数电实验复习

一．编码器与译码器1.编码器与其级联：V CC Y S Y EX I3I2 I1 I0 Y0I4I5I6 I7ST Y2 Y1 GND16 15 14 13 12 11 10 974LS1481 2 3 4 5 6 7 8Y2 Y1 Y0 Y S Y EXST I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I06 7 9 15 1474LS1485 4 3 2 1 13 12 11 10(a) 引脚排列图(b) 逻辑功能示意图Y0Y1Y2Y3Y EXY0 Y1 Y2Y EXY S低位片STI0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7Y0 Y1 Y2Y EXY S高位片STI0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7I8 I9 I10 I11 I12 I13 I14& & & &16 15 14 13 12 11 10 974LS1381 2 3 4 5 6 7 8V CC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6A0A1 A2G2A G2B G1 Y7GND74LS138Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6　Y7A0A1 A2G2A G2B G1Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6　Y7A0A1 A2ST B ST C ST A(a) 引脚排列图(b) 逻辑功能示意图3.实验内容二、用两块74LS138（3—8线译码器）级联实现4—16线译码器，画出连线图并验证其逻辑功能（记录真值表）。

三、用74LS138和74LS20双与非门设计下面的多输出函数，画出逻辑电路图并画出真值表。

四、一把密码锁有三个按键，分别为A、B、C。

当三个键都不按下时，锁打不开，也不报警；当只有一个键按下时，锁打不开，但发出报警信号；当有两个键同时按下时，锁打开，也不报警；当三个键同时按下时，锁被打开，但要报警。

试使用74LS138和74LS20双与非门实现此逻辑电路并画出真值表五、思考题：设计一个5–32的二进制译码器提示：用四片74LS138及一片74LS139（2–4译码器）组成一个树状结构的级联译码器。

用74LS139的输入端做5–32译码器高二位输入端，74LS138的译码输入端做5–32译码器的低三位输入端。

（注：74LS139是低电平输出）二．数字钟1.2. 是否六进制到九进制，每一个都可以不加器件用74LS90置零和置九实现？请一一判断，并写出能够实现的规律？答:六进制可以实现已经证明；七进制，若采用置零法，在7（0111）状态异步置零，不加器件不能实现，若置九，在6（0110）状态置九，QB、QC分别反馈至R91、R92，即不加器件可以实现；八进制0—7，若置零在8（1000）异步置零，可以R01接高电平，QD 接回R02，若置九则在7（0111）状态置九，不加器件不能实现；九进制0—8，若采用置零法，在9（1001）状态异步置零，QA、QD 分别接回R01、R02，可以实现，若采用置九法，则在8（1000）状态置九，可以R91接高电平，QD接回R02，便可实现九进制。

规律：设置置零或者置九的状态的BCD码中1的个数少于两个，则不加器件用74LS90可以实现，否则不能实现。

用74LS90实现6进制计数，逻辑电路图如下：用两片74LS90实现100进制，15进制计数，逻辑电路图如下：用74LS90实现15进制计数，画出逻辑电路图。

注意：对于M进制，M数值用于清零，计数为0到M-1。

实验内容：1、分别验证74LS90实现2、5、10进制计数器分别记录计数状态转换图2、用一块74LS90实现8进制的计数器画出电路逻辑简图并记录计数状态转换图3、用两块74LS90实现100进制的计数器4、用两块74LS90和74LS08实现36进制的计数器5、用两块74LS90实现60进制的计数器（数字钟计数）∙所有的输出都由数码管显示三．加法器1.2.实验内容1.用74HC86和74HC00，分别按图一、图二搭建半加器和全加器电路，并验证逻辑功能；2.用74HC283实现8421BCD至余3码的转换，验证三组数据。

3.用74HC283及适当门电路设计一个4位加/减法器 设A 为被加数/被减数，B 为加数/减数， S/D 为和/差，M 为控制变量，令：M=0时，执行A+B ；M=1时，执行A －B 。

提示：M=0时，CI=0，M ⊕B=0⊕B=B ，A+B ，M=1时，CI=1，M ⊕B=1⊕B=B ，A －B=A+B+1=A+B 补。

4.用74HC283及74HC08实现两位二进制数乘法，验证两组数据。

A1 A0×B1 B00 0 A1B0 A0B0→A3A2A1A0 + 0 A1B1 A0B1 0 →B3B2B1B0 S3 S2 S1 S05.试用74HC283及相应门电路实现一位8421BCD 码加法器。

分析：① 用四位二进制数0000～1001表示十进制数0～9，即为二-十进制编码，简称BCD编码，其进位规则“逢十进一”；4位加/减器实验电路==()O S A B CIC AB A B CI ⊕⊕+⊕②四位二进制数有16种组合，进位规则“逢十六进一”，两者进位规则相差6(即0110) ；③当和大于9(1001)或向高位有进位时,必须对结果进行修正（即加修正项0110）。

四，数据选择器一、用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决电路;二、用两片74LS151实现逻辑函数: Y=Σm(6,7,8,11,13)三、用双4选1数据选择器74LS153实现一位全加器； 四、试用一片8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数：五、试用 ½ 双4选1数据选择器74LS153实现第四题。

六、试用数据选择器和计数器组成序列信号发生器，（假如需要产生一个11位的序列信号11100010010），画出电路图，列出电路的状态转换表。

（参照课本300页）思考题：1.试用4选1 数据选择器实现一个简单的交通灯故障检测电路。

（要求：每一组信号灯由红、黄、绿三盏灯组成。

正常工作情况下，任何时刻比有一'''''Y AC D BC BC D A B CD =+++盏灯点亮，而且只允许有一盏灯点亮。

而当出现其他五种点亮状态时，认为电路发生故障，这时要求发出故障信号，以提醒维护人员去修理。

）（课本190页）五．555定时器2.实验内容：1.用反馈归零法将两块74LS90级联构成24进制（十进制计数）的计数器，画出整体电路并实验验证，要求自动计数。

两块数码管变化过程：00，01~09，10~19，20~24返回002.如下图所示，由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器。

电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端Ct放点，使电路产生震荡。

电容C在1/3Vcc和3/2Vc 之间充放电，输出信号的时间参数是：T=tw1+tw2 tw1=0.7(R1+R2)C tw2=0.7R2C3.按下图连线，调节电位器（10K）组成占空比为50%的方波信号发生器，观测并记录Vc、Vo波形。

六．移位寄存器1.2. 实验内容：1. 用74LS194组成3位串/并转换电路，完成两组串入数据的转换，第一组数据d 0d 1d 2=101，第二组数据d 0d 1d 2=011。

搭建电路，记录状态转移图。

2. 用74LS194及适当附加电路构成能自启动的左移环形计数器。

搭建电路，记录状态转移图及Q0Q1Q2Q3 的波形。

3. 用74LS194及适当附加电路构成能自启动的左移扭环计数器。

搭建电路，记录状态转移图及Q0Q1Q2Q3 的波形。

4. 用74LS194和适当附加电路设计一个右移型10100序列信号发生器。

搭建电路，记录状态转移图及Q0Q1 的波形。

1010310105101241101010111212012000001110110100111S S S S CP S S S S CP S S CP CP CP d d d d d d =====→→→→→→置数串入右移串入右移置数串入右移循环环型计数器扭环形计数器信号发生器。

解：⑴确定所需的最少移存器位数n。

由于给定序列信号的循环长度L=8，故n=3。

⑵确定n=3是否足够大。

将给定序列信号00111010划分为8组3位码，每组移动一位，即有：001、011、111、110、101、010、100、000，对应序列信号发生器的8个有效状态。

由于没有重复状态，n=3。

⑶列出状态转移表，根据移动方向，求反馈函数的逻辑表达式据循环序列状态迁移关系列出相应状态转移表。

由于移位寄存器需进行右移操作，即工作模式应为S1S0=01，故各状态的3位码分别对应74LS194的Q2Q1Q0输出，其右移串行数据输入端DIR接反馈网络输出，从Q2输出序列信号。

反馈函数可由数据选择器的输出Y来提供，其地址输入A2A1A0=Q2Q1Q0。

数据选择器的输入Di根据状态转移表DIR确定。