数字逻辑实验

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___计算机__学院___专业__1_班________组、学号姓名_______协作者______________ 教师评定_________________

实验题目____________基于实验箱的数字逻辑实验_____________

1.基本门电路

2.组合逻辑电路

3.时序逻辑电路

实验报告

基本门电路

一、实验目的

1、了解基本门电路的主要用途以及验证它们的逻辑功能。

2、学习“与或非门”有关参数的测试。

3、熟悉数字电路实验箱的使用方法。

二、实验仪器及器件

1、GDUT-J-1数字电路实验箱。

2、拨码开关SI1~SI8,LED灯LD_I1~LD_I16、LD_O1~LD_O16。

3、逻辑笔,示波器,数字万用表。

4、器件:74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86。

三、实验原理

数字电路研究的对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系,这些逻辑关系是由逻辑门电路的组合来实现的。门电路是数字电路的基本逻辑单元。要实现基本逻辑运算和复合逻辑运算可用这些单元电路(门电路)进行搭建。门电路以输入量作为条件,输出量作为结果,输入与输出量之间满足某种逻辑关系(即“与、或、非、异或”等关系)。

电路输入与输出量均为二值逻辑的1和0两种逻辑状态。实验中用高低电平分别表示为正逻辑的1和0两种状态。

输出端的1和0两种逻辑状态可用两种方法判定:①将电路的输出端接实验仪的某一位LED,当某一位的LED灯亮时,该位输出高电平,表示逻辑“1”;LED灯不亮时,输出低电平,表示逻辑“0”。②用逻辑笔可以测量输出端的逻辑值。

四、实验结果和数据处理(见附表)

表2-1 74HC00(四2输入与非门)输入输出状态

输入端输出端Y

A B LED(亮/灭)逻辑状态

0 0 亮 1

0 1 亮 1

1 0 亮 1

1

1 1 灭0

74HC00的逻辑表达式:Y=B

A

表2-2 74HC02(四2输入或非门)输入输出状态

输入端输出端Y

A B LED(亮/灭)逻辑状态

0 0 亮 1

0 1 灭0

1 0 灭0

1 1 灭0

74HC02的逻辑表达式:Y=AB

表2-3 74HC04(六组反相器)输入输出状态

输入端输出端Y

A LED(亮/灭)逻辑状态

0 亮 1

1 灭0

74HC04的逻辑表达式:Y=A

表1-4 74HC08(四2输入与门)输入输出状态

输入端输出端Y

A B LED(亮/灭)逻辑状态

0 0 灭0

0 1 灭0

1 0 灭0

2

1 1 亮 1

74HC08的逻辑表达式:Y=AB

表2-5 74HC32(四2输入或门)输入输出状态

输入端输出端Y

A B LED(亮/灭)逻辑状态

0 0 灭0

0 1 亮 1

1 0 亮 1

1 1 亮 1

74HC32的逻辑表达式:Y=A+B

表2-6 74HC86(四2输入异或门)输入输出状态

输入端输出端Y

A B LED(亮/灭)逻辑状态

0 0 灭0

0 1 亮 1

1 0 亮 1

1 1 灭0

74HC86的逻辑表达式:Y=A B+A B

五、结论

答:学会了如何验证门电路的逻辑功能,并且检验了电箱的准确性。了解到了各种门电路的工作性能,电箱的接线还不算很复杂,为今后的实验打下了基础。

六、问题与讨论

问题:输出的LED状态和什么有关

讨论结果:输出的LED状态与有效电平输入有关。

3

组合逻辑电路

一、实验目的

1、了解全加器的工作原理及其典型的应用,并验证4位全加器功能。

2、了解和掌握数字比较器的工作原理及如何比较大小。

3、了解和掌握译码器的工作原理,并测试其逻辑功能。

4、了解和掌握编码器的工作原理,并测试其逻辑单元。

5、了解和掌握数据选择器的工作原理及逻辑功能。

二、实验仪器及器件

1、GDUT-J-1数字电路实验箱。

2、器件:8-3编码器74HC148、3-8译码器74HC138、4选1数据选择器74HC15

3、4位数字比较器74HC85、4位全加器74HC283。

三、实验结果和数据处理(见附表)

表2-7 74LS148输入输出状态

控制十进制数字信号输入二进制数码输出状态输出

E I I0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0G S E O

1 X X X X X X X X 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

0 X X X X X X X 0 0 0 0 0 1

0 X X X X X X 0 1 0 0 1 0 1

0 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 1

0 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 1

0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1

0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1

0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1

0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1

8-3编码器74LS148的逻辑表达式:A2 = EI+ I4 + I5+ I6+ I7

A1=EI+( I2I3+I4+I5) I6 I7

GS=EI+ I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7

E O=EI

I2

I1

I3

I0

I7

I4

I6

I5

表2-8 74HC138输入输出状态

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