数字电路实验指导书2016

实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的1．熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。

2．掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。

二、实验器材1．数字逻辑实验箱DSB-3 1台2. 万用表 1只3．元器件： 74LS00（T065） 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干三、实验说明1．数字逻辑实验箱提供5 V + 0.2 V的直流电源供用户使用。

2．连接导线时，为了便于区别，最好用不同颜色导线区分电源和地线，一般用红色导线接电源，用黑色导线接地。

3．实验箱操作板部分K0~K7提供8位逻辑电平开关，由8个钮子开关组成，开关往上拨时，对应的输出插孔输出高电平“1”，开关往下拨时，输出低电平“0”。

4．实验箱操作板部分L0~L7提供8位逻辑电平LED显示器，可用于测试门电路逻辑电平的高低，LED亮表示“1”，灭表示“0”。

四、实验内容和步骤1．测试74LS04六非门的逻辑功能将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。

表1-1 74LS04逻辑功能测试表2．测试74LS00四2输入端与非门逻辑功能将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。

3．测试74LS55 二路四输入与或非门逻辑功能将74LS55正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。

（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）4．测试74LS86四异或门逻辑功能将74LS86正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-4要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平。

五、实验报告要求1．整理实验结果，填入相应表格中，并写出逻辑表达式。

2．小结实验心得体会。

3．回答思考题若测试74LS55的全部数据，所列测试表应有多少种输入取值组合？实验二集成逻辑门电路的参数测试一、实验目的1．掌握TTL和CMOS与非门主要参数的意义及测试方法。

《数字电路》实验指导书实验报告参考规范实验题目：班级________姓名________学号_________日期_______ 指导教师：_____________一、实验目的二、实验内容三、实验步骤四、实验结果分析五、实验小结实验三时序电路实验1. 实验目的和要求熟悉、掌握时序逻辑电路的设计方法。

2．实验设计要求设计M=24的加计数器和减计数器。

●加计数：00－01－－23●减计数：23－22－－00●画出设计电路原理图。

●安装并调试电路的逻辑功能。

3．实验提示（1）设计步骤a 确定输入输出变量数和状态数b 确定逻辑状态的含义并编号c 按题意列出状态转换图。

d状态简化将等价状态合并得到最简状态图e选择器件选择出器件类型和控制信号f 画出逻辑电路g 测试电路功能（2）状态流程a 加计数状态流程00 －01 －02－03－04－05－06－07－08－09－10－11－12－13－14－15－16－17－18－19－20－21－22－23－00b 减计数状态流程23－22－21－20－19－18－17－16－15－14－13－12－11－10－09 －08－07－06－05－04－03－02－01－00－23（3）器件选择与电路设计a 选择两片74LS192分为高位和地位。

b 高位计数0 －2 三个状态c 低位有0－9d 采用置数法实现，选择192的PL控制端e 加计数到“23”经7400译码产生置数信号PL，置数“00”f 减计数到“00”由借位信号经7432译码产生置数信号PL，置数“23”74LS192 状态转换图（4）0－24 加计数电路（5）0－24 减计数电路4. 实验要求：●实验目的●写出器件的主要性能和电路设计中使用的特性●画出设计电路●列出实验结果并与设计要求比较●实验总结●实验总结，提交一份实验报告（手写）。

TPE-D型系列数字电路实验箱数字逻辑电路实验指导书实验一门电路逻辑功能及测试实验二组合逻辑电路（半加器、全加器及逻辑运算）实验三时序电路测试及研究实验四集成计数器及寄存器实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。

2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。

二、实验仪器及器件1、双踪示波器；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 片三、预习要求1、复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。

2、熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。

3、了解双踪示波器使用方法。

四、实验内容实验前检查实验箱电源是否正常。

然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc 及地线不能接错(Vcc=+5v，地线实验箱上备有)。

线接好后经实验指导教师检查无误可通电实验。

实验中改动接线须先断开电源，接好后在通电实验。

1、测试门电路逻辑功能⑴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。

⑵将电平开关按表1.1 置位，分别测出输出逻辑状态值及电压值填表。

表1.12、异或门逻辑功能测试⑴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。

⑵ 将电平开关按表1.2 的状态转换，将结果填入表中。

表 1.23、逻辑电路的逻辑关系⑴ 用 74LS00 双输入四与非门电路，按图1.3、图1.4 接线，将输入输出逻辑关系 分别填入表1.2，表1.3 中。

1.3⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。

4、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器（非门）按图1.5 接线，输入80KHz 连续脉冲（实验箱脉冲源）， 用双踪示波器测输入、输出相位差。

实验一门电路逻辑功能测试及组成其他门电路一、实验目的1．掌握基本门电路逻辑功能测试方法。

2．掌握用与非门组成其他逻辑门的方法。

3．掌握Multisim元器件库中查找常用元件的方法。

二、实验设备及元器件1. PC人计算机及仿真软件Multisim 10。

2. 虚拟元件：与非门7400N、74LS04N、异或门7486N、三态门74LS125N。

3. 虚拟仪器：万用表XMM1、信号发生器XFG1、测量元件中的指示灯X1等。

三、实验内容1.测试与非门的逻辑功能（1）单击电子仿真软件Multisim 10基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL”按钮，从弹出的对话框中选取一个与非门7400N，将它放置在工作平台上；单击真实元件工具条的“电源”（Source）按钮，将电源和底线调出放置在电子平台上；单击真实元件工具条的“基本”（Basic）按钮，调出单刀双掷开关“SPDT”两只并将它们的key设置成“A”和“B”；单击真实元件工具条的“指示器”按钮其中调出红色指示灯一盏并把它放置在工作区中作为输出指示。

搭建后的电路如图3.1.1所示。

输出表达式Y=A·B。

图3.1.1（2）点击电子仿真软件Multisim 10基本界面右侧虚拟仪器工具条“万用表”按钮，调出虚拟万用表“XMM1”放置在电子平台上，将“XMM1”仪器连成仿真电路。

（3）双击虚拟万用表图标“XMM1”，将出现它的放大面板，按下放大面板上的“电压”和“直流”两个按钮，将它用来测量直流电压如图3.1.2所示。

（4）打开仿真开关，按照表 3.1.1，分别按动“A”和“B”键，使与非门的两个输入端为表中4种情况，从万用表的放大面板上读出各种情况的直流电位，将它们填入表内，并将电位转换成逻辑状态填入表3.1.1内。

图3.1.2（5）同样的步骤完成门电路7404N、7402N、7408N的功能测试,实验步骤自拟。

2. 用与非门组成其他功能门电路（1）用与非门组成或门：①根据摩根定律，或门的逻辑函数表达式Q=A+B可以写成：Q=A.B，因此，可以用三个与非门构成或门。

数字电路试验指导书第一篇数字电路实验指导书实验一集成逻辑门功能测试及数字盒的使用I.实验目的1、了解数字实验箱的原理，掌握其使用方法2、掌握基本门电路逻辑功能的测试方法3、了解ttl和cmos器件的使用特点二、实验一起及实验器件1、数字实验箱2.20MHz双道示波器3。

500万用表4。

实验装置：74ls001片cd40011片74ls861片cd40111片三、实验任务（一）数字实验箱的使用1、用500型万用表分别测出固定直流稳压源的出去电压值2.用500万用表分别测量16个高、低电平信号源和单脉冲信号源的高、低电平值，观察察单次脉冲前后沿的变化3.用示波器测量连续脉冲源的频率范围和振幅Vp-p值4、分别用十六路高低电平信号源：单次脉冲信号源检查十六路高低电平指示灯的好坏（二）集成逻辑门的功能测试1.分别写出74ls00、74LS86、CD4011和CD4011的逻辑表达式，列出它们的真表值，并对其逻辑功能进行静态测试2.使用74ls00完成以下逻辑功能，编写逻辑表达式，绘制逻辑图并测试其功能。

4、预览需求1、复习数字试验箱的组成和工作原理2.分别检查TTL和CMOS电路的命名和使用规则。

3.仔细参考实验装置的功能表和引脚图4、列出实验任务的记录数据表格，写出实验的方法、步骤，画出实验电路实验二集成逻辑门的参数测试I.实验目的1、熟悉集成逻辑门主要参数的意义2、掌握集成逻辑门主要参数的测试方法3、了解ttl器件和cmos器件的使用特点二、实验仪器与器件1、数字实验箱2.20MHz双道示波器3。

500万用表4。

实验装置：74ls201片cd40121片三、实验任务1.TTL与非门主要参数测试①测试74ls20的空载功耗（pccl、pcch），低电平输入电流iil，高电平输入电流iih。

②用图形法测试74ls20的电压传输特性，读出相应的uoh，uol，uon，uoff③ 根据参数定义，分别测量uoh、UOL、uon和UOF。

“数字电路”系统实验任务指导书一、性质、目的“数字电路”系统实验是在学习“数字电路”课程以后，对该课程进行综合训练的一次实践过程，它是今后学习计算机硬件知识的主要基础。

学生运用理论教学的知识，通过选题，查阅资料、电路设计，安装调试和总结整理资料等环节。

既可以加深对基础知识的理解，提高分析问题和解决问题的能力，又能培养起实践技能和科技学风，为毕业设计和今后从事电子电路设计、研制电子产品打下良好的基础。

二、基本要求：通过对一个系统设计实验的全过程，使学生达到以下要求：１、巩固和加深数电课程理论知识的理解，运用课程中所学的电路分析和设计方法解决课程中的实际问题。

２、熟悉常用电子仪器，设备的使用方法。

３、熟悉常用电子元器件的种类、特性并合理选用。

４、根据课程需要，培养学生初具选学参考书籍和查阅资料手册的自学能力。

5、熟悉用常用EDA工具（EWB软件）设计、分析电路的方法。

6、具备搭建、调试简单数字电路的基本能力。

7、通过课题设计、制作的全过程，使学生树立严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度。

三、设计课题及要求：1．用中小规模集成电路设计一个60进制计数器、24进制计数器。

2．用中小规模集成电路设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示功能的电子钟。

3．出框图和逻辑电路图、写出设计、实验总结报告。

四、实验内容及步骤1、数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框如图所示：它由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路组成，石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

A、石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率调整。

如果精度要求不高，可采用集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器。

B、分频电路的功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲信号，二是可提供功能扩展电路所需要的信号。

C、显示“时”、“分”、“秒”需要6片中规模计数器。

目录实验一、TTL集成逻辑门的参数测试 (1)实验二、CMOS集成逻辑门的参数测试 (2)实验三、TTL集电极开路门与三态输出门的应用 (4)实验四、与门、或门、异或门逻辑电路测试 (6)实验五、半加器、全加器电路实验 (7)实验六、RS、D、JK触发器及JK与D触发器的转换电路 (8)实验七、计算器 (10)实验八、移位寄存器及其应用 (12)实验九、译码器及变换方式 (14)实验十、数据选择器 (14)实验十一、用集成与非门构成单稳态触发器和RC环形多谐振荡器 (16)实验十二、利用门电路构成编码器、分配器、选择器 (17)实验十三、组合电路的设计之一 (18)实验十四、组合电路的设计之二——显示电路 (20)实验十五、同步时序电路的设计 (22)实验十六、计算机时序电路的设计 (24)实验十七、集成定时器测试及应用 (25)实验十八、D/A、A/D转换器 (27)实验十九、二极管与门、或门电路 (30)实验二十、三极管“非门”电路 (30)实验二十一、三极管“与非门”电路 (31)实验二十二、三极管“或非门”电路 (31)实验二十三、异步十进制加法计数器 (31)实验二十四、异步十进制减法计数器 (32)实验二十五、电子秒表——大型综合实验一 (32)实验二十六、智力竞赛抢答装置——大型综合实验二 (36)实验一TTL集成逻辑门的参数测试一、实验目的掌握TTL集成与非门的主要参数、特性的意义及测试方法。

实验原理:TTL门电路是最简单、最基本的数字集成电路元件，利用其通过适当的组合连接便可以构成任何复杂的组合电路。

因此，掌握TTL门电路的工作原理，熟悉、灵活的使用它们是数字技术工作者必备的基本功之一.1．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。

数字电路实验指导书1数字电路实验指导书计算机系用计算机系硬件实验室2实验一逻辑门电路的研究一、实验目的：1．分析“门”的逻辑功能。

2．分析“门”的控制功能。

3．熟悉门电路的逻辑交换及其功能的测试方法。

二、实验使用仪器和器件：1．数字逻辑电路学习机一台。

2．万用表一块。

三、实验内容和步骤：1．TTL集成门逻辑功能的测试：⑴“与非门”逻辑功能的测试：在学习机上插入74LS10芯片，任选一个三输入端“与非门”按表1完成逻辑功能的测试（输入“1”态可悬空或接5V，“0”态接地）。

表1输入逻辑状态输出逻辑A B C1 1 10 1 10 0 10 0 0状态电位（V）⑵用“与或非”门实现Z=AB+C的逻辑功能：在学习机上插入74LS54芯片，做Z=AB+C逻辑功能的测试，完成表2的功能测试并记录。

3表2输入逻辑状态输出逻辑A B C1 1 10 1 10 0 10 0 0状态电位（V）注意：测试前应将与或非门不用的与门组做适当处理。

2．“门”控制功能的测试：⑴“与非”门控制功能的测试：按图1接线，设A为信号输入端，输入单脉冲，B为控制端接控制逻辑电平“0”或“1”。

输出端Z接发光二极管（LED）进行状态显示，高电平时亮。

按表3进行测试，总结“封门”“开门”的规律。

图1 “与非门”控制功能测试电路表3A B Z A B Z11111111⑵用“与非门”组成下列电路，并测试它们的功能4“或”门： Z=A+B“与”门： Z=AB “或非”门： Z=A+B “与或”门： Z=AB+CD要求：画出电路图和测试记录表格，并完成逻辑功能的测试，总结控制功能的规律。

四、预习要求：要求认真阅读实验指导书并完成要求自拟的实验电路和测试记录表格，本实验属于一般验证性实验，学生应对所有测试表的结果可预先填好，实验时只做验证，且可做到胸中有数，防止盲目性，增加自觉性。

五、实验报告要求：总结“与非”、“与”、“或”、“或非”门的控制功能。

数字电子技术实验指导书数字电子技术实验教学实验一门电路实验一、实验目的：1、掌握与非门的逻辑功能。

2.熟悉集成块销的排列特点和使用方法。

2、实验仪器和设备：１、thd-1型数字电路实验箱2.数字万用表1块3，集成四个2输入与非门74001块4，集成两个4输入与非门74201块3，实验原理集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门，使用时必须对它的逻辑功能、主要参数进行测试，以确定其性能好坏。

本实验采用ttl集成元件74ls00、74ls20与非门进行测试。

74ls00是一个2输入4与非门。

它的形状是双线的，逻辑表达式是f？ab.销布置图如图1.1所示。

74ls00的真值表如表1.1所示。

输a0011入输b0101f1110出图1.174ls00引脚排列表1.174ls00真值表b?c?d。

74ls20是一个双4输入端与非门，形状为双列直插式，逻辑表达式为f?a其引脚排列图如图1.2所示。

图1.27420销布置四、实验步骤实验前准备：当没有连接设备时，先关闭电源开关，检查5V电源是否正常，然后断开电源。

然后选择集成芯片进行实验，找出集成芯片的引线和功能，然后根据实验图连接接线。

特别注意VCC和接地的错误连接。

1、验证74ls00的逻辑功能选择一个与非门74ls00集成芯片，按图连接线路，输入端连接电平开关的输出插座，输出端连接LED显示插座。

转动液位开关，根据表中的情况测量输出液位，并将测量值填入表1.2。

表1.274ls00逻辑功能表输入端子12001130101电压（V）输出端子11逻辑状态2。

验证74ls20的逻辑功能选双４输入正与非门74ls20集成芯片一只，按图接好线。

输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示插口。

拨动电平开关，按表中情况分别测出输出端电平，测得数值填入表1.3中。

表1.374ls20逻辑功能表输入端１１００００２１１０００４１１１００５１１１１０输出端６电压(v)逻辑状态3、根据真值表1.5，自己设计电路，用一片74ls00完成设计要求。