实验一基本门电路的逻辑功能测试
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实验一基本门电路的逻辑功能测试姓名:潘建成班级10级电信1学号120101003132 指导老师:陈金恩一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
2、熟悉扩展板与主电路板的连接与使用。
3、了解测试的方法与测试的原理。
4、掌握TTL集电极开路门(OC门)的逻辑功能及应用。
5、掌握TTL三态输出门(3S门)的逻辑功能及应用。
6、熟练掌握multisim仿真测试。
二、实验仪器1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、双踪示波器,数字万用表。
4、相应74LS系列芯片若干。
三、实验原理1、验中用到的基本门电路的符号为:图1-1与门图1-2或门图1-3非门图1-4与非门图1-5或非门图1-6异或门在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平,(即实验箱上面的拨动开关)然后使用逻辑电平显示单元(实验箱上部的LED)显示其逻辑功能。
2、数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。
对于普通的TTL电路,由于输出级采用了推拉式输出电路,无论输出是高电平还是低电平,输出阻抗都很低。
因此,不允许将它们的输出端并接在一起使用,而集电极开路门和三态输出门是两种特殊的TTL门电路,它们允许把输出端直接并接在一起使用,也就是说,它们都具有“线与”的功能。
(1)、TTL集电极开路门(OC门)本实验所用OC门型号为2输入四与非门74LS03,引脚排列见附录。
工作时,输出端必须通过一只外接电R和电源Ec相连接,以保证输出电平符合电路要求。
阻LOC门的应用主要有下述特点:电路的“线与”特性方便的完成某些特定的逻辑功能。
图1-7所示,将两个OC 门输出端直接并接在一起,则它们的输出:21212121B B A A B B A A F F F B A +=∙=∙=图1-7 OC 与非门“线与”电路即把两个(或两个以上)OC 与非门“线与”可完成“与或非”的逻辑功能。
实验一逻辑门电路的逻辑功能及测试逻辑门电路是数字电子电路中常用的一种电路,用于实现逻辑运算。
逻辑门电路由逻辑门和逻辑门之间的连接组成。
不同的逻辑门具有不同的逻辑功能,如与门、或门、非门等。
下面将对常见的逻辑门电路的逻辑功能和测试方法进行详细介绍。
一、与门(AND Gate)与门是最基本的逻辑门之一,它的逻辑功能是输入信号同时为高电平时输出高电平,否则输出低电平。
与门的通用符号是一个带有两个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
常用的与门有两输入与门、三输入与门等。
测试方法:1.连接电路:将与门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接,将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试:将输入引脚分别连接到电源和接地,检查LED灯的亮灭情况。
当输入引脚都为高电平时,LED灯应该亮起;否则,LED灯应该熄灭。
二、或门(OR Gate)或门是另一种常见的逻辑门,它的逻辑功能是只要有一个输入信号为高电平,输出就为高电平;只有所有输入信号都为低电平时,输出才为低电平。
或门的通用符号也是一个带有两个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
测试方法:1.连接电路:将或门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接,将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试:将输入引脚分别连接到电源和接地,检查LED灯的亮灭情况。
当任意一个输入引脚为高电平时,LED灯应该亮起;否则,LED灯应该熄灭。
三、非门(NOT Gate)非门是较为简单的逻辑门之一,它的逻辑功能是输出与输入相反的电平信号。
非门的通用符号是一个带有一个输入引脚和一个输出引脚的长方形。
测试方法:1.连接电路:将非门的输入引脚与一个电源和一个接地电路连接,将输出引脚连接到一个LED灯。
2.输入测试:将输入引脚分别连接到电源和接地,检查LED灯的亮灭情况。
当输入引脚为高电平时,LED灯应该熄灭;否则,LED灯应该亮起。
以上是常见的逻辑门电路的逻辑功能及测试方法。
通过对逻辑门的测试,可以确保电路正常工作并实现所需的逻辑功能。
实验一逻辑门电路的基本参数及逻辑功能测试逻辑门电路是数字电路中最基本的组成单元之一,用于处理和操作二进制信号。
逻辑门电路可以实现布尔逻辑运算,包括与门、或门、非门、异或门等。
本实验将介绍逻辑门电路的基本参数以及逻辑功能测试。
1.逻辑门电路的基本参数:逻辑门电路由多个晶体管和其他电子元件组成,其基本参数包括输入电压范围、输入电流范围、输出电压范围、输出电流范围等。
输入电压范围是指逻辑门电路所需的输入电压范围,超出此范围将无法正常工作。
例如,一个逻辑门电路的输入电压范围为0V到5V,当输入电压小于0V时,逻辑门将会判定为低电平;当输入电压大于5V时,逻辑门将会判定为高电平。
输入电流范围是指逻辑门电路所需的输入电流范围,超出此范围将可能损坏电路。
例如,一个逻辑门电路的输入电流范围为0mA到10mA,当输入电流小于0mA时,逻辑门将会判定为低电平;当输入电流大于10mA 时,逻辑门将会判定为高电平。
输出电压范围是指逻辑门电路输出的电压范围,其值取决于供电电压和逻辑门本身的设计。
例如,一个逻辑门电路的输出电压范围为0V到5V,当输出电压低于0V时,代表逻辑门输出低电平;当输出电压高于5V时,代表逻辑门输出高电平。
输出电流范围是指逻辑门电路输出的电流范围,即逻辑门可以提供的最大电流。
例如,一个逻辑门电路的输出电流范围为0mA到20mA,当输出电流小于0mA时,表示逻辑门提供的电流为零;当输出电流大于20mA 时,逻辑门将无法提供足够的电流。
2.逻辑门电路的逻辑功能测试:为了验证逻辑门电路的逻辑功能,我们可以进行一系列的实验以测试其输入输出关系。
以下是几个常用的逻辑功能测试实验:(1)AND门测试:将AND门的两个输入端分别接入逻辑1和逻辑0信号源,观察输出端的信号变化。
当输入端均为逻辑1时,输出端应为逻辑1;当输入端有一个或两个信号为逻辑0时,输出端应为逻辑0。
逻辑1和逻辑0表示高电平和低电平。
(2)OR门测试:将OR门的两个输入端分别接入逻辑1和逻辑0信号源,观察输出端的信号变化。
实验一门电路逻辑功能测试及应用一.实验目的掌握基本门电路的逻辑功能。
二.实验设备及器材数字电子实验箱万用表2—3输入2—2输入与或非门确(74LS51)2输入四与非门(74LS00)2输入四正与门(OC)(74LS09)三态门(74LS126)2输入四异或门(7486)三.实验内容及步骤(一).与非门的逻辑功能测试(74LS00)1.如图1—1所示,任意选择其中一个与非门进行实验,输入端A、B分别接数字电子实验箱上的逻辑开关,当开关向上拨时,输入为高电平,即“H”或二进制“1”;当开关向下拨时,输入为低电平,即“L”或二进制“0”。
2.用发光二极管(即LED)显示门的输出状态。
当LED亮时,门的输出状态为“1”,或称高电平,用“H”表示; 当LED暗时,门的输出状态为“0”,或称低电平,用“L”表示。
门的输出状态也可以用电压表或逻辑笔测试。
3.按实验表1—1的要求,改变输入端A、B的逻辑状态,分别测出输出端电平,填入表1—1中,并判定其逻辑功能是否正确,写出逻辑表达式。
实验图1—1实验图1—2实验表1—1(二).利用与非门组成其它门电路或门(74LS00)1.按实验图1—2接线, 输入端A、B分别接数字电子实验箱上的逻辑开关,当开关向上拨时,输入为高电平,即“H”或二进制“1”;当开关向下拨时,输入为低电平,即“L”或二进制“0”。
2.用发光二极管(即LED)显示门的输出状态。
当LED亮时,门的输出状态为“1”,或称高电平,用“H”表示; 当LED暗时,门的输出状态为“0”,或称低电平,用“L”表示。
门的输出状态也可以用电压表或逻辑笔测试。
2.按实验表1—2的要求,改变输入端A、B的逻辑状态,分别测出输出端电平,填入表1—2中,并判定其逻辑功能是否正确,写出逻辑表达式。
实验表1—2(三).与或非门的逻辑功能测试(74LS51)1. 74LS51逻辑图见附录,按实验表1—3的要求,将A、B、C、D分别接数字电子实验箱上的逻辑开关,输出端接状态显示灯。
实验一基本逻辑门逻辑功能测试及应用一、实验目的1. 掌握TTL集成逻辑门的逻辑功能及其测试方法。
2. 掌握TTL器件的使用规则。
3. 熟悉数字电路实验仪的结构、基本功能和使用方法。
4. 练习熟练使用DS1052E型数字示波器。
二、实验原理门电路是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元,掌握各种门电路的逻辑功能和电器特性,对于正确使用数字集成电路是十分必要的。
目前应用最广泛的集成电路是TTL和CMOS。
TTL集成逻辑门电路根据其型号的不同,有不同的内部结构和引脚,在本实验中我们只选取了常用的与非门、与或非门来进行测试。
与非门是门电路中应用较多的一种,与非门的逻辑功能为,当输入端中有一个或一个以上是低电平时,输出为高电平;只有当输入全部为高电平时,输出才为低电平。
而与或非门的逻辑功能为,当同一个与门端组的输入端全部为高电平时,输出为低电平;当同一个与门端组中有一个或一个以上的输入端为低电平时,输出即为高电平。
实验前请认真阅读TTL集成电路使用规则。
数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。
对于普通的TTL门电路,由于输出级采用了推拉式输出电路,无论输出是高电平还是低点平,输出阻抗都很低。
因此,通常不允许将它们的输出端并接在一起使用。
集电极开路门和三态输出门是两种特殊的TTL门电路,它们允许把输出端直接并接在一起使用。
三、实验仪器及器件1. DS1052E型示波器2. EL-ELL-Ⅳ型数字电路实验系统3. DT9205数字万用表4.器件:集成电路芯片74LS00 74LS10 74LS51四、实验内容及步骤1.与非门逻辑功能测试(1)选用三输入端与非门74LS10,按图1-1连接实验电路,即将与非门的三个输入端A、B、C分别接至逻辑电平开关的电平输出插口,与非门的输出端Y接至显示逻辑电平的发光二极管的电平输入插口,同时将数字万用表调至直流电压档连接到门电路的输出端,测量输出电压值。
基本门电路的逻辑功能测试实验报告一、实验目的本实验旨在通过对基本门电路进行逻辑功能测试,掌握基本门电路的逻辑功能及其工作原理。
二、实验器材1.数字电路实验箱2.直流稳压电源3.数字万用表三、实验原理基本门电路是数字电路中最基本的逻辑元件,包括与门、或门、非门等。
它们分别对应着布尔代数中的“与”、“或”、“非”运算。
在数字电路中,这些基本门可以组合成更复杂的逻辑运算,如异或、同或等。
四、实验步骤1.连接与门电路:将两个输入端分别连接到数字电路实验箱上的两个开关上,将输出端连接到数字万用表上。
2.打开第一个开关,记录输出结果。
3.关闭第一个开关,打开第二个开关,记录输出结果。
4.打开两个开关,记录输出结果。
5.重复以上步骤,连接或门和非门电路进行测试。
五、实验结果及分析1.与门电路测试:当两个输入都为高电平时(即两个开关都打开),输出为高电平;当有一个或两个输入为低电平时(即有一个或两个开关关闭),输出为低电平。
这符合与运算的规律。
2.或门电路测试:当两个输入都为低电平时(即两个开关都关闭),输出为低电平;当有一个或两个输入为高电平时(即有一个或两个开关打开),输出为高电平。
这符合或运算的规律。
3.非门电路测试:当输入为高电平时(即开关打开),输出为低电平;当输入为低电平时(即开关关闭),输出为高电平。
这符合非运算的规律。
六、实验结论通过对基本门电路进行逻辑功能测试,我们掌握了与门、或门、非门的逻辑功能及其工作原理。
在数字电路中,这些基本门可以组合成更复杂的逻辑运算,如异或、同或等。
掌握了基本门的工作原理之后,我们可以更好地理解和设计数字电路。
七、实验注意事项1.在连接实验箱之前,确认所有器材已经通电并处于正常工作状态。
2.在进行实验前,检查所有连接是否正确,并确保没有短路情况发生。
3.在进行实验过程中,注意安全操作,避免触碰到带电部分。
实验一基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
2、了解测试的方法与测试的原理。
二、实验原理实验中用到的基本门电路的符号为:在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平,然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。
三、实验设备与器件1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、相应74LS系列芯片若干。
四、实验内容测试TTL门电路的逻辑功能:a)测试74LS08(与门)的逻辑功能。
b)测试74LS32(或门)的逻辑功能。
c)测试74LS04(非门)的逻辑功能。
d)测试74LS00(与非门)的逻辑功能。
e)测试74LS02(或非门)的逻辑功能。
f)测试74LS86(异或门)的逻辑功能。
五、实验步骤1、按照芯片的管脚分布图接线(注意高低电平的输入和高低电平的显示)。
2、测试各个芯片的逻辑功能六、实验报告要求1.画好各门电路的真值表表格,将实验结果填写到表中。
2.根据实验结果,写出各逻辑门的逻辑表达式,并判断逻辑门的好坏。
实验二编码器及其应用一、实验目的1.掌握一种门电路组成编码器的方法。
2.掌握8 -3线优先编码器74LS148,10 -4线优先编码器74LS147的功能。
二、实验原理1、8-3线优先编码器74LS148编码器74LS148的作用是将输入I0~I78个状态分别编成二进制码输出,它的功能表见表6-2,它的逻辑图见图6-2。
它有8个输入端,3个二进制码输出端,输入使能端EI,输出使能端7至I0递减。
输入输出EI 0 1 2 3 4 5 6 7 A2A1A0GS EOH ××××××××H H H H HL H H H H H H H H H H H H LL ×××××××L L L L L HL ××××××L H L L H L HL ×××××L H H L H L L HL ××××L H H H L H H L HL ×××L H H H H H L L L HL ××L H H H H H H L H L HL ×L H H H H H H H H L L HL L H H H H H H H H H H L H3、10-4线优先编码器74LS14774LS147的输出为8421BCD码,它的逻辑图见图6-3,其功能表为:输入输出5 6 7 8 9 D C B A GS1 2 34H H H H H H H H H H H H H 0××××××××L L H H L 1×××××××L H L H H H 1××××××L H H H L L L 1×××××L H H H H L L H 1××××L H H H H H L H L 1×××L H H H H H H L H H 1××L H H H H H H H H L L 1×L H H H H H H H H H L H 1L H H H H H H H H H H H L 174LS147逻辑图三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
实验一常用基本逻辑门电路功能测试一、实验目的:通过对常用基本逻辑门电路的测试,了解其功能特点,掌握逻辑门的工作原理和应用场景。
二、实验器材:1.电源模块2.逻辑门集成电路芯片(如与门、或门、非门、与非门等)3.开关4.LED灯5.电阻6.连线电缆三、实验原理:逻辑门是一种能够根据输入信号的逻辑关系,产生相应的输出信号的电子电路。
常用的基本逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)等。
1.与门(AND):当且仅当所有输入信号都为高电平时,输出信号才为高电平。
2.或门(OR):当至少有一个输入信号为高电平时,输出信号为高电平。
3.非门(NOT):将输入信号取反,并输出。
4.异或门(XOR):当输入信号中的高电平个数为奇数时,输出信号为高电平。
四、实验步骤:1.与门电路测试:a.将逻辑门芯片与门连接到电源模块,确定电源模块的供电电压和逻辑门芯片的工作电压。
b.将与门芯片的输入引脚连接到开关和电源模块的信号源上,将与门芯片的输出引脚连接到LED灯。
c.开关控制输入信号的高低电平,观察LED灯的亮灭情况。
当输入信号都为高电平时,LED灯亮起,验证了与门的功能特点。
2.或门电路测试:a.将逻辑门芯片或门连接到电源模块。
b.将或门芯片的输入引脚连接到开关和电源模块的信号源上,将或门芯片的输出引脚连接到LED灯。
c.开关控制输入信号的高低电平,观察LED灯的亮灭情况。
当至少一个输入信号为高电平时,LED灯亮起,验证了或门的功能特点。
3.非门电路测试:a.将逻辑门芯片非门连接到电源模块。
b.将非门芯片的输入引脚连接到开关和电源模块的信号源上,将非门芯片的输出引脚连接到LED灯。
c.开关控制输入信号的高低电平,观察LED灯的亮灭情况。
输入信号取反后输出,验证了非门的功能特点。
4.异或门电路测试:a.将逻辑门芯片异或门连接到电源模块。
b.将异或门芯片的输入引脚连接到开关和电源模块的信号源上,将异或门芯片的输出引脚连接到LED灯。
实验01门电路逻辑功能及参数测试实验01门电路逻辑功能及参数测试是一种常见的数字电路实验,旨在了解门电路的逻辑功能和参数测试方法。
本实验主要涉及与门、非门、或门、异或门以及与非门电路的测试。
下面将对每个门电路的逻辑功能和参数测试进行详细介绍。
一、与门(AND gate)与门是最常见的逻辑门之一,它具有两个输入和一个输出。
当两个输入同时为高电平(1)时,输出为高电平;否则,输出为低电平(0)。
逻辑功能测试:1.输入全为0,验证输出是否为0。
2.输入全为1,验证输出是否为13.输入一个为0,一个为1,验证输出是否为0。
参数测试:1.输入电压的最小值测试:逐渐减小输入电压,观察输出是否保持为低电平。
2.输入电压的最大值测试:逐渐增大输入电压,观察输出是否保持为高电平。
3.输入电流的最小值测试:逐渐减小输入电流,观察输出电压的变化。
4.输入电流的最大值测试:逐渐增大输入电流,观察输出电压的变化。
二、非门(NOT gate)非门也叫反相器,只有一个输入和一个输出。
当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。
逻辑功能测试:1.输入为0,验证输出是否为12.输入为1,验证输出是否为0。
参数测试:1.输入电压的最小值测试:逐渐减小输入电压,观察输出是否保持为高电平。
2.输入电压的最大值测试:逐渐增大输入电压,观察输出是否保持为低电平。
3.输入电流的最小值测试:逐渐减小输入电流,观察输出电压的变化。
4.输入电流的最大值测试:逐渐增大输入电流,观察输出电压的变化。
三、或门(OR gate)或门具有两个输入和一个输出。
当两个输入中至少有一个为高电平时,输出为高电平;否则,输出为低电平。
逻辑功能测试:1.输入全为0,验证输出是否为0。
2.输入全为1,验证输出是否为13.输入一个为0,一个为1,验证输出是否为1参数测试:1.输入电压的最小值测试:逐渐减小输入电压,观察输出是否保持为低电平。
2.输入电压的最大值测试:逐渐增大输入电压,观察输出是否保持为高电平。
实验一基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
2、了解测试的方法与测试的原理。
二、实验原理实验中用到的基本门电路的符号为:在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平,然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。
三、实验设备与器件1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、相应74LS系列芯片若干。
四、实验内容测试TTL门电路的逻辑功能:a)测试74LS08(与门)的逻辑功能。
b)测试74LS32(或门)的逻辑功能。
c)测试74LS04(非门)的逻辑功能。
d)测试74LS00(与非门)的逻辑功能。
e)测试74LS02(或非门)的逻辑功能。
f)测试74LS86(异或门)的逻辑功能。
五、实验步骤1、按照芯片的管脚分布图接线(注意高低电平的输入和高低电平的显示)。
2、测试各个芯片的逻辑功能六、实验报告要求1.画好各门电路的真值表表格,将实验结果填写到表中。
2.根据实验结果,写出各逻辑门的逻辑表达式,并判断逻辑门的好坏。
实验二编码器及其应用一、实验目的1.掌握一种门电路组成编码器的方法。
2.掌握8 -3线优先编码器74LS148,10 -4线优先编码器74LS147的功能。
二、实验原理1、8-3线优先编码器74LS148编码器74LS148的作用是将输入I0~I78个状态分别编成二进制码输出,它的功能表见表6-2,它的逻辑图见图6-2。
它有8个输入端,3个二进制码输出端,输入使能端EI,输出使能端3、10-4线优先编码器74LS14774LS147逻辑图三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、芯片74LS148,74LS20各一片。
四、实验内容及实验步骤1、8-3线优先编码器74LS148将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置,并固定好,找一个16PIN的插座插上芯片74LS148,并在16PIN插座的第8脚接上实验箱的地(GND),第16脚接上电源(VCC)。
八个输入端I0~I7接拨位开关(逻辑电平输出),输出端接发光二极管进行显示(逻辑电平显示)。
2、10-4线优先编码器74LS147测试方法与74LS148类似,只是输入与输出脚的个数不同,功能引脚不同。
五、实验预习要求1、预习编码器的原理。
2、熟悉所用集电路的引脚功能。
3、画好实验所用的表格。
六、实验报告要求说明74LS148的输入信号EI和输出信号GS、EO的作用。
实验三译码器及其应用一、实验目的掌握3 -8线译码器、4 -10线译码器的逻辑功能和使用方法。
二、实验原理1、3-8线译码器74LS138它有三个地址输入端A、B、C,它们共有8种状态的组合,即可译出8个输出信号Y0~Y7。
另外它还有三个使能输入端E1、E2、E3。
它的引脚排列见图7-2,功能表见表7-1。
图7-2 74LS138的引脚排列图输入输出E3E1E2 C B A Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7×H ××××H H H H H H H H××H ×××H H H H H H H HL ×××××H H H H H H H HH L L L L L L H H H H H H HH L L L L H H L H H H H H HH L L L H L H H L H H H H HH L L L H H H H H L H H H HH L L H L L H H H H L H H HH L L H L H H H H H H L H HH L L H H L H H H H H H L HH L L H H H H H H H H H H L2、4-10线译码器74LS42它的引脚排列见图7-3,功能表见表7-2。
图7-3 74LS42的引脚排列图二、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、数字万用表、双踪示波器。
4、芯片74LS138、74LS42各一片。
四、实验内容及实验步骤1.74LS138译码器逻辑功能测试将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置,并固定好,找一个16PIN的插座插上芯片74LS138,并在16PIN插座的第8脚接上实验箱的地(GND),第16脚接上电源(VCC)。
将74LS138的输出端Y0~Y7分别接到8个发光二极管上(实验箱主电路板的逻辑电平显示单元),逐次拨动对应的拨位开关(实验箱主电路板的逻辑电平输出单元),根据发光二极管显示的变化,测试74LS138的逻辑功能。
2.74LS42译码器逻辑功能测试测试方法与74LS138类似,只是输入与输出脚的个数不同,功能引脚不同。
五、实验预习要求1. 复习有关译码器的原理。
2. 根据实验任务,画出所需的实验线路及记录表格。
六、实验报告要求1. 画出实验线路,把观察到的波形画在坐标上,并标上相应的地址码。
2. 对实验结果进行分析、讨论。
实验四组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。
2.加深对基本门电路使用的理解。
二、实验原理用“与非门”设计一个表决电路。
当四个输入端中有三个或四个“1”时,输出端才为“1”。
设计步骤:D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1C 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1Z 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1表11-2 表决电路的卡诺图然后,由卡诺图得出逻辑表达式,并演化成“与非”的形式:Z+++=ABCBCDABDCDA⋅=ABC⋅⋅BCDABCACD最后,画出用“与非门”构成的逻辑电路如图11-1所示:图11-1 表决电路原理图输入端接至逻辑开关(拨位开关)输出插口,输出端接逻辑电平显示端口,自拟真值表,逐次改变输入变量,验证逻辑功能。
三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、数字万用表。
4、芯片74LS10、74LS20。
四、实验内容实验步骤完成表决电路的设计。
五、实验预习要求1.复习各种基本门电路的使用方法。
2.实验前,画好实验用的电路图和表格。
六、实验报告要求1.将实验结果填入自制的表格中,验证设计是否正确。
2.总结组合逻辑电路的分析与设计方法。
实验五 触发器及其应用一、实验目的1. 掌握基本RS 、JK 、T 和D 触发器的逻辑功能。
2. 掌握集成触发器的功能和使用方法。
3. 熟悉触发器之间相互转换的方法。
二、实验原理触发器是能够存储1位二进制码的逻辑电路,它有两个互补输出端,其输出状态不仅与输入有关,而且还与原先的输出状态有关。
触发器有两个稳定状态,用以表示逻辑状态“1”和“0”,在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态,它是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件,是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。
三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、芯片74LS00、74LS04、74LS10、74LS74、74LS112四、实验内容及实验步骤1、测试基本RS 触发器的逻辑功能按图13-1,用两个与非门组成基本RS 触发器,输入端S 、R 接逻辑电平输出插孔(拨位开关输出端),输出端Q 和Q 接逻辑电平显示输入插孔(发光二极管输入端),测试它的逻辑功能并画出真值表将实验结果填入表内。
将两个与非门换成两个或非门,要求同上,测试它的逻辑功能并画出真值表将实验结果填入表内。
2、测试JK 触发器74LS112的逻辑功能(1) 测试JK 触发器的复位、置位功能任取一个JK 触发器,D R 、D S 、J 、K 端接逻辑电平输出插孔,CP 接单次脉冲源,输出端Q 和Q 接逻辑电平显示输入插孔。
要求改变D R 、D S (J 、K 和CP 处于任意状态),并在D R =0(D S =1)或D S =0(D R =1)作用期间任意改变J 、K 和CP 的状态,观察Q 和Q 的状态,自拟表格并记录之。
(2)测试JK 触发器的逻辑功能 不断改变J 、K 和CP 的状态,观察Q 和Q 的状态变化,观察触发器状态更新是否发生在CP 的下降沿,记录之。
(3)将JK 触发器的J 、K 端连在一起,构成T 触发器 在CP 端输入1Hz 连续脉冲,观察Q 端的变化,用双踪示波器观察CP 、Q 和Q 的波形,注意相位关系,描绘之。
(4)JK 触发器转换成D 触发器按图13-4连线,方法与步骤同上,测试D 触发器的逻辑功能并画出真值表将实验结果填入表内。
五、实验预习要求1. 复习有关触发器内容,熟悉有关器件的管脚分配。
2. 列出各触发器功能测试表格。
3. 参考有关资料查看74LS112和74LS74的逻辑功能。
六、实验报告要求列表整理各类触发器的逻辑功能。
实验六 计数器及其应用一、 实验目的1. 学会用集成电路构成计数器的方法。
2. 掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法。
二、实验原理计数器是数字系统中用的较多的基本逻辑器件,它的基本功能是统计时钟脉冲的个数,即实现计数操作,它也可用与分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。
例如,计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。
计数器的种类很多。
按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,可分为同步计数器和异步计数器;按进位体制的不同,可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器;按计数过程中数字增减趋势的不同,可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器;还有可预制数和可编程序功能计数器等等。
1、中规模十进制计数器74LS19274LS192是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如下所示:图15-4 74LS192的引脚排列及逻辑符号(a )引脚排列 (b) 逻辑符号图中:PL 为置数端,U CP 为加计数端,D CP 为减计数端,U TC 为非同步进位输出端,D TC 为非同步借位输出端,P0、P1、P2、P3为计数器输入端,MR 为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
74LS192的功能表三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
4、芯片74LS192四、实验内容及实验步骤测试74LS192的逻辑功能计数脉冲由单次脉冲源提供,清除端、置数端、数据输入端P3、P2、P1、P0分别接至逻辑电平输出插孔,输出端Q3、Q2、Q1、Q0接一译码器74LS248(或74LS48),经过译码后接至数码管单元的共阴数码,非同步进位输出端与非同步借位输出端接逻辑电平显示插孔。