华北电力大学【数字电子技术基础精品讲义】《数字电子技术实验》指导书

数字电子技术基础实验指导书(第四版本)答案实验一：二进制和十进制数转换实验目的通过本实验，学生应能够掌握以下内容：•理解二进制和十进制数的定义；•掌握二进制和十进制数之间的相互转换方法；•了解计算机中数字的表示方式。

实验器材•D型正相触发器74LS74；•全加器IC 74LS83N；•BCD码转十进制码芯片74LS85N；•多路数据选择器74LS139；•Logisim仿真软件。

实验原理在本实验中，我们将学习如何将二进制数转换为十进制数，以及如何将十进制数转换为二进制数。

二进制数转换为十进制数二进制数是一种由0和1组成的数制。

要将二进制数转换为十进制数，我们将按照以下步骤进行：1.从二进制数的最低位开始，将每个位上的数字乘以2的幂，幂的值从0开始，并以1递增。

2.计算结果得到的数值将二进制数转换为十进制数。

例如，将二进制数1101转换为十进制数的过程如下：(1 × 2^3) + (1 × 2^2) + (0 × 2^1) + (1 × 2^0)= 13十进制数转换为二进制数十进制数是一种由0到9组成的数制。

要将十进制数转换为二进制数，我们将按照以下步骤进行：1.将十进制数除以2，得到商和余数。

2.将商除以2，得到新的商和余数，重复此步骤，直到商为0。

3.将每个余数按从下到上的顺序排列，得到二进制数的表示。

例如，将十进制数13转换为二进制数的过程如下：13 ÷ 2 = 6 余 16 ÷ 2 = 3 余 03 ÷ 2 = 1 余 11 ÷2 = 0 余 1余数从下到上排列为1101，即为二进制数13的表示。

实验步骤1.将电路搭建如图所示：实验电路图实验电路图2.打开Logisim仿真软件，导入上述电路图。

3.分别输入二进制数和十进制数，并进行转换。

4.验证转换结果的正确性。

实验结果分析我们使用Logisim仿真软件进行实验，输入了二进制数1101和十进制数13，进行转换。

数字电子技术实验指导书河北科技师范学院机电工程学院电基础教研室2009.7.30目录实验一门电路实验二组合逻辑电路实验三触发器实验四译码驱动显示电路实验五二进制计数器实验实验六计数器及译码驱动显示实验七倒T型电阻网络Ｄ／Ａ转换器《数字电子技术》课程实验指导书使用说明《数字电子技术》实验指导书适用于电气工程、电子信息专业和计算机科技、网络工程等本科及专科专业，共有验证型实验 6个、综合型实验 1 个。

其中网络工程专业实验 12 学时，实验/理论学时比为48/12 ，包括门电路实验、组合逻辑电路实验、触发器实验、译码驱动显示电路实验、二进制计数器实验、倒T型电阻网络Ｄ／Ａ转换器实验等6个实验项目。

计数器及译码驱动显示实验为选作综合型实验。

本实验现有主要实验设备 16 台（套），每轮实验安排学生 30 人，每组 2 人，每轮实验需要安排实验指导教师2人。

实验指导书执笔人：郭秀梅实验指导书审核人：郭秀梅实验一：门电路实验实验学时：2实验类型：（验证型） 实验要求：（必修）一、实验目的：熟悉、掌握门电路的逻辑功能 二、实验仪器和设备：１、ＳＸＪ－３Ｃ型数字电路学习机 ２、数字万用表 三、实验原理及主要知识点1．与非门_____AB F =（有0出1，全1出0） 2．与或非门_____________CD AB F +=（画真值表自行总结） 3．或门B A F +=（有1出1，全0出0） 四、实验步骤实验前的准备：在学习机上未接任何器件的情况下（指实验用插座部分），先合上交流电源，检查５V 电源是否正常，再合直流电源测V CC 处电压是否正常，测两排插口中间V CC 插口处电压是否正常，全正常后断开全部电源。

随后选择好实验用集成片，查清集成片的引腿及功能，然后根据实验图接线，特别注意V CC 及地的接线不能接错，待老师检查后方可接通电源进行实验，以后所有实验依此办理。

（一） 测与非门的逻辑功能 １、选双４输入正与非门74LS20集成芯片一只；选择一个组件插座（片子先不要插入）按图接好线。

数字电子技术根底实验指导书实验一、认识实验一、实验目的：1、熟悉面包板的结构2、进一步掌握与非门、或非门、异或门的功能3、初步尝试在面包板上连接逻辑电路二、实验用仪器：面包板一块74LS00一块74LS20一块74LS02〔四二输入或非门〕一块、74LS86〔四二输入异或门〕一块万用表一块导线假设干稳压电源一台三、面包板和4LS00、74LS20、74LS02、74LS86的介绍：1面包板上的小孔每5个为一组，其内部有导线相连。

横排小孔是4、3、4〔3、4、3〕的结构，即每5*4〔5*3〕、5*3〔5*4〕、5*4〔5*3〕组横排小孔内部有导线相连。

用到的双列直插式集成块跨接在凹槽两边，管脚插入小孔。

通常用面包板的上横排小孔接电源，用下横排小孔接地。

2、74LS00的内部结构示意图：74LS00的管脚排列如上图所示，为双列直插式14管脚集成块，是四集成二输入与非门。

74LS20是二四输入与非门。

1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND74LS00 74LS201Y 1A 1B 2Y 2A 2B GND 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND四、实验内容与步骤：1、测试面包板的内部结构情况：用两根导线插入小孔，用万用表的电阻挡分别测试小孔组与组之间的导通情况，并记录下来。

2、验证与非门的逻辑功能：1〕将4LS00插入面包板，并接通电源和地。

2〕选择其中的一个与非门，进行功能验证。

3〕、将验证结果填入表1： 表1其中，A 、B 1”时，输入端接电源；Y 是输出端，用万用表〔或发光二极管〕测得在不同输入取值组合情况下的输出，并将结果填入表中。

5〕分析测得的结果是否符合“与非〞的关系。

*3、以同样的方法验证四输入“与非门〞、“或非〞门、“异或〞门的功能。

4、用TTL 与非门实现“或〞逻辑Y=A+B 1〕将Y=A+B 变成与非表达式2〕利用“与非〞门实现逻辑电路，并验证逻辑功能是否正确，将验证结果填入表2。

实验一 门电路本实验为验证性实验 一、实验目的熟悉门电路的逻辑功能。

二、实验原理TTL 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、主要参数和特性曲线进行测试，以确定其性能的好坏。

与非门逻辑功能测试的基本方法是按真值表逐项进行。

但有时按真值表测试显得有些多余。

根椐与非门的逻辑功能可知,当输入端全为高电平时，输出是低电平；当有一个或几个输入端为低电平时，输出为高电平。

可以化简逻辑函数或进行逻辑变换。

三、实验内容及步骤首先检查5V 电源是否正常，随后选择好实验用集成块，查清集成块的引脚及功能．然后根据自己的实验图接线， 特别注意Vcc 及地的接线不能接错(不能接反且不能短接)，待仔细检查后方可通电进行实验，以后所有实验均依此办理。

(一)、测与非门的逻辑功能1、选择双4输入正与非门74LS20，按图3_1_1接线；2、输入端、输出端接LG 电平开关、LG 电平显示元件盒上；集成块及逻辑电平开关、逻辑电平显示元件盒接上同一路5V 电源。

3、拨动电平开关，按表3_1_1中情况分别测出输出电平.(二)、测试与或非门的逻辑功能 l 、选两路四输入与或非门电路1个74LS55，按图3_1_2接线： ２、输入端接电平的输出插口，拨动开关当输入端为下表情614 Vcc图3_1_1图3_1_2况时分别测试输出端(8)的电位，将结果填入表3_1_2中： 表3_1_2(三)、测逻辑电路的逻辑关系用74LS00电路组成下列逻辑电路，按图3_1_3、图3_1_4接线，写出下列图的逻辑表达表并化简，将各种输入电压情况下的输出电压分别填入表3_1_3、表3_1_4中，验证化简的表达式。

表输 入 AB表3_1_4图3_1_4A BZ(四)、观察与非门对脉冲的控制作用选一块与非门74LS20按下面两组图3_1_5(a)、(b)接线，将一个输入端接连续脉冲用示波器观察两种电路的输出波形。

在做以上各个实验时,请特别注意集成块的插入位置与接线是否正确，每次必须在接线后经复核确定无误后方可通电实验，并要养成习惯。

数字电子技术基础实验指导书数字电子技术是现代电子技术领域中的一块重要分支，其研究涉及数字电路、逻辑电路、计算机组成原理、数字信号处理等多个方面。

随着数码电子科技的快速发展，数字电子技术的应用场景也越来越广泛，如计算机、通信、网络、娱乐等领域。

因此，在数字电子技术的学习过程中，实验是不可或缺的一环，可以帮助学生更全面地理解数字电子技术的原理和应用。

数字电子技术基础实验指导书是一本针对数字电子技术实验教学的配套教材，主要目的是为学生提供实验过程中的基本操作和实验原理，帮助学生掌握数字电子技术的相关知识和技能。

本指导书基于数字电子技术的基本理论，涵盖了数字电路设计、数字逻辑电路设计、计算机组成原理、数字信号处理等方面的实验内容。

数字电子技术基础实验指导书的内容分为两个部分，第一个部分是实验原理和实验操作，第二个部分是实验报告。

在第一个部分，学生能够找到实验的基本原理，理解不同数字电路的工作原理和作用，掌握数字电路的组成和设计方法，以及学会使用数字电路仿真软件和实验设备进行实验。

每个实验都包括实验目的、实验原理、实验操作、实验分析等部分，让学生在实验过程中更好地理解和掌握相关知识。

实验报告作为第二个部分，对于学生来说是非常重要的。

一方面，它帮助学生总结归纳实验过程中遇到的问题以及解决方法，另一方面，也帮助学生理解和证实实验原理。

实验报告包括实验目的、实验内容、实验结果分析以及实验心得等部分，还要求学生对实验过程中发现的问题进行分析和解决方案的探讨。

数字电子技术基础实验指导书的使用方法包括理论讲解、创新思维和实验操作三个环节。

在理论讲解环节，教师讲解每个实验的基本理论和概念，让学生有足够的理论准备。

在创新思维环节，教师可以提供一些拓展的实验题目，让学生在实验中发现问题、思考解决方法，培养其创新意识。

实验操作环节考验学生的实际操作能力，让学生在实践中掌握数字电子技术的基本原理和应用技能。

总之，数字电子技术基础实验指导书是数字电子技术教学中不可或缺的一部分。

数字电子技术实验指导书电气与电子工程学院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. 熟悉数字电路实验仪及示波器使用方法二、实验仪器及材料1. 双踪示波器2. 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 片三、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14P锁& 紧插座上按图1.1接线、输入端接K1-K16（电平开关输出插口），输出端接电平显示发光二极管（L1-L16任意一个）（2）.将电平开关按表1.1置位，分别测输出电压及逻辑状态。

表 1.1输出输出1 2 4 5 Y 电压（V）H H H HL H H HL L H HL L L HL L L L2．异或门逻辑功能测试（1）.选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2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1.2置位拨动，将输出结果填入表中。

表 1.2输入输出A B Y Y电压L L L LH L L LH H L LH H H LH H H HL H L H3、逻辑电路的逻辑关系（1）.用74LS00、按图1.3，1.4接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.3、表1.4中，表1.3输入输出A B YL LL HH LH H表1.4输入输出A B Y ZL LL HH LH H（2）.写出上面两个电路逻辑表达式。

五、实验报告1.按各步骤要求填表并画逻辑图。

2.回答问题：（1）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？（2）与非门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？实验二组合逻辑电路（半加器、全加器）一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的功能测试。

2.验证半加器和全加器的逻辑功能。

3.学会二进制数的运算规律。

实验箱简介一、实验箱的组成及特点1．实验箱的供电实验箱的后方设有带保险丝管（0.5A）的220V单相交流三芯电源插座（配有三芯插头电源线一根）。

箱内设有一只降压变压器，供直流稳压电源。

2．两块大型（433 mm×323mm）单面散敷铜印刷线路板，正面丝印有清晰的各部件、元器件的图形、线条和字符；反面则是装接其相应的实际元器件。

该板上包含着以下各部分内容：（1）左下角装有带灯电源总开关一只。

（2）高性能双列直插式圆脚集成电路插座41只（其中40P 3只，28P 2只，24P，2只，20P 4只，16P 17只，14P 9只，8P 4只）。

（3）900多只高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。

它们与集成电路插座、镀银针管座以及其它固定器件，线路等已在印制板面连接好。

正面板上有黑线条连接的地方，表示内部（反面）已接好。

采用高性弹性插件，这类插件，其插头与插座之间的导电接触面很大，接触电阻极其微小（接触电阻＜Ω,使用寿命＞10000次以上），而且插头之间可以叠插，从而可形成一个立体布线空间，使用起来极为方便。

（4）90多根镀银长（15mm）紫铜针管插座，供实验接插小型电位器、电阻、电容等分立元件之用（它们与相应的锁紧插座已在印刷面连通）。

（5）2只无译码LED数码管，其中“共阴”，“共阳”各一只。

￥八个显示段的管脚均已与相应的锁紧插座相连。

（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码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、F。

（7）4位BCD码十进制码拔码开关组每一位的显示窗指示出0～9中的一个十进制数字，在A、B、C、D四个输出插口处输出相对应的BCD 码。

每按一次“+”或“-”键，将顺序地进行加1计数或减1计数。

《数字电子技术》实验指导书目录第一部分实验基础知识一.实验的基本过程二.实验操作规范和故障检查方法三.数字集成电路概述、特点及使用须知四.数字逻辑电路的测试方法第二部分基础性实验实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试实验二集成逻辑门电路的参数测试实验三组合逻辑电路的实验分析实验四数据选择器实验五触发器实验六计数器实验七中规模集成电路计数器的应用实验八计数、译码、显示综合实验实验九利用TTL集成逻辑门构成脉冲电路实验十555时基电路第三部分设计性实验实验一简易数字控制电路实验二简易数字计时电路实验三电梯楼层显示电路实验四循环灯电路实验五数字电子技术课程设计－数字钟的设计第一部分实验基础知识随着科学技术的发展，脉冲与数字技术在各个科学领域中都得到了广泛的应用，它是一门实践性很强的技术基础课，在学习中不仅要掌握基本原理和基本方法，更重要的是学会灵活应用。

因此，需要配有一定数量的实验，才能掌握这门课程的基本内容，熟悉各单元电路的工作原理，各集成器件的逻辑功能和使用方法，从而有效地培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力，树立科学的工作作风。

一.实验的基本过程实验的基本过程，应包括确定实验内容，选定最佳的实验方法和实验线路，拟出较好的实验步骤，合理选择仪器设备和元器件，进行连接安装和调试，最后写出完整的实验报告。

在进行数字电路实验时，充分掌握和正确利用集成元件及其构成的数字电路独有的特点和规律，可以收到事半功倍的效果，对于完成每一个实验，应做好实验预习，实验记录和实验报告等环节。

（一）实验预习认真预习是做好实验的关键，预习好坏，不仅关系到实验能否顺利进行，而且直接影响实验效果，预习应按本教材的实验预习要求进行，在每次实验前首先要认真复习有关实验的基本原理，掌握有关器件使用方法，对如何着手实验做到心中有数，通过预习还应做好实验前的准备，写出一份预习报告，其内容包括：1．绘出设计好的实验电路图，该图应该是逻辑图和连线图的混合，既便于连接线，又反映电路原理，并在图上标出器件型号、使用的引脚号及元件数值，必要时还须用文字说明。

《数字电子技术》实验指导书一、实验目的数字逻辑是一门实践性、工程性很强的技术基础课。

因此，不仅要重视理论教学，更要注重实践技能的培养和训练。

实验是本课程的重要组成部分，通过实验，使学生学会查阅产品手册、拟定实验方案、选择与配置实验设备、查明与排除故障和分析实验现象等。

从而巩固、加深和拓宽学生对课程内容的理解，培养分析、设计和调试数字系统的能力。

二、实验程序通过逻辑设计实验，可验证设计思想，测试和调整电路的输入、输出关系，进一步完善电路的逻辑功能。

实验的一般程序是：1．实验准备实践证明，实验前的准备工作做得越充分，则实验成功的可能性就越大。

因此，不可忽视实验前的准备，实验前应做好如下工作。

①实验者应根据实验目的、要求及内容，认真复习有关的理论知识，并写出满足实验内容要求的逻辑函数表达式。

②根据实验所提供的集成电路组件，将输出函数表达式转换成适当的形式。

③写实验预习报告。

实验预习报告是实验操作的依据，要求报告尽可能写得简洁，思路清楚，一目了然。

实验预习报告以实验逻辑图为主，附以简要的文字说明，并拟定好实验步骤以及记录实验结果的有关表格。

2．布线实验准备工作完毕后，就要动手将逻辑电路图变为实际电路。

在布线前，必须校准集成电路组件两排引脚的距离，使之与实验台的通用逻辑测试板上的插孔行距相等。

将集成电路组件插入测试板时，用力要轻、均匀，开始不要插得太紧，待确定集成电路组件的引脚和插孔位置一致后，再用力将其插牢。

这样可避免集成电路组件引脚弯曲或折断。

布线所用导线最好选用不同颜色，以便区别不同用途。

例如，接地导线用黑色，电源线用红色，输入信号线统一用黄色，输出信号线统一用白色等。

布线最好有顺序地进行，不要随意接线，以免漏接。

布线时应首先将电源、地线及实验过程中始终不改变电平的输入端接好，然后按信号流向顺序依次布线。

布线用的导线不宜太长，并且应尽量避免导线相互重叠、跨越集成电路组件的上空及无规则的交错连接在空中搭成网状等现象。