实验一示波器与数字电路实验箱的使用及门电路逻辑功能测试、变换（验证）一、实验目的：1、熟悉示波器及数字电路实验箱的使用2、验证门电路的逻辑功能3、掌握门电路的逻辑变换二、实验仪器及器材1、Vp—5225A—12、数字电路实验箱3、器件：74LS00（二输入与非门）、74LS02（或非门）、74LS86（异或门）说明：1）以上三个门电路中的V CC接电源电压，GND接地。
2）A、B为输入端，Y为输出端，指示灯亮为高电平，灯灭为低电平。
3）实验时，检查导线是否折断，方法：一端接电源，一端接指示灯。
三、实验内容：1、熟悉示波器各旋钮的功能作用并学会正确使用。
2、熟悉数字电路实验箱并正确使用。
3、时钟波形参数的测量1）测量脉冲波形的低电平和高电平。
（取f=1KHZ）2）测量脉冲的幅度（V OM），脉宽（T P），周期（T）。
（取f=1KHZ）3）用示波器调出频率f=2KHZ的波形图，并画出波形图。
4、门电路逻辑功能测试74LS00（二输入与非门）、74LS02（或非门）、74LS86（异或门）5、用与非门（74LS00）实现其它门电路的逻辑功能1）实现或门逻辑功能：写出转换表达式，画出电路图并验证功能。
2）实现异或门逻辑功能：写出转换表达式，画出电路图并验证功能四、数据记录及处理：1、脉冲波形参数的测量1）V H=？V L=？2）V OM=？T P=？T=？3）画出频率f=2KHZ的波形图2、门电路逻辑功能测试74LS00 与非门74LS02 或非门74LS86 异或门1）写出逻辑表达式的变换A+B=2）画出电路图3）功能测试4、用与非门74LS00实现异或门的逻辑功能1）写出逻辑表达式的变换A B=2）画出电路图3）功能测试五、注意事项：1、示波器的辉度不要太亮。
2、V/DIN衰减开关档应打得合适。
3、插入芯片时，应注意缺口相对，否则就错了。
4、接线时，注意检查电源、地线是否接正确。
六、思考题：在给定的器件中，自己选择一个器件并设计电路，使输入波形与输出波形反相，用示波器观察。
七、小结实验二 TTL与非门逻辑功能与参数测试一、实验目的1．掌握TTL与非门逻辑功能的测试方法；2．熟悉TTL与非门主要参数的测量方法；3．熟悉TH-SZ型数字电路实验箱的结构和使用方法；二、实验器件1．数字电路实验箱2．万用表3．TTL与非门74LS204．若干导线三、实验原理1．与非门的逻辑功能当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平。
即有“0”得“1”，全“1得“0”.其逻辑表达式为Y=AB．2．本实验采用4输入双与非门74LS20,即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端。
其逻辑符号及引脚排列如图2-1 (a) (b)所示：Y=ABCD 1 2 3 4 5 6 7(a)国家标准逻辑符号(b) 74LS20引脚排列图2-1 74LS20国家标准逻辑符号及引脚排列五、实验内容1．验证TTL与非门74LS20的逻辑功能在合适的位置选取一个14脚的集成块插座，按图2—2接好线。
每个门的4个输入端（假设为A, B, C, D）接逻辑开关输出插口，以提供“0”与“1”电平信号（开关向上，输出“1”；向下为“0”）。
门的输出端（假设为Y）接LED发光二极管，LED亮为输出“1”，灭为输出“0”。
按表2-1的真值表逐个测试集成块中2个与非门的逻辑功能。
表2-1 74LS20真值表图2-2 74LS20逻辑功能测试电路2．74LS20主要参数的测试（将测试值填入表2-2）低电平输出电源电流I CCL、高电平输出电源电流I CCH、74LS20总的静态功耗、低电平输入电流I iL ,高电平输入电流I iH (I iH很小，可不测)扇出系数No（先测出允许灌入的最大负载电流I OL）（a）（b）（c）（d）图2-3 74LS20主要参数测试电路(1)低电平输出电源电流I CCL指所有输入端悬空，输出端空载，74LS20输出低电平时，电源提供给器件的电流。
测试电路如图2-3 (a)所示。
(2)高电平输出电源电流I CCH指每个门各有一个以上的输入端接地（最好全部接地），输出端空载，74LS20输出高电平时，电源提供的电流。
测试电路如图2-3 (b)示。
(3)计算74LS20总的静态功耗I CCL和I CCH标志着器件静态功耗的大小,通常I CCL＞I CCH，所以静态功耗为P CCL=V CC I CCH。
(4)低电平输入电流I iL指被测输入端接地，其余输入端悬空时，由被测输入端流出的电流值。
希望I iL越小越好。
测试电路如图2-3 (c)示。
(5)高电平输入电流I iH指被测输入端接高电平，其余输入端接地，流入被测输入端的电流值。
希望I iH越小越好。
测试电路如图2-3 (d)示（因为I iH很小，微安级，一般免于测试。
本实验也不测）。
(6)扇出系数N0指门电路能驱动同类门的个数，它是衡量门电路带负载能力的一个参数。
N0= I0L/I iL 一般N0>8其中：I oL是指当V OL达到规定输出的低电平的规范值（一般为0.4V）时，门电路允许灌入的最大负载电流。
I OL测试电路如图2-4示：图2-4 扇出系数测试电路图2-5 电压传输特性测试电路3．电压传输特性门的输出电压U0随输入电压Ui而变化的曲线称为门的电压传输特性，通过它可以读得门电路的一些重要参数，如输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U TH等值。
测试电路如图2-5所示：(1)采用逐点测试法，即调节Rw,按表2-3逐点测得Ui及U0的值，然后绘制曲线。
(2)绘制电压传输特性曲线，并读出输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U T的值，填入表2-4。
表2-4 门电路有关的重要参数六、实验报告要求1．回答预习要求中提出的问题；2．记录、整理实验结果，并对结果进行分析；3．画出实测的电压传输特性曲线，从中读出输出高电平U OH、输出低电平U OL、关门电平U OFF、开门电平U ON、门限电平U TH的值，并在图中标出。
七、实验注意事项1．TTL电源电压使用范围为+4.5V---+5.5V之间，超过5. 5V将损坏器件；低于4. 5V 器件的逻辑功能将不正常。
实验中要求使用+5V。
电源极性绝对不允许接错。
2．接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
3．连线之前，先用万用表测量导线是否导通。
4．输出端不允许直接接地或直接接+5V电源，否则将损坏器件。
5．TTL与非门74LS20不用的输入端可以悬空，示为“1”输入。
为了保证逻辑的绝对可靠，最好将不用端全部接+5V电源。
实验三 全加器及其应用（设计）一、实验目的：1、熟悉并验证全加器的逻辑功能。
2、掌握利用集成全加器设计运算电路的方法。
二、实验仪器及器件： 1、数字电路实验箱2、器件：74LS00（二输入与非门）、74LS20（四输入与非门）、74LS86（异或门）、74LS283（四位全加器）三、实验原理：1、全加器 实现两个一位二进制数及低位进位数相加，求得和数并向高位进位的逻辑电路。
2、集成加法器 加法器由全加器构成。
n 位二进制数相加需要n 个全加器并行工作.按照进位方式的不同，有串行进位和超前进位两种加法器。
74LS283就是一个4位二进制超前进位全加器其逻辑符号如图1 所示图1 图23、74LS138是最常用的集成译码器之一，它有3个译码输入端A 2、A 1和A 0，8个输出端0Y —7Y ，S3、S2和S1是3个控制输入端，当023==S S ，11=S 时，译码器处于工作状态，否则，译码器被禁止（即译码器不工作）。
其逻辑符号如图2所示四、实验内容：1、用二输入与非门74LS00和异或门74LS86实现全加器，根据真值表写出表达式，画出逻辑电路图。
2、用3线---8线译码器74LS138及四输入与非门74LS20实现全加器，写出表达式，画出逻辑电路图。
3、利用集成加法器74LS283将8421BCD码转换为余三码，画出逻辑电路图。
五、数据处理六、思考题：1、如何利用集成加法器74LS283将余三码转换为8421BCD码，画出逻辑电路图。
2、如何利用集成加法器74LS283设计一个BCD码加法器。
七、小结实验四MSI组合逻辑电路（验证）一、实验目的掌握编码器、数据选择器、数字比较器的性能及使用方法二、实验仪器及器件1、数字电路实验箱2、器件：74LS00、74L147、74LS85、74LS153、74LS151三、实验原理1、编码、译码数码显示，如图1所示，2、数值比较，如图2所示，图中编码器提供A组数据，B组数据由逻辑电平而来。
3、数据选择器又称多路开关，是一个多输入、单输出的组合逻辑电路，其功能类似于一个单刀多掷开关，在选择控制端的作用下，可从多路并行数据中选择一路数据作为输出。
74LS151、74LS153分别为8选1和4选1多路选择器。
74LS151符号图74LS153符号图图1 编码、译码、显示原理图2 数值比较器原理四、实验内容1、按图1接线，将实验结果填入表1中。
2、按图2接线，将实验结果填入表2中。
3、分别用数据选择器74LS151和74LS153实现下面逻辑函数AB F =+C B +C B A +C B A画出电路图并连线验证 五、数据记录及处理1、编码、译码数码显示注意：表中X=1I 2I 3I 4I 5I 7I 8I 9I =1以下同。
2、数值比较器3、分别用数据选择器74LS151和74LS153实现逻辑函数。
六、思考题现有3个输入信号A 、B 、C ，另配两块8选1数据选择器，1块2输入或门和两块二输入与门，请实现：C AB C B A C B A AC F +++=1 C B A C A C B A F ++=2BC A C AB F +=3 C AB F =4七、小结实验五 触发器（验证）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。
2、了解不同逻辑功能触发器相互转换的方法。
二、实验仪器及器件 1、数字电路实验箱2、器件：74LS00、74LS86、74LS74（双D 触发器）、74LS112（双J —K 触发器）三、实验原理1、R —S 触发器功能R —S 触发器的特征方程 n n Q R S Q +=+1 0=RS （约束条件） 2、维持---阻塞型D 触发器功能D 触发器的特征方程：D Q n =+1D 触发器符号图3、负边沿J —K 触发器功能 J —K 触发器特征方程：n n n Q K Q J Q +=+1J —K 触发器符号图 四、实验内容：1、功能测试：按表1、表2、表3分别测试R--S 、D 、J —K 触发器的功能，并填入表中。
