数字电路实验讲义

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。

数字电路实验讲义课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法重点：熟悉门电路逻辑功能。

难点：用与非门组成其它门电路教学手段、方法：演示及讲授实验仪器：1、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 片实验内容：1、测试门电路逻辑功能（1）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。

（2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。

2、逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。

（2）写出两个电路的逻辑表达式。

3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。

S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。

4、用与非门组成其它门电路并测试验证。

（1）组成或非门：用一片二输入端四与非门组成或非门B+=，画出电路图，测试并填=AABY∙表1.4。

（2）组成异或门：①将异或门表达式转化为与非门表达式；②画出逻辑电路图；③测试并填表1.5。

5、异或门逻辑功能测试（1）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。

（2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。

6、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器74LS04 逻辑电路按图1.6 接线，输入200Hz 连续脉冲（实验箱脉冲源），将输入脉冲和输出脉冲分别接入双踪示波器Y1、Y2 轴，观察输入、输出相位差。

实验一 门电路逻辑功能测试及逻辑变换一、实验目的：1．掌握TTL 与非门、或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。

2．熟悉TTL 中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。

3. 熟悉逻辑功能的变换。

二、实验仪器及器件：1．数字电路实验箱 1台 2．二输入四与非门74LS00 1片 3. 二输入四或非门74LS28 1片 4. 二输入四异或门74LS86 1片 5．数字万用表 1块三、实验预习：1．复习各种门电路的逻辑符号、逻辑函数式、真值表。

2．查出实验所用集成电路的外引脚线排列图，熟悉其引脚线位置及各引脚线用途。

四、实验原理：1．测试门电路的逻辑功能⑴ 与非门的逻辑功能：有0出1，全1出0。

与非门的逻辑函数式：Y=AB74LS00为二输入四与非门, 即在一块集成块内含有四个互相独立的与非门,每个与非门有2个输入端。

如下图所示。

⑵ 或非门的逻辑功能：有1出0，全0出1。

或非门的逻辑函数式：Y=A+B74LS28为二输入四或非门, 即在一块集成块内含有四个互相独立的或非门,每个或非门有2个输入端。

Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y1A1B1Y2A2B2YGND00 四2输入与非门V DDA4B4Y4Y3B3A3A1B1Y1Y2B2A2V SS4001 四2入或非门⑶异或门的逻辑功能：相同出0，相反出1。

异或门的逻辑函数式：Y=A⊕B=AB+AB74LS86为二输入四异或门，即在一块集成块内含有四个互相独立的异或门,每个异或门有2个输入端。

如图（c）所示。

2．门电路的逻辑变换：就是用与非门等组成其它门电路。

方法：先对其它门电路的函数式用摩根定理等公式变换成与非式，再画出相应逻辑图，然后用与非门实现之。

五、实验内容：实验前先检查实验箱电源是否正常，然后选择实验用的集成电路，按接线图连线。

特别注意V cc及地线不能接错。

线接好后经指导教师检查无误方可通电。

实验中改动接线必须先断开电源，接好线后再通电实验。

预备实验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.熟悉示波器使用方法。

二、实验仪器及材料双踪示波器74LS00 四2输入与非门 2片74LS20 二4输入与非门 1片74LS86 四2输入异或门 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。

实验前先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成电路，按自己的实验接线图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。

先接好后经实验指导教师检查无误后可通电实验。

实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。

1.测试门电路逻辑功能1)选用74LS20按图0-1接线输入端接S1-S4（电平开关输出插口），输出端接电平显示发光二极管（D1-D8任意一个）。

2)将电平开关按表0-1置位，分别测出电压及逻辑状态。

表0-12. 异或门逻辑功能测试1) 选74LS86按图0-2接线输入端1、2、4、5接电平开关，输出端A 、B 、Y 接电平显示发光二极管。

2) 将电平开关按表0-2置位，将结果填入表中。

表0-23.逻辑电路的逻辑关系1) 用74LS00按图 0-3，0-4接线，将输入输出逻辑关系分别填入表0-3，0-4中。

2) 写出上面两个电路逻辑表达式。

表0-3表0-4图0-2图 0-3图 0-44. 利用与非门控制输出用74LS00按图0-5接线，S 接任一电平开关用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。

5.用与非门组成其它门电路并测试验证1) 组成或非门：用一片四2输入与非门组成或非门，画出电路图，测试并填表0-5。

2) 组成异或门：将异或门表达式转化为与非门表达式后，画出逻辑电路图，测试并填表0-6。

表0-5五、 实验报告1. 按各步骤要求填表并画出逻辑图。

2.思考题1) 怎样判断门电路逻辑功能是否正常？2) 与非门的一个输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？ 3) 异或门又称可控反相门，为什么？表0-6图 0-5实验一TTL与非门主要参数测试一、实验目的掌握TTL与非门电路主要参数的意义及测试方法。

目录实验一逻辑门电路的逻辑功能与性能参数测试 (2)实验二组合逻辑电路的功能测试 (9)实验三锁存器和触发器的逻辑功能及相互转换 (15)实验四计数、译码、显示电路 (20)实验五寄存器及其应用 (26)实验六随机存取存储器的应用 (30)实验七D/A、A/D转换器 (42)实验八智力竞赛抢答装置的设计 (49)实验一 逻辑门电路的逻辑功能与性能参数测试一、实验目的1．熟悉数字万用表、示波器和数字电路基础实验箱的使用； 2．掌握TTL 和CMOS 与门主要参数的测试方法； 3．了解门电路的电压传输特性的测试方法；4．掌握74LS00与非门、74LS02或非门、74136异或门、74LS125三态门和CC4011门电路的逻辑功能；5．掌握三态门的逻辑功能。

二、预习要求1．了解TTL 和CMOS 与非门主要参数的定义和意义。

2．熟悉各测试电路，了解测试原理及测试方法。

3．熟悉74LS00、74LS02、74136、74LS125和CC4011的外引线排列。

4．画实验电路和实验数据表格。

三、实验原理与参考电路1、TTL 与非门的主要参数TTL 与非门具有较高的工作速度、较强的抗干扰能力、较大的输出幅度和负载能力等优点烟而得到了广泛的应用。

（1）输出高电平OH V ：输出高电平是指与非门有一个以上输入端接地或接低电平时的输出电平值。

空载时，OH V 必须大于标准高电平（V V SH 4.2 ），接有拉电流负载时，OH V 将下降。

测试OH V 的电路如图1.1所示。

（2）输出低电平OL V ： 输出低电平是指与非门的所有输入端都接高电平时的输出电平值。

空载时，图1.1 V OH 的测试电路图1.2 V OL 的测试电路OLV 必须低于标准电平（V V SL 4.0=），接有灌电流负载时，OL V 将上升。

测试OL V 的电路如图1.2所示。

（3）输入短路电流IS I ：输入短路电流IS I 是指被测输入端接地，其余输入端悬空时，由被测输入端流出的电流。

数字电路实验讲义目录1 数字电路实验箱简介2 实验一基本门电路和触发器的逻辑功能测试3 实验二常用集成组合逻辑电路（MSI）的功能测试及应用4 实验三常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用5 实验四组合逻辑电路的设计6 实验五时序逻辑电路的设计7 实验六综合设计实验8 附录功能常用芯片引脚图数字电路实验箱简介TPE系列数字电路实验箱是清华大学科教仪器厂的产品，该实验箱提供了数字电路实验所必需的基本条件。

如电源，集成电路接线板，逻辑电平产生电路，单脉冲产生电路和逻辑电平测量显示电路，实验箱还为复杂实验提供了一些其他功能。

下面以JK触发器测试为例说明最典型的测试电路，图1为74LS112双JK触发器的测试电路。

其中Sd、Rd 、J、K为电平有效的较入信号，由实验箱的逻辑电平产生电路提供。

CP为边沿有效的触发信号，由单脉冲产生电路提供。

Q和为电路的输出，接至逻辑电平测量显示电路，改变不同输入的组合和触发条件，记录对应的输出，即可测试该触发器的功能。

逻辑电平测量显示图1. JK触发器测试电路实验一 基本门电路和触发器的逻辑功能测试一、 实验目的1、掌握集成芯片管脚识别方法。

2、掌握门电路逻辑功能的测试方法。

3、掌握RS 触发器、JK 触发器的工作原理和功能测试方法。

二、实验设备与器件 1、数字电路实验箱 2、万用表 3、双列直插式组件 74LS00：四—2输入与非门 74LS86：四—2输入异或门 74LS112：双J-K 触发器三、实验原理与内容 1、测试与非门的逻辑功能74LS00为四—2输入与非门，在一个双列直插14引脚的芯片里封装了四个2输入与非门，引脚图见附录。

14脚为电源端，工作时接5V,7脚为接地端，1A ，113和1Y 组成一个与非门，B A Y 111⋅=。

剩余三个与非门类似。

按图1—1连接实验电路。

改变输信号，测量对应输出，填入表1—1中，验证其逻辑功能。

测 量 显示逻 辑 电平图1—1 74LS00测试电路2、测试基本RS 触发器功能两个与非门相接可构成基本RS 触发器，R 、S 为触发器的清0和置1输入端。

数字电路实验讲义杭州电子科技大学2010.04实验1 数据选择器的应用1 实验目的1.了解数据选择器的电路结构和特点。

2.掌握数据选择器的逻辑功能和测试方法。

3.掌握数据选择器的基本应用。

2 实验仪器与器件3 实验原理数据选择器又称为多路开关，是一种重要的组合逻辑部件。

它是一个多路输入、单路输出的组合电路，能在通道选择信号（或称地址码）的控制下，从多路数据传输中选择任何一路信号输出。

在数字系统中，经常利用数据选择器将多条传输线上的不同数字信号，按要求选择其中之一送到公共数据线上。

另外，数据选择器还可以完成其它的逻辑功能，例如函数发生器、桶形移位器、并串转换器、波形产生器等。

（一）用门电路设计四选一数据选择器四选一数据选择器表达式为301201101001d A A d A A d A A d A A Y +++=，由表达式可以得到当A 1A 0=00时，Y=d 0；A 1A 0=01时，Y=d 1； A 1A 0=10时，Y=d 2；A 1A 0=11时，Y=d 3，这样就起到数据选择的作用。

同时由表达式可以直接用门电路设计出数据选择器电路，该电路如图2.4.1所示。

（二）双四选一数据选择器74LS153的应用74LS153数据选择器集成了两个四选一数据选择器，外形为双列直插，引脚排列如图2.4.2所示，逻辑符号如图2.4.3所示，其中D 0、D 1、D 2、D 3为数据输入端，Q 为输出端，A 0、A 1为数据选择器的控制端（地址码），同时控制两个数据选择器的输出，S 为工作状态控制端（使能端），74LS153的功能表见表2.4.1。

用数据选择器74LS153实现组合逻辑函数设计举例：当变量数等于地址端的数目时，则直接可以用数据选择器来实现逻辑函数。

现设逻辑函数F （X ，Y ）=∑m （1，2），则可用一个四选一完成，根据数据选择器的定义：30120110100101D A A D A A D A A D A A )A ,Q(A +++=，令A 1=X ，A 0=Y ，1S =0（使能信号，低电平有效），1D 0=1D 3=0，1D 1=1D 2=1，那么输出Q=F 。

数字电路实验讲义2008年5月目录实验1 TTL集成逻辑门功能测试 (1)实验2 组合逻辑电路 (6)实验3 加法器 (9)实验4 触发器逻辑功能测试 (13)实验5 译码器及数据选择器的应用 (17)实验6 同步计数器 (23)实验7 集成单元异步计数器 (27)实验8 移位寄存器的功能测试及应用 (33)实验9 555 集成定时器的应用 (36)实验1 TTL集成逻辑门功能测试一、实验目的1．掌握TTL与非门、或非门、异或门的逻辑功能。

了解三态门的主要特性及使用方法。

2．掌握TTL门电路电压传输特性的测试方法。

二、实验仪器1．数字电路实验箱一台2．万用表一块3．集成芯片74LS00 四2输入与非门74LS55 4输入与或非门74LS86 四2输入异或门74LS125 四2输入三态门三、实验原理TTL与非门的电压传输特性：电压传输特性表示与非门的输出电压U0与输入电压U i 之间的关系，由该曲线可以得到以下参数：U0H（输出高电平）；U0L（输出低电平）；阈值电压U TH（转折区中点对应的输入电压）。

三态门的特点：三态门的输出除0态和1态外，还可以呈现高阻状态，或称为开路状态。

利用三态门可以实现总线结构，还可以实现数据的双向传输。

四、实验内容及步骤1. 测试TTL与非门（74LS00）的逻辑功能1）集成电路的管脚见图1所示，管脚标“V CC”接电源+5V，管脚标“GND”接电源“地”，集成电路才能正常工作。

门电路的输入端接入高电平（逻辑1态）或低电平（逻辑0态），可由实验箱逻辑电平开关K提供，门电路的输入端接逻辑电平指示灯L，由L灯的亮或灭来判断输出电平的高、低。

74LS00 二输入与非门74LS55 与或非门74LS86 二输入异或门74LS125 四路三态缓冲门图1 集成电路管脚图2）实验线路如图2所示，与非门的输入端A、B分别接实验箱中逻辑电平开关K1、K2，扳动开关即可输入0态或者1态。

实验一：集成逻辑门电路的测试与使用一． 实验目的：1．学会检测常用集成门电路的好坏的简易方法；2．掌握TTL 与非门逻辑功能和主要参数的测试方法； 3．掌握TTL 门电路与CMOS 门电路的主要区别； 4．掌握三态门的特点及应用。

二． 实验仪器与器件：1．实验仪器：稳压电源、万用表、数字逻辑实验测试台。

2．元器件：74LS20、74LS00（TTL 门电路）、4011（CMOS 门电路）、74LS125、74LS04；它们的管脚排列如下： （1）74LS20（4输入端双与非门）：Y= ABCDV2A 2B N 2C 2D 2Y1A 1B N C 1C 1D 1Y GNDV CC ：表示电源正极、GND ：表示电源负极、N C ：表示空脚。

（2） 74LS00（2输入端4与非门）：Y= AB V 4A 4B 4Y 3A 3B 3Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND（3） 4011（2输入端4与非门）： Y= ABV4A 4B 4Y 3Y 3B 3A1A 1B 1Y 2Y 2B 2A GND（4）74LS125（三态缓冲器）：Y=A （C=0）、Y 为高阻（C=1）V CC 4C 4A 4Y 3C 3A 3Y（5）74LS04（非门）： Y= A1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND集成门电路管脚的识别方法：将集成门电路的文字标注正对着自己，左下角为1，然后逆时针方向数管脚。

三． 实验原理：1．TTL 与非门的主要参数有：导通电源电流I CCL 、低电平输入电流I IL 、高电平输入电流I IH 、输出高电平V OH 、输出低电平V OL 、阈值电压V TH 等。

注意：不同型号的集成门电路其测试条件及规范值是不同的。

2．检测集成门电路的好坏的简易方法：（1）在未加电源时，利用万用表的电阻档检查各管脚之间是否有短路现象；（2）加电源：利用万用表的电压档首先检查集成电路上是否有电，然后再利用门电路的逻辑功能检查电路。

数字电路实验讲义实验一KHD-2型数字电路实验装置的使用和集成门电路逻辑功能的测试一、实验目的1．熟悉和掌握KHD-2型数字电路实验装置的使用。

2．熟悉74LS20和74LS00集成门电路的外形和管脚引线。

3．掌握与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门逻辑功能的测试。

二、实验器材及设备1．KHD-2数字电路实验台2．4输入2与非门74LS20（1块）3．2输入4与非门74LS00或CC4011（1块）三、实验原理（一）KHD-2型数字电路实验台KHD-2型数字电路实验台由实验控制屏与实验桌组成。

实验控制屏主要由两块单面敷铜印刷线路板与相应电源、仪器仪表等组成。

控制屏由两块相同的数电实验功能板组成，其控制屏两侧均装有交流电压220V的单相三芯电源插座。

每块实验功能板上均包含以下各部分内容：1．实验板上装有一只电源总开关及一只熔断器（额定电流为1A）作为短路保护用。

2．实验板上共装有600多个高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。

它们与集成电路插座、镀银针管座以及其他固定器件、线路的连线已设计在印刷线路板上。

板正面印有黑线条连接的器件，表示反面已装上器件并接通。

3．实验板上共装有200多根镀银长15mm的紫铜针管插座，供实验时接插小型电位器、电阻、电容、三极管及其他电子器件使用。

4．实验板上装有四路直流稳压电源（±5V、1A及两路0～18V、0.75A可调的直流稳压电源）。

实验板上标有处，是指实验时需用导线将直流电源+5V引入该处，是+5V 电源的输入插口。

5．高性能双列直插式圆集成电路插座18只（其中40P 1只、28P 1只、24P 1只、20P 1只、16P 5只、14P 6只、8P 2只、40P锁紧座1只）。

6．6位十六进制七段译码器与LED数码显示器：每一位译码器均采用可编程器件GAL 设计而成，具有十六进制全译码功能。

显示器采用LED共阴极红色数码管（与译码器在反面已连接好），可显示四位BCD十六进制的全译码代号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E和F。

实验二:TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能。

2、掌握TTL器件的使用规则。

3、熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法。

二、实验原理本实验采用四输入双与非门74LS20和二输入四与非门74LS00，四输入双与非门是在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。

其逻辑框图、符号及引脚排列如图2-1(a)、(b)、(c)所示。

(b)（a） (c)图2-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列与非门的逻辑功能是：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＝三、实验设备与器件1、+5V直流电源。

2、逻辑电平开关。

3、逻辑电平显示器。

4、直流数字电压表。

5、74LS20、74LS006、1KΩ电阻器(0.5W)四、实验内容、步骤及数据记录在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块。

1、验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能按图2-2接线，门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“0”与“1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”。

门的输出端接由 LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0－1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”，不亮为逻辑“0”。

按表2-2的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。

74LS20有4个输入端，有16个最小项，在实际测试时，只要通过对输入1111、0111、1011、1101、1110五项进行检测就可判断其逻辑功能是否正常。

图2-2 与非门逻辑功能测试电路表2-22、利用与非门组成其他门电路并测试其逻辑功能 （1）组成与门电路用与非门74LS00组成与门Z=A ﹒B ，画出测试电路（并注明芯片的引线端口），并完成表2-3。

表2-3（2）组成或门电路用与非门74LS00组成或门Z=A+B ，画出测试电路，并完成表2-4。

数字电路实验讲义传媒技术学院2013年4月实验一门电路电参数的测试一、实验目的：1、学习数字万用表、双踪示波器、信号发生器、DJ-SD1数字电路实验箱的使用方法；2、掌握TTL的门电路的主要参数及其测试方法；（74LS00）3、了解集电极开路OC门（74LS07）、三态输出门TSL（74LS125）的主要特性和使用方法。

4、学会使用数字表逻辑档检测TTL门电路好坏的方法。

二、实验原理：1、 TTL门电路在数字电路设计中，通常要用到一些门电路，而门电路的特性参数的好坏，在很大程度上影响整个电路工作的可靠性。

通常参数按时间特性分两种：静态参数和动态参数。

静态参数指电路处于稳定的逻辑状态下测得的参数，而动态参数则指逻辑状态转换过程中与时间有关的参数。

本实验中选用TTL 74LS00二输入端四与非门进行参数的实验测试，以掌握门电路的主要参数的意义和测试方法。

TTL 74LS00集成电路引脚排列图如图1-1所示。

图1-1 74LS00集成电路引脚排列图TTL与非门的主要参数有：（1）、空载导通功耗Pon 和空载截止功耗Poff：空载导通功耗Pon是指输入端全为高电平、输出为低电平且不接负载时的功率损耗。

Pon =VCC·ICCL空载截止功耗Poff是指输入端至少有一个为低电平、输出为高电平且不接负载时的功率损耗。

Poff =VCC·ICCH以上两式中：VCC——电源电压（+5V）；I CCL ——空载导通电源电流；（输出为低电平且不接负载时的电源电流） I CCH ——空载截止电源电流。

（输出为高电平且不接负载时的电源电流）空载导通功耗P on 和空载截止功耗P off 的测试电路如图1-2所示。

图1-2 空载导通功耗P on 和空载截止功耗P off 的测试电路（2）、输入短路电流I IS ：输入短路电流I IS 又称低电平输入电流I IL (I IS 即I IL )是指一个输入端接地，其他输入端悬空时，流过该接地输入端的电流。

数电实验讲义数字电子技术基础一实验设备认识及门电路功能测试一、目的：1、熟悉万用表及电子技术综合实验平台的使用方法；2、掌握门电路逻辑功能测试方法；3、了解TTL器件和CMOS器件的使用注意事项。

二、实验原理门电路的逻辑功能。

三、实验设备与器件1、电子技术综合实验平台一台2、万用表一块3、器件(1) 74LS02 一片（四二输入或非门）(2)74HC86 一片（四二输入异或门）(3) 74LS03 一片（四二输入与非门(OC)）(4)74LS00 一片（四二输入与非门）四、实验内容和步骤1、测试74LS02和74HC86的逻辑功能。

注意CMOS电路的多余输入端不得悬空，应按需要接成相应的高低电平。

表中VO为不加负载时的电压，即开路输出电压。

表4-1-12.OC门上拉电阻计算及逻辑功能测试2.1 OC门上拉电阻的计算OC门输出端可以并联连接，即OC门可以实现“线与”逻辑，但必须接一个合适的上拉电阻RL，计算方法如下：RL(max)VCC VOLVCC VOHRL(mi nnIOH mIIHILM m IIL式中：m ― 负载门总输入端数n ― OC门并联的个数m ― 负载门个数IOH ― OC门输出管截止时的漏电流(对于74LS03按IOH=50 A计算) ILM ― OC门输出管导通时允许的最大灌电流(按VOL≤0.3V，ILM≤7.8mA估算) IIH ― 负载门每个输入端的高电平输入电流(对于74LS00按IIH=0.01 A) IIL ― 每个负载门的低电平输入电流(对于74LS00按IIL=-0.25mA估算) VCC ― 电源电压(5V) VOH ― 输出高电平(按3V估算) VOL ― 输出低电平(按0.3V估算)图4-1-1 2.2 OC门“线与”应用将各OC门输入端A、B和C分别接逻辑开关；Z、Y1和Y2分别接LED指示灯，连接电路图如图4-1-1所示。

当输入端A、B和C取不同值时，观察Z、Y1和Y2的变化情况，填入表4-1-2中。

《数字电子技术基础》实验指导手册首都师范大学信息工程学院2015年8月目录第一章数字电路实验基本知识第二章基本实验实验一基本逻辑门特性实验二逻辑门电路的功能实验三基本触发器实验四译码器和多路数据选择器实验五全加器设计与实现实验六简单时序电路实验七减法计数器的设计与实现实验八集成计数器第三章选作实验选做实验一组合逻辑中的竞争冒险选做实验二秒计时显示器的制作第一章 数字电路实验基本知识一、数字集成电路芯片：中，小规模数字IC 中最常用的是TTL （晶体三极管逻辑）电路和CMOS （互补场效应管逻辑）电路，TTL 器件型号以74（或54）作为前缀，称为74/54系列，如74LS10，74F181，54S86等。

中，小规模CMOS 数字集成电路主要是4XXX/45XX （X 代表0—9的数字）系列；高速CMOS 电路为74HC/HCT 系列。

TTL 电路与CMOS 电路各有优缺点，一般来说TTL 电路速度快，驱动能力强；CMOS 电路功耗小，电源范围大，输入阻抗高。

由于TTL 在世界范围内应用极广，在数字电路教学实验中主要使用TTL 电路的74系列作为实验用器件，采用单一的+5V 作为供电电源。

1. 字表示引脚号。

双列直插封装的IC 引脚有8、14、16、20、24、28等若干种。

2. 双列直插封装器件有两种引脚。

引脚之间的间距是2.54毫米。

两列引脚之间的距离有宽（15.24毫米）有窄（7.62毫米）两种。

将器件插入实验台相应的插座中去或从插座中拔出时要小心，不要将器件的引脚搞弯或折断。

通常要借助小起子进行操作。

特别注意：不要带电插拔器件！插拔器件只能在关断+5V 电源的情况下进行。

二、数字电路测试及故障查找、排除：1. 数字电路测试数字电路测试大体分为静态测试和动态测试两部分。

静态测试指的是：给定数字电路若干组静态输入值，测试其输出值是否正确。

在静态测试的基础上按设计要求在输入端加动态脉冲信号，观察输出端波形是否符合设计要求，这是动态测试。

数字电子技术实验指导书杨延宁编延安大学信息学院2015年5月前言数字电路是一门理论性和技术性都较强的技术基础课,实验是本课程的重要教学环节,必须十分重视。

本实验讲义是为通信工程专业学生作数字电路实验而设计和编写的。

编写时考虑了本专业的现行计划学时、所用教材内容及后续课程内容等。

本讲义编写了八个实验,每个实验计划用时180分钟。

一、数字电路实验目的1、验证、巩固和补充本课程的理论知识,通过理论联系实际,进一步提高分析和解决问题的能力。

2、了解本课程常用仪器的基本原理、主要性能指标, 并能正确使用仪器及熟悉基本测量方法。

3、具有正确处理实验数据、分析实验结果、撰写实验报告的能力,培养严谨、实事求是的工作作风。

二、实验准备要求实验准备包括多方面,如实验目的、要求、内容以及与实验内容有关的理论知识都要做到心中有数,并要写好预习报告。

预习报告可以简明扼要地写一些要点,而不需要按照什么格式,只要自己能看懂就行。

内容以逻辑图与电路图(连线图)为主,附以文字说明或必要的记录实验结果图表。

在预习报告中要求将逻辑图与连线图同时画出，这是因为，只有逻辑图则不利于连接线路，而只有连线图则反映不出电路逻辑图。

在实验过程中一旦出了问题,不便进行理论分析。

特别当电路较复杂时还应将逻辑图与连线图结合起来。

三、数字电路实验中的常见故障及排除数字电路实验过程的第一步,一般都是连接线路,当线路连接好后,就可以加电进行试验。

若加电后电路不能按预期的逻辑功能正常工作,就说明电路有故障,产生故障的原因大致有以下几个方面:1、电路设计错误。

2、布线错误。

3、集成块使用不当或功能不正常。

4、接触不良。

5、电源电压不符合要求。

在我们的实际实验过程中,故障最多的情况当属接触不良和布线错误。

为了使实验能顺利进行,减少出现故障的可能性,实验过程必须做到仔细、认真、有步骤地进行。

并注意以下几点:1、插集成元件时,应注意校准其所有引脚,使其端、直、等距。

实验一 智力竞赛抢答装置一、实验目的1、学习数字电路中D 触发器、分频电路、多谐振荡器、CP 时钟脉冲源等 单元电路的综合运用。

2、熟悉智力竞赛抢赛器的工作原理。

3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。

二、实验原理图1－1为供四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。

图1－1智力竞赛抢答装置原理图图中F 1为四D 触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP 端,引脚排列见附录；F 2为双4输入与非门74LS20；F 3是由74LS00组成的多谐振荡器；F 4是由74LS74组成的四分频电路，F 3、F 4组成抢答电路中的CP 时钟脉冲源，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S ，74LS175的输出Q 1～Q 4全为0，所有发光二极管LED 均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F 2送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止。

三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、双踪示波器5、数字频率计6、直流数字电压表7、74LS175、74LS20、74LS74、74LS00四、实验内容1、测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。

试测方法参照实验二及实验九有关内容，判断器件的好坏。

2、按图1－1接线，抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关、发光二极管接逻辑电平显示器。

3、断开抢答器电路中CP脉冲源电路，单独对多谐振荡器F3及分频器F4进行调试，调整多谐振荡器10K电位器，使其输出脉冲频率约4KHz，观察F3及F4输出波形及测试其频率（参照实验十三有关内容）。

4、测试抢答器电路功能接通+5电源，CP端接实验装置上连续脉冲源，取重复频率约1KHz。

（1）抢答开始前，开关K1、K2、K3、K4均置“0”，准备抢答，将开关S置“0”，发光二极管全熄灭，再将S置“1”。