MSI数据选择器逻辑功能测试
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实验三项目名称:数据选择器及其应用一、实验目的1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法2、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法二、实验设备1、数字电子技术实验箱2、74LS1513、 74LS153三、实验内容及步骤1、测试数据选择器74LS151的逻辑功能接图3-4接线,地址端A2、A1、A、数据端D~D7、使能端S共12个引脚接逻辑开关,输出端Q接逻辑电平显示器,按74LS151功能表逐项进行测试,完成表格3-3。
拨动逻辑开关,使D0~D7的状态分别为:10011010图3-4 74LS151逻辑功能测试表3-32、测试74LS153的逻辑功能接图3-5接线,地址端A 1、A 0、数据端1D 0~1D 3、数据端2D 0~2D 3、使能端1S 、2S 共12个引脚接逻辑开关,输出端1Q 、2Q 接逻辑电平显示器,按74LS153功能表逐项进行测试,完成表格3-4。
拨动逻辑开关,使1D 0~1D 3 的状态分别为:1001;2D 0~2D 3 的状态分别为1010。
图3-5 74LS153引脚功能表3-43、用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数 1)按下图接线图3-6接图。
C B C A B A F ++=图3-6 用8选1数据选择器实现C B C A B A F ++=2)验证逻辑功能,即:A 2A 1A 0=CBA ,ABC 给不同的值,完成F 的数值,并验证结果是否满足 表3-55、用8选1数据选择器74LS151实现函数 B A B A F +=(1)将A 、B 加到地址端A 1、A 0,而A 2接地,由图3-7可见,将D 1、D 2接“1”及D 0、D 3接地,其余数据输入端D 4~D 7都接地,则8选1数据选择器的输出Q ,便实现了函数A B B A F += 。
图3-7 8选1数据选择器实现B A B A F += 的接线图(2)完成表格3-6表3-6CB C A B A F ++=四、思考题1、对实验步骤的电路,记录测试结果2、分别列举74LS151和74LS153有哪些实际用途。
msi组合逻辑电路实验报告MSI组合逻辑电路实验报告引言组合逻辑电路是现代电子技术中的重要组成部分,它由多个逻辑门组成,能够根据输入信号的不同组合产生相应的输出信号。
本次实验旨在通过搭建MSI (Medium Scale Integration)组合逻辑电路,探索其工作原理和应用。
实验背景MSI组合逻辑电路是一种将多个逻辑门集成在一起的电路,常见的MSI芯片有译码器、编码器、多路选择器等。
这些芯片在数字电路设计和计算机体系结构中扮演着重要的角色。
通过实验,我们将深入了解MSI组合逻辑电路的内部结构和功能。
实验目的1. 熟悉MSI组合逻辑电路的基本原理和工作方式;2. 学会使用逻辑门芯片搭建MSI组合逻辑电路;3. 掌握MSI组合逻辑电路在实际应用中的使用方法。
实验步骤1. 准备实验器材和材料:逻辑门芯片、电路板、导线等;2. 根据实验要求,选择适当的逻辑门芯片,并将其插入电路板上的对应位置;3. 按照电路图连接逻辑门芯片之间的输入和输出引脚;4. 检查电路连接是否正确,并确保没有短路或接触不良的情况;5. 接通电源,观察和记录电路的输出结果;6. 根据实验要求,对电路进行调试和优化,确保其正常工作。
实验结果与分析通过实验,我们成功搭建了MSI组合逻辑电路,并观察到了其在不同输入组合下产生的输出结果。
通过对实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. MSI组合逻辑电路具有灵活性和可扩展性。
通过简单的连接和配置,我们可以实现不同的逻辑功能,满足不同的应用需求。
2. MSI组合逻辑电路的性能受到逻辑门芯片的质量和参数的影响。
选择合适的逻辑门芯片对电路的性能和稳定性具有重要意义。
3. 调试和优化是搭建MSI组合逻辑电路的关键步骤。
在实验过程中,我们发现一些连接错误和电路故障,通过仔细检查和调整,最终使电路正常工作。
实验应用MSI组合逻辑电路在实际应用中具有广泛的应用场景,以下是一些常见的应用案例:1. 译码器:将输入的二进制信号转换为对应的输出信号,用于解码和控制信号的生成。
数电实验报告实验二利用MSI设计组合逻辑电路一、实验目的1. 学习MSI(Medium Scale Integration,即中规模集成电路)的基本概念和应用。
2.掌握使用MSI设计和实现组合逻辑电路的方法。
3.了解MSI的类型、特点及其在实际电路设计中的作用。
二、实验设备与器件1.实验设备:示波器、信号发生器、万用表。
2.实验器件:组合逻辑集成电路74LS151三、实验原理1.MSI的概念MSI是Medium Scale Integration的简称,指的是中规模集成电路。
MSI由几十个至几千个门电路组成,功能比SSI(Small Scale Integration,即小规模集成电路)更为复杂,但比LSI(Large Scale Integration,即大规模集成电路)简单。
2.74LS151介绍74LS151是一种常用的组合逻辑集成电路之一,具有8个输入端和1个输出端。
其功能是从八个输入信号中选择一个作为输出。
利用该器件可以轻松实现数据选择器、多路选择器等功能。
四、实验内容本实验的任务是利用74LS151设计一个简单的多路选择器电路。
具体实验步骤如下:1.将74LS151插入实验板中,注意引脚的正确连接。
2.将信号发生器的输出接入到74LS151的A、B、C三个输入端中,分别作为输入0、输入1、输入2、将示波器的探头分别接到74LS151的输出端Y,记录下不同输入情况下Y的输出情况。
3.分别将信号发生器的输出接入74LS151的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7八个输入端,接通电源,记录下不同输入情况下Y的输出情况。
4.通过以上实验数据,绘制74LS151的真值表。
五、实验结果与数据处理根据实验步骤所述,我们完成了实验,并得到了以下数据:输入0:0000001111001111输入1:1111110010100101输入2:1010101001010101根据这些数据,我们可以绘制74LS151的真值表如下:输入0,输入1,输入2,输出Y--------,--------,--------,--------0,0,0,00,0,1,10,1,0,00,1,1,11,0,0,11,0,1,01,1,0,11,1,1,1六、实验总结通过本次实验,我们学习了MSI的基本概念和应用,初步掌握了使用MSI设计和实现组合逻辑电路的方法。
湖南师范大学树达学院树达学院实验实习管理中心基础实验室目录(已修改)1 实验须知 (2)2 实验一基本门电路和触发器的逻辑功能测试 (3)3 实验二常用集成组合逻辑电路(MSI)的功能测试及应用 (6)4 实验三组合逻辑电路的设计 (9)5 实验四常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用 (10)6 实验五时序逻辑电路的设计 (13)7 附录功能常用芯片引脚图 (14)实验须知一、前言《数字电子技术实验》是电子、通讯等专业学生的一门技术基础课。
通过这门课程的学习,学生可将电子技术基础理论与实际操作有机地联系起来,加深对所学理论课程的理解,通过实验方案的设计与实现、实验结果的分析和实验故障的排除等环节,培养学生面向电子工程实际的分析问题、解决问题的能力;理论联系实际、学以致用的能力;电子工程技术人员应该具备的动手能力、实践能力和创造能力。
本实验讲义是为我院电子、通讯等专业而编写的。
所选实验内容根据《数字电子技术实验教学大纲》的基本要求,力求与理论课教材〔《电子技术基础》数字部分(第五版)康华光主编高等教育出版社〕配套,同时亦考虑了我院实验室设备条件的实际情况。
不足之处,恳请诸位同行和读者斧正!二、实验要求1、实验前必须充分的预习,完成指定的预习任务。
2、实验课是必修课,必须按规定时间进入实验室,若有特殊情况,可找同学一对一互换组别,但必须报告指导老师。
3、使用仪器必须了解操作方法及注意事项,在使用时严格遵守操作规程,不按操作规程,不听从指导教师指挥蛮干者损坏仪器照价赔偿。
4、由于实验箱采用分立元件,连线时应关断电源后才能拆、接连线。
必须经仔细检查无误后方可通电实验,如发现异常现象(冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,然后报告指导教师。
找到原因、排除故障后方可继续实验。
5、转动电位器时切勿用力过猛,以免造成元器件损坏。
更不可用力推、拉、摇、压元器件以免造成损坏。
6、实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果,经指导教师审阅同意后,先切断电源再拆除实验连接导线,整理好桌面仪器后方可离开实验室。
实验四组合逻辑电路(2)组合逻辑电路(一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。
2、掌握常用中规模集成电路(MSI)的逻辑功能和使用方法。
二、实验设备与器件1、SAC-DG2实验台(SS01L模块)。
2、芯片74LS20、74LS00、74LS04、74LS153、74LS283、74LS853、万用表三、实验原理、内容、步骤(一)数据选择器数据选择器又叫“多路开关”。
数据选择器在地址码(或叫选择控制)电位的控制下,从几个数据输入中选择一个并将其送到一个公共的输出端。
数据选择器的功能类似一个多掷开关,如图所示,图中有四路数据D0~D3,通过选择控制信号 A1、A0(地址码)从四路数据中选中某一路数据送至输出端Q。
数据选择器为目前逻辑设计中应用十分广泛的逻辑部件,它有2选1、4选1、8选1、16选1等类别。
数据选择器的电路结构一般由与或门阵列组成,也有用传输门开关和门电路混合而成的。
1、八选一数据选择器74LS15174LS151为互补输出的8选1数据选择器,引脚排列如图,功能如表。
选择控制端(地址端)为A2~A0,按二进制译码,从8个输入数据D0~D7中,选择一个需要的数据送到输出端Q,S为使能端,低电平有效。
1)使能端G=1时,不论A2~A0状态如何,均无输出(Q=0,Q=1),多路开关被禁止。
2)使能端G=0时,多路开关正常工作,根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0~D7中某一个通道的数据输送到输出端Q。
如:A 2A 1A 0=000,则选择D 0数据到输出端,即Q=D 0。
如:2A 1A 0=001,则选择D 1数据到输出端,即Q=D 1,其余类推。
2、双四选一数据选择器 74LS153所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。
引脚排列如图,功能如表。
G 1、G 2为两个独立的使能端;A 1、A 0为公用的地址输入端;1D 0~1D 3和2D 0~2D 3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端;Q 1、Q 2为两个输出端。
1.1 数电实验仪器的使用及门电路逻辑功能的测试1.1.1 实验目的(1)掌握数字电路实验仪器的使用方法。
(2)掌握门电路逻辑功能的测试方法。
1.1.2 实验设备双踪示波器一台数字电路实验箱一台万用表一块集成芯片:74LS00、74LS201.1.3 实验原理图1.1是TTL系列74LS00(四2输入端与非门)的引脚排列图。
Y A B其逻辑表达式为:=⋅图1.2是TTL系列74LS20(双4输入端与非门)的引脚排列图。
Y A B C D其逻辑表达式为:=⋅⋅⋅与非门的输入中任一个为低电平“0”时,输出便为高电平“1”。
只有当所有输入都为高电平“1”时,输出才为低电平“0”。
对于TTL逻辑电路,输入端如果悬空可看作逻辑“1”,但为防止干扰信号引入,一般不悬空。
对于MOS逻辑电路,输入端绝对不允许悬空,因为MOS电路输入阻抗很高,受外界电磁场干扰的影响大,悬空会破坏正常的逻辑功能,因此使用时一定要注意。
一般把多余的输入端接高电平或者和一个有用输入端连在一起。
1.1.4 实验内容及步骤(1)测量逻辑开关及电平指示功能用导线把一个数据开关的输出端与一个电平指示的输入端相连接,将数据开关置“0”位,电平指示灯应该不亮。
将数据开关置“1”位,电平指示灯应该亮。
以此类推,检测所有的数据开关及电平指示功能是否正常。
(2)检测脉冲信号源给示波器输入脉冲信号,调节频率旋钮,可观察到脉冲信号的波形。
改变脉冲信号的频率,示波器上的波形也应随之发生变化。
(3)检测译码显示器用导线将四个数据开关分别与一位译码显示器的四个输入端相连接,按8421码进位规律拨动数据开关,可观察到译码显示器上显示0~9十个数字。
(4)与非门逻辑功能测试①逻辑功能测试将芯片74LS20中一个4输入与非门的四个输入端A、B、C、D分别与四个数据开关相连接,输出端Y与一个电平指示相连接。
电平指示的灯亮为1,灯不亮为0。
根据表1.1中输入的不同状态组合,分别测出输出端的相应状态,并将结果填入表中。
数据选择器逻辑功能测试及应用一、逻辑功能测试1.条件选择:数据选择器可以根据一系列的条件对数据进行过滤选择。
比如,在一个学生数据集中,可以选择性地提取出所有成绩大于80分的学生信息。
2.区间选择:数据选择器可以根据数值的区间选择数据。
比如,在一个销售数据集中,可以选择性地提取出一些时间段内的销售记录。
3.文本匹配:数据选择器可以根据文本的内容进行匹配选择。
比如,在一个产品评论数据集中,可以选择性地提取出所有包含一些关键词的评论。
4.逻辑运算:数据选择器可以对条件进行逻辑运算,如与、或、非等。
比如,在一个学生成绩数据集中,可以选择同时满足成绩大于80分且不及格的学生。
5.聚合条件选择:数据选择器可以对多个条件进行组合选择。
比如,在一个商品数据集中,可以选择性地提取出销量大于1000并且价格低于50的商品信息。
二、应用场景1.数据清洗:在进行数据清洗过程中,数据选择器可以根据一些规则选择出需要清洗的数据。
比如,在一个用户注册数据集中,可以选择性地提取出一部分无效的或重复的注册记录进行删除或修正。
2.数据分析:在进行数据分析过程中,数据选择器可以根据研究的目标选择出需要分析的数据。
比如,在一个销售数据集中,可以选择性地提取出一些产品在不同时间段的销售情况,并进行对比分析。
3.数据可视化:在进行数据可视化过程中,数据选择器可以选择性地提取所需的数据,以便展示特定的信息。
比如,在一个用户行为数据集中,可以选择性地提取出一些时间段内的用户活跃数据,以便生成时间趋势图。
4.数据挖掘:在进行数据挖掘过程中,数据选择器可以选择性地提取出满足挖掘需求的数据。
比如,在一个文本数据集中,可以根据文本的关键词选择出关联度较高的文本,并进行文本挖掘分析。
总结起来,数据选择器是一种非常实用的逻辑功能,在数据分析和处理过程中发挥着重要的作用。
通过数据选择器,我们可以根据特定要求选择出符合条件的数据,进而进行进一步的处理、分析和挖掘。
一.实验目的1.掌握小规模(SSI)组合逻辑电路的分析与设计方法。
2.熟悉常用中规模(MSI)组合逻辑部件的功能及其应用。
*3.观察组合电路的竞争-冒险现象,了解消除冒险现象的方法。
二.实验设备与器件双踪示波器:DS1062C 函数信号发生器:SG1651数字实验箱:THD-4 数字万用表:MS8222D实验器件:74LS00、74LS02、74LS20、74LS54、74LS83、74LS86、74LS138、74LS151三.实验内容(一) 组合逻辑电路的分析1.分析图16-1所示“一位数值比较器”电路的逻辑功能,说明其逻辑关系与实际意义,并将验证测试结果填入表16-1。
表16-1输入输出A B F 1 F 2 F 30 00 11 01 1*2.分析图16-2所示“四位二进制原码/反码转换”电路的逻辑功能,按照表16-2选取其中一位作出分析,并记录测试结果。
表16-2控制输入输出K A i Y i0 0 11 0 13.分析图16-3采用MSI芯片(3-8译码器)构成的组合逻辑电路,正确连接各引脚并供电,然后测试电路功能,结果填入表16-3。
表16-3输入输出A B C F0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1注:当、时,译码器输入输出逻辑关系为:m i 系A 2 A 1 A 0 的最小项(参见附录Ⅳ中74LS138真值表)。
*4.分析图16-4“8421BCD码-8421余3码转换电路”的逻辑功能,将测试结果填入表16-4。
注:74LS83资料见附录Ⅳ。
表16-4输入输出A 3 A 2 A 1 A 0 S 3 S 2 S 1 S 00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1(二) 组合逻辑电路的设计与测试1.逻辑函数为:,试用一片74LS54(四组输入与或非门)设计其组合逻辑电路。
数字电路与逻辑设计实验报告实验三利用MSI设计组合逻辑电路(二)姓名:黄文轩学号:17310031班级:光电一班一、实验目的1.熟悉编码器.译码器数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。
2掌握用MSI设计组合逻辑电路的方法.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: 74LS151, 74LS00.三、实验预习1、使用数据分配器设计半加半减器半加半减器的真值表如下表所示:考虑到数据选择器的特性是根据传入的地址选择对应的数据,所以我们可以将S、A、B作为地址输入到74LS151的S2、S1、S0选择输入端,根据真值表的要求为D0~D7的数据输入端赋值(与高/低电平相连),即可实现预期功能。
由于有两种不同的输出,我们需要两块74LS151来实现。
电路连接图如下所示:使用Multisum仿真检验正确性,以74LS197作为动态输入观察输出波形,仿真结果如下图所示:波形可以与真值表对应,我们判断这种电路接法是有效正确的。
二、使用74LS151设计逻辑单元逻辑单元的真值表如下图所示:74LS151输入端有三个,而目标逻辑单元有四个输入端,我们可以借助芯片的八个数据输入端置入第四个输入。
考虑对S1、S0、A的任一状态,输出Y可以表示为Y = f(B)的函数形式,因此只需要对每个状态,把B按照对应的逻辑接在D0~D7的数据输入端即可。
每个地址对应的逻辑如下表所示:这样我们可以得到使用一个与非门和74LS151芯片实现的逻辑单元,其电路图如下:使用Multisum仿真检验正确性,以74LS197作为动态输入观察输出波形,仿真结果如下图所示:同样实现了目标的逻辑功能,我们判断这种接法有效正确。
四、实验内容1、具体内容①AU(Arithmetic Unit,算术单元)设计,在实验箱上实现。
设计一个半加半减器,输入为S、A、B,其中S为功能选择口。
当S-0时输出A+B 及进位:当S=1时,输出A-B及借位。
数字电路与逻辑设计实验报告实验三利用MSI设计组合逻辑电路(一)姓名:黄文轩学号:17310031班级:光电一班一、实验目的1.熟悉编码器.译码器数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。
2掌握用MSI设计组合逻辑电路的方法.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: 74LS197, 74LSI38. 74LS151,及各种门电路三、实验预习1、数据分配器考虑输入信号D为0和1的情况D=0:无论A、B、C输入如何,输出的F0--F7均为1D=1:地址信号ABC对应位置的输出为0,其他位置输出为1.这与74LS138正常工作时的逻辑相同。
因此我们只需要将D作为芯片工作与否的控制端即可。
即将D与G1连接,G——2——A——=G——2——B——=0。
就能实现目标功能。
使用Multisum仿真电路以验证接法的正确性:电路图如下所示:将仿真结果与数据分配器真值表对比:通过仿真过程我们可以看出,电路实现了将G1送来的数据只通过一条线反向送到输出端的功能。
二、基于门电路的半加半减器设计首先我们需要得到器件的真值表:基于真值表画出卡诺图并化简逻辑表达式:Y:C:根据卡诺图化简可以得到:Y=A⊕BC=(S⊕A)B这样我们可以得到使用一个与门和两个异或门实现的半加半减器,其电路图如下:使用Multisum仿真检验正确性,以74LS197作为动态输入观察输出波形,仿真结果如下图所示:波形可以与真值表对应,我们判断这种电路接法是有效正确的。
三、基于74LS138的半加半减器设计我们根据真值表得到,Q = S—A—B+ S—AB—+ SA—B+ SAB—, C = S—AB+ SA—B如果希望用74LS138的输出替代上述的逻辑表达式,我们使S与S2相连,A与S1相连,B与S0相连,则上式化简为Q=Y——1——*——Y——2——*——Y——5——*——Y——6——,C = Y——3——*——Y——5——.只需要将译码器中几个输出端接入与非门即可。
实验三利用MSI设计组合逻辑电路姓名:学号:专业:一、实验目的:1.熟悉编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。
2.掌握用MSI设计的组合逻辑电路的方法。
二、实验仪器及器件:1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。
2.器件:74LS00X1,74LS197X1,74LS138X1,74LS151X1三、实验内容:实验1:用八选一数据选择器151设计一个函数发生器,它的功能表如图所示。
待静态测试检查电路正常工作后,进行动态测试。
将74LS197连接成十六进制作为电路的输入信号源,用示波器观察并记录CP、S1,S0,A,B,Y的波形.函数发生器功能表:表达式:W=AAAAADDAAA+ ADAAD ADAAAADAADAAADAAA++++++Y=实验过程中令则有D0 =0, D1=B, D2=B, D3=1, D4=B, D5=B, D6=1, D7=0;实验仿真电路图如下:模拟波形图CPBAS0S1Y实际电路接线:验输出Y的波形(上Y下CP)实验结果与仿真相近。
实验2数据分配器与数据选择器功能相反。
它是将一路信号送到地址选择信号指定的输出。
如输出为D,地址信号为A,B,C, 可将D 按地址分配到八路输出F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7。
其真值表如表所示。
试用3线-8线译码器74LS138 实现该电路。
将74LS197连接成八进制作为电路的输入信号源,将QD,QC,QB 分别与A、B、C连接,D接模拟开关,静态检测正确后,用示波器观察并记录D=1时,CP、A、B、C及F0——F7的波形。
电路仿真连接图:实验输出波形图:注:①F0~F7的波形均相同(但存在着相位差)②示波器没有接入CP是因为进行实验2时,发现CP信号影响了此时波形输出,导致波形失真,故只输出一个波形图。
总结与体会。
1.实验1中,由真值表化来的逻辑函数式必须化成最小项形式,确定好S0,S1,A,B 中哪三个为芯片输入端,输出Y则用剩下一个表示。
用MSI器件实现组合逻辑电路作者:徐斌刘海洋来源:《科技视界》2014年第06期【摘要】设计组合逻辑电路有两种方法,一种是采用门电路(SSI),所需门电路器件多,电路相对复杂。
另一种是运用译码器等中规模集成电路(MSI)来设计,其电路简洁、接线方便、工作可靠性。
本文介绍了使用常见的MSI器件,如译码器、数据选择器实现组合逻辑电路的设计方法。
【关键词】中规模集成电路;组合逻辑函数;译码器;数据选择器【Abstract】A combinational logic circuit design method, there are two, one is used to gate circuit(SSI), the desired multi-gate devices, the circuit is relatively complex. Another is the use of a decoder, such as medium-scale integrated circuits(MSI) to design, the circuit is simple,easy wiring, operational reliability. This paper describes the use of common MSI devices such as decoders, data selector realize combinational logic circuit design methods.【Key words】MSI;Combinational logic circuit;Decoder;Data selector0 引言在组合逻辑电路的两种设计方法中,采用译码器、数据选择器等MSI中规模集成电路器件比采用SSI门电路来设计时,电路简洁,接线方便,工作可靠性。
因此利用MSI器件设计组合逻辑电路具有一定的应用价值,能解决采用SSI器件设计存在的不足,提高电路设计水平。
湖南工学院教案用纸p.1 实验1 基本门电路逻辑功能测试(验证性实验)一、实验目的1.熟悉基本门电路图形符号与功能;2.掌握门电路的使用与功能测试方法;3.熟悉实验室数字电路实验设备的结构、功能与使用。
二、实验设备与器材双列直插集成电路插座,逻辑电平开关,LED发光显示器,74LS00,74LS20,74LS86,导线三、实验电路与说明门电路是最简单、最基本的数字集成电路,也是构成任何复杂组合电路和时序电路的基本单元。
常见基本集门电路包括与门、或门、与非门、非门、异或门、同或门等,它们相应的图形符号与逻辑功能参见教材P.176, Fig.6.1。
根据器件工艺,基本门电路有TTL门电路和CMOS门电路之分。
TTL门电路工作速度快,不易损坏,CMOS门电路输出幅度大,集成度高,抗干扰能力强。
1. 74LS00—四2输入与非门功能与引脚:2. 74LS20—双4输入与非门功能与引脚:3. 74LS86—四2输入异或门功能与引脚:四、实验内容与步骤1. 74LS00功能测试:①74LS00插入IC插座;②输入接逻辑电平开关;③输出接LED显示器;④接电源;⑤拔动开关进行测试,结果记入自拟表格。
2. 74LS20功能测试:实验过程与74LS00功能测试类似。
3. 74LS86功能测试:实验过程与74LS00功能测试类似。
4. 用74LS00构成半加器并测试其功能:①根据半加器功能:S A B=,用74LS00设计一个半加器电路;=⊕,C AB②根据所设计电路进行实验接线;③电路输入接逻辑电平开关,输出接LED显示器;④通电源测试半加器功能,结果记入自拟表格。
5. 用74LS86和74LS00构成半加器并测试其功能:实验过程与以上半加器功能测试类似。
五、实验报告要求1. 内容必须包括实验名称、目的要求、实验电路及设计步骤、实验结果记录与分析、实验总结与体会等。
2.在报告中回答以下思考题:①如何判断逻辑门电路功能是否正常?②如何处理与非门的多余输入端?湖南工学院教案用纸p.2实验2 组合逻辑电路的设计与调试(设计性综合实验)一、实验目的1.熟悉编码器、译码器、数据选择器等MSI的功能与使用;2.进一步掌握组合电路的设计与测试方法;3.学会用MSI实现简单逻辑函数。
一、实验目的1. 理解数据选择器的工作原理和逻辑功能。
2. 掌握数据选择器的引脚及其作用。
3. 学会使用数据选择器进行组合逻辑电路的设计。
4. 通过实验验证数据选择器的应用。
二、实验原理数据选择器,又称多路选择器,是一种能够从多个数据输入中选取一路输出到输出端的数字电路。
其基本原理是利用控制信号来选择所需的输入数据。
常见的数据选择器有二选一、四选一、八选一等。
三、实验器材1. 74LS153双四选一数据选择器2. 逻辑分析仪3. 电源4. 连接线5. 逻辑门电路四、实验步骤1. 搭建实验电路:按照实验原理图连接好电路,包括数据选择器、输入端、输出端和控制端。
2. 输入数据测试:向数据选择器的输入端输入不同的数据,观察输出端的变化。
3. 控制信号测试:改变控制信号的状态,观察输出端的变化,验证数据选择器的逻辑功能。
4. 组合逻辑电路设计:设计一个组合逻辑电路,使用数据选择器实现所需的逻辑功能。
5. 电路仿真:使用逻辑分析仪对电路进行仿真,验证电路的正确性。
五、实验结果与分析1. 输入数据测试:当输入端的数据分别为0和1时,输出端能够正确地输出对应的值。
2. 控制信号测试:当控制信号改变时,输出端能够正确地选择对应的输入数据。
3. 组合逻辑电路设计:设计了一个组合逻辑电路,使用数据选择器实现了所需的逻辑功能。
4. 电路仿真:仿真结果显示,电路能够正确地实现预期的逻辑功能。
六、实验心得1. 通过本次实验,我对数据选择器的工作原理和逻辑功能有了更深入的了解。
2. 实验过程中,我学会了如何使用数据选择器进行组合逻辑电路的设计。
3. 实验让我认识到,在实际应用中,数据选择器可以简化电路设计,提高电路的可靠性。
4. 通过本次实验,我提高了自己的动手能力和逻辑思维能力。
七、总结本次实验成功地实现了数据选择器的测试和应用,验证了数据选择器的逻辑功能。
通过实验,我对数据选择器有了更深入的了解,并掌握了使用数据选择器进行组合逻辑电路设计的技巧。
广州大学学生实验报告
开课学院及实验室:
年级、专
学院机电学院
姓名学号
业、班
实验课程名称数字电子技术实验成绩
触发器功能测试及应用指导
实验项目名称
黄峥
教师
一、实验目的
二、实验原理
三、使用仪器、材料
四、实验步骤
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
六、实验结果及分析
一、实验目的
1.验证基本RS、JK、D、T和T′触发器的逻辑功能及使用方法;
2.能进行触发器之间的相互转换;
3.学习触发器的一些应用。
二、实验原理
触发器是具有记忆作用的基本单元,在时序电路中是必不可少的。
触发器具有两个基本性质:(1)在一定的条件下,触发器可以维持在两种稳定状态(0或1状态)之一而保持不变;(2)在一定的外加信号作用下,触发器可以从一种状态转变成另一稳定状态(1→0或0→1),因此,触发器可以记忆二进制的0或1,被用作二进制的存贮单元。
触发器根据时钟脉冲输入分为两大类:一类是没有时钟输入的触发器,称为基本触发器;另一类是有时钟脉冲输入端的触发器,称为时钟触发器。
(1)基本RS触发器
下图所示是由两个与非门构成的基本RS触发器,它是由低电平直接触发的触发器。
具有置“0”、置“1”和保持3种功能。
使用时需要避开不定态。
SR触发器图形符号基本RS触发器功能表
(2).JK触发器
JK触发器的控制输入端为J和K,它也是从SR触发器演变而来的,是针对SR逻辑功能不完善的又一种改进。
其逻辑图见图1.6.5所示,功能表和驱动表分别见表1.6.7和表1.6.8。
JK触发器的特性方程是
J和K是数据输入端,是触发器状态更新的依据。
若J、K有两个或两个以上输入端时,组成“与”关系。
(3).D触发器
D触发器是由SR触发器演变成的,是=S条件下的特例,其逻辑电路图1.6.4。
功能表和驱动表分别如表1.6.5和表1.6.6。
D触发器的特性方程是Qn+1=D
(a)引脚排列(b)逻辑符号
三、实验仪器、材料
1.+5V直流电源2.双踪示波器
3.连续脉冲源4.单次脉冲源
5.逻辑电平开关6.逻辑电平显示器
7.74LS112、74LS00、74LS74
四、实验步骤
(1)验证基本RS触发器的逻辑功能
用两个与非门组成基本RS触发器,输入端R’、S’接逻辑开关,输出端Q、Q’接逻辑电平显示器,按表所示要求测试并做记录。
(2)测试双JK触发器74LS112逻辑功能
1)测试R D’、S D’的复位、置位功能。
取74LS112中的一只JK触发器,把R D’、S D’、J、K端接逻辑开关,CP端接单次脉冲,Q、Q’端接至逻辑电平显示器。
首先令R D’=0(S D’=1)和S D’=0(R D’=1),记录此时的输出状态,然后保持复位端某一状态不变,任意改变J、K及CP的数据,观察Q、Q’的状态。
2)测试JK触发器的逻辑功能。
改变J、K、CP端的数据,观察Q、Q’状态的变化是否发生在CP脉冲的下降沿,并把Q、Q’的状态记录下来。
(3)测试双D触发器74LS74逻辑功能
1)测试R D’、S D’的复位、置位功能。
测试方法参照JK触发器的实验内容。
2)测试JK触发器的逻辑功能。
参照表格进行测试,观察触发器状态的变化是否发生在CP脉冲的上升沿,并记录。
实验过程原始记录
(1)验证基本RS触发器的逻辑功能
R’S’Q Q’
1 1->0 1 0
0->1 1 0 1->0 1 0 1
0->1 0 1
(2)测试双JK触发器74LS112逻辑功能
JK CP Q(n+1)
Q(n)=0 Q(n)=1 O0 0->1 0 1
1->0 0 1
01 0->1 0 1
1->0 0 0
10 0->1 0 1
1->0 1 1
11 0->1 0 1
1->0 1 0
(3)测试双D触发器74LS74逻辑功能
D CP Q(n+1)
Q(n)=0 Q(n)=1
0 0->1 0 0
1->0 0 1
1 0->1 1 1
1->0 0 1
注:以“1”为逻辑显示器亮,以“0”为逻辑显示器灭。
六、实验结果及分析
实验结果如上表所示。
经实验验证,74LS112双JK触发器沿下降沿有效。
74LS74双D触发器沿上升沿有效。
利用普通的机械开关组成的数据开关所产生的信号不可以作为触发器的时钟脉冲信号。
因为机械开关在闭合时,由于机械开关接触点有弹性,会产生抖动,电路时通时断,输出一系列的脉冲,不是单个脉冲,造成触发器状态多次变化。
说明:各学院(实验中心)可根据实验课程的具体需要和要求自行设计和确定实验报告的内容要求和栏目,但表头格式按照“实验项目名称”栏以上部分统一。