8-3线编码器。二—十进制编码器，将0~9十进制数变成BCD 码，如74LS147、优先编码器。 74LS148是8-3线优先编码器，其外引线排列如下图所示。 7I ~0I 为 8个信号输入，低电平有效。210Y Y Y 、 、为３位代码输出（反码输出）。ST 为选通输入端，当ST =0时允许编码；当ST =1时输出210 Y Y Y 、、和EX S Y Y 、 被封锁，编码被禁止。S Y 是选通输出端，级联应用时，高位片的S Y 端与低位片的ST 端相连接，可以扩展优先编码功能。EX Y 为优先扩展输出端，级联应用时可作为输出位的扩展端。