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数字电路实验内容

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一、（实验1）组合逻辑电路设计(SSI)

1、实验目的要求

⑴ 掌握组合逻辑电路的一般设计方法；

⑵ 了解多输出组合逻辑电路设计技巧。

2、实验主要内容

⑴ 设计一个将8421BCD码转换为余3BCD码的代码转换器,所用器件为一块74LS04，两块74LS00，一块74LSl0，写出设计过程，画出逻辑图、连线图,测试其功能。

⑵ 用一块74LS86设计一个四位二进制码的原反码转换电路,输入为A： A3A2A1Ao和控制端M,当M为0时,输出为原码A3A2A1Ao；当M为1时输出为反码0123AAAA画出逻辑图、连线图，并测试其功能。

3、实验仪器设备

⑴ 稳压电源一台

⑵ 74LS00 二块

⑶ 74LS10 一块

⑷ 74LS86 一块

⑸ 74LS04 一块

①74LS00

名称：四2输入与非门

引脚图： 逻辑图：

②74LS04

名称：六反相器

引脚图： 逻辑图：

③74LS10

名称：三3输入与非门

引脚图： 逻辑图：

④74LS86

名称：四2输入异或门

引脚图： 逻辑图：

二、（实验2）编码器与译码器

1、实验目的要求

⑴ 了解译码器、编码器的工作原理及其逻辑功能。

⑵ 掌握译码器、编码器的扩展方法及在多输出组合函数设计中的典型应用。

2、实验主要内容

⑴ 用2块8线-3线优先编码器74LS148实现16线-4线优先编码器。

①画出逻辑图，说明扩展后输出为原变量还是反变量； ②画出连线图，并依此在实验板上搭线；

③输入用0-1开关，输出用LED显示。验证电路的正确性，并做出记录。

⑵用两块74LS138实现4线-16线全译码。

①画出逻辑图；

②画出连线图，并依此在实验板上搭线。

③输入用0-1开关，输出用LED显示。验证电路的正确性，并做出记录。

⑶ 用一块74LS138和一块74LS20设计二输出组合逻辑函数，输入为三位二进制码A2A1A0，输出分别为偶函数Fe和奇函数Fo，画出逻辑图、连线图，搭线验证。

3、实验仪器设备

⑴ 数字逻辑实验仪1台；

⑵ 数字万用表1块；

⑶ 直流稳压电源1台；

⑷ 74LS8148两块，74LS00一块，74S138两块，74S20一块。

①74LS20

名称：双4输入与非门

引脚图： 逻辑图：

（NC：空脚）

②74LS138

名称：3线-8线译码器

引脚图：

功能表：

③74LS148

名称：8线-3线优先编码器

引脚图：

功能表：

三、（实验3）全加器及其应用 1、实验目的要求

⑴ 了解用SSI器件实现一位全加器的方法；

⑵ 掌握用MSI器件实现四位全加器的方法，并掌握全加器的应用；

⑶ 掌握MSI器件构成译码与显示的方法。

2、实验主要内容

⑴ 1.用图4-1所示的一位全加器进行实验，输入用0-1开关，输出用LED显示。

①列表验证一位全加器真值表。

②利用该电路如何实现如下逻辑功能

(a)BASn

(b)ASn

表4—1

A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 进位C 和S数码显示

0 1 0 1 0 1 0 0

1 1 0 1 0 1 0 0

⑵ 实验箱上，图4-5实验线路已接好，加电测试其功能(随意输入1～2组BCD码，观察显示结果是否正确。

⑶ 按图4-2及图4-5连接实验线路，C4用发光二极管显示，和用数码管显示，按表4-2的内容进行加法实验，将实验显示结果填入表中。

表4—2

A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 C4 数码显示 结果转换成十进制数

0 0 1 0 0 1 0 1

0 1 0 0 0 1 0 1

1 0 1 0 1 1 0 1

⑷ 按图4-3及图4-5连接实验线路，按表4-3内容进行减法实验，将实验显示结果填入表中。

表4—3

A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 数码显示

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

⑸ 用四位全加器实现自8421码到余3码的转换，列表验证其真值表

⑹ (选做)按图4—4及图4-5完成一位8421 BCD码加法器实验(和数S用数码显示器显示，进位C用LED显示)，并按表4-3内容进行加法实验，将实验显示结果填入表中。

3、实验仪器设备

⑴数字逻辑实验仪1台；

⑵数字万用表1块；

⑶直流稳压电源1台；

⑷与非门74LS00二块 、异或门74LS86一块、四位超前进位加法器74LS283二块。

①74LS283

名称：超前进位四位二进制全加器

引脚图：

功能表：

四、（实验4）数据选择器及应用

1、实验目的要求

⑴ 熟悉MSI数据选择器的工作原理与逻辑功能；

⑵了解数据选择器的应用。

2、实验主要内容

⑴ 数据选择器的逻辑功能测试

①将双四选一数据选择器74LS153参照图5－5接线，测试其功能并填写功能表。

②将数字逻辑实验仪的脉冲信号源中固定连续脉冲4个不同频率的信号接到数据选择器4个输入端，将选择端置位，从输出端可观察到4种不同频率的脉冲信号。

③分析上述实验结果并总结数据选择器的作用。

⑵ 用数据选择器实现逻辑函数

用双四选一数据选择器实现下列逻辑函数，写出设计过程，画出连线图，并测试结果。

①BCBACACBAF),,(

②)13,12,10,9,8,7,3,2,0(),,,(DCBAF

⑶ 用74LS153构成一位全加器

用74LS153实现一位全加器的逻辑功能，74LS153的两个输出分别代表和数SI及向高位的进位数CI。

3、实验仪器设备

⑴ 脉冲信号发生器；

⑵ 数字逻辑实验仪1台； 图5—5 ⑶ 双四选一数据选择器74LS153。

①74LS153

名称：4线—1线双数据选择器

引脚图：

功能表：

五、（实验5）时序电路的测试与设计

1、实验目的要求

⑴掌握常用时序电路分析、设计及测试方法；

⑵熟悉脉冲型同步时序电路的设计与测试方法；

⑶熟悉脉冲型异步时序电路的设计与测试方法。

2、实验主要内容

⑴ 按图7－2接好电路，然后分别用实验原理中 所介绍的3种方法对该电路进行测试，并记录电路的工作波形、状态表以及显示脉冲数的字形。

⑵ 按图7－3接好电路，然后分别用3种方法对该电路进行测试，并记录电路的工作波形、状态表以及显示脉冲数的字形。

⑶ 用D触发器设计一个具有清零功能的同步六进制加法计数器,画出电路图,根据电路图接好电路,用0-1开关作为计数脉冲输入,用发光二极管显示输出,验证是否符合设计要求。

3、实验仪器设备

⑴ 1.数字逻辑实验仪；

⑵ 直流稳压电源；

⑶ 双踪示波器；

⑷ 数字万用表1块；

⑸ 双J-K触发器74LS73、四D触发器74LS174各2片、二输入端四与非门74LS00、四输入端二与非门74LS20各1片。

①74LS73

名称：负沿触发双J-K触发器

引脚图： 图 7—2

CP C

1

CP

图 7—3

功能表：

②74LS174

名称：六D触发器

引脚图：

功能表：

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数字电路与逻辑设计实验电子制作内容(DOC)

数字电路与逻辑设计实验电子制作内容(DOC)

项目四：数字电子设计内容

一、 目的要求

1、 熟悉数字系统的设计步骤。

2、 掌握数字系统的设计思想及实现方法。

二、制作内容

1、声音响度显示电路

 任务目标

设计声音响度显示电路，使其能够显示正常说话的音量，通过发光二极管来判别说话的声音大小，并能够根据声音大小显示出亮度。

 任务分析

根据任务目标，绘制原理框图如图所示

声音检测及放大电路声音大小显示电路

图2-4-1 声音响度原理框图

电路包括声音检测电路和显示电路两个部分，声音检测电路使用放大器LM386来实现放大咪头拾取的语言信号，声音大小显示电路用来检测无声状态、声音较小状态和声音足够大状态后用二极管作出相应的显示。

 任务设计

根据任务目标，设计声音响度显示电路，如图所示

图2-4-2 声音响度仿真原理图（proteus环境）

图中电路是由六个反相器CD4069构成的声音响度显示电路。电路主要由两只集成块和6只发光二极管构成。LM386是一块音频功率放大集成电路；CD4069是一块非门集成电路；咪头提供给LM386声音声源。

 任务实现

（1）供电电路

电池盒供给5V直流电压用于响度检测和显示电路作工作电压。

（2）声音检测放大电路

声音检测电路由咪头和LM386为主构成，由咪头检拾到的声音信号，经变换为电信号后加至LM386放大输出，通过二极管对电容进行充电，由此即可将声音的大小变换为电容上所充电压的大小。

（3）显示电路

显示电路由CD4069与6只发光二极管共同组成，CD4069的6只非门的触发电平均为电源电压的1/2，R1-R6为降压电阻，由于降压电阻的作用，使咪头上的充电电压分配到6只非门输入端的作用电压依次降压，也就是使非门1至非门6翻转时所需的咪头端电压依次升高。

无声状态：当无声音被咪头检拾到时，电容两端电压略低于电源电压1/2，6只非门电路的输入端均处于低电平状态，其输出均为高电平，故LED1-LED6发光二极管均不会点亮。

《数字电路实验指导书》

《数字电路实验指导书》

《脉冲与数字电路实验指导书》

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脉 冲 与 数 字 电 路

实 验 指 导 书

湖北经济学院电子工程系

《脉冲与数字电路实验指导书》

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目录

第一部分 实验基础知识

一 实验的基本过程---------------------------------------------3

二 实验操作规范和故障检查方法---------------------------------4

三 数字电路实验箱简介-----------------------------------------6

第二部分 基本实验

实验一 逻辑门电路的逻辑功能及测试------------------------------7

实验二 组合逻辑电路的设计-------------------------------------10

实验三 数据选择器及应用---------------------------------------12

实验四 译码器及应用-------------------------------------------14

实验五 字段译码器逻辑功能测试及应用---------------------------16

实验六 触发器-------------------------------------------------19

实验七 计数器及其应用-----------------------------------------22

实验八 移位寄存器功能测试及应用-------------------------------25

实验九 555定时器---------------------------------------------28

实验十 计数、译码、显示电路-----------------------------------31

数字电路实验报告-实验一[总结]

数字电路实验报告-实验一[总结]

实验一 数字电路实验基础

一、实验目的

⑴ 掌握实验设备的使用和操作

⑵ 掌握数字电路实验的一般程序

⑶ 了解数字集成电路的基本知识

二、预习要求

复习数字集成电路相关知识及与非门、或非门相关知识

三、实验器材

⑴ 直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表

⑵ 74LS00、74LS02、74LS48

四、实验内容和步骤

1、实验数字集成电路的分类及特点 目前，常用的中、小规模数字集成电路主要有两类。一类是双极型的，另一类是单极型的。

各类当中又有许多不同的产品系列。 ⑴ 双极型

双极型数字集成电路以TTL电路为主，品种丰富，一般以74（民用）和54（军用）为前缀，

是数字集成电路的参考标准。其中包含的系列主要有：  标准系列——主要产品，速度和功耗处于中等水平

 LS系列——主要产品，功耗比标准系列低  S系列——高速型TTL、功耗大、品种少

 ALS系列——快速、低功耗、品种少

 AS系列——S系列的改进型 ⑵ 单极型

单极型数字集成电路以CMOS电路为主，主要有4000／4500系列、40H系列、HC系列和HCT系列。其显著的特点之一是静态功耗非常低，其它方面的表现也相当突出，但速度不如TTL集成电路快。 TTL产品和CMOS产品的应用都很广泛，具体产品的性能指标可以查阅TTL、CMOS集成

电路各自的产品数据手册。在本实验课程中，我们主要选用TTL数字集成电路来进行实验。

2、TTL集成电路使用注意事项 ⑴ 外形及引脚 TTL集成电路的外形封装与引脚分配多种多样，如附录中所示的芯片封装形式为双列直插

式（DIP）。芯片外形封装上有一处豁口标志，在辨认引脚分配时，芯片正面（有芯片型号

的一面）面对自己，将此豁口标志朝向左手侧，则芯片下方左起的第一个引脚为芯片的1

号引脚，其余引脚按序号沿芯片逆时针分布。 ⑵ 电源

每片集成电路芯片均需要供电方能正常使用其逻辑功能，供电电源为+5V单电源。电源正端

数字电路实验

数字电路实验

数字电路实验

实验⼀：数字实验箱的基本操作

⼀、实验⽬的1、熟悉数字电路实验箱的结构、基本功能和使⽤⽅法。

2、理解数字电路及数字信号的特点。

3、掌握数字电路的基本搭建⽅法

4、熟悉数字电路实验的操作要求和规范。

⼆、实验设备与仪器

数字电路实验箱、数字式万⽤表。

三、实验原理1、七段显⽰译码器——CC4511

引脚图如图1-1⽰。V DD f g a b c d e

图1-1 七段显⽰译码器——CC4511

第8脚为负极，16脚为电源正极，A、B、C、D为BCD码输⼊端，a、b、c、d、e、f、g、h 为译码输出端，输出１有效，⽤于驱动共阴极LED数码管2、七段数码显⽰器（共阴极）结构图如下图所⽰。

四、实验内容及⽅法1、熟悉数字实验箱的组成和各部分的基本作⽤。

2、将实验箱中的四组拨码开关的输出A i、B i、C i、D i分别接⾄CC4511的对应输⼊⼝，接上+5V电源，然后按功能表的要求揿动四个数码的增减键和操作三个开关，观测盘上的四位数与LED数码管显⽰的对应数字是否⼀致，以及译码显⽰是否正常，记⼊表4.10。五、实验思考题1．拨码开关的输出A i、B i、C i、D i的优先级别是怎么排列的，⽽CC4511的对应输⼊⼝A、

B、C、D的优先级别⼜是怎么样的。

六、总结

实验⼆、组合逻辑电路的设计与测试（1）

（利⽤⼩规模集成芯⽚）

⼀、实验⽬的1、掌握组合逻辑电路的分析和设计⽅法。

2、学习并掌握⼩规模芯⽚（SSI）的基本测试⽅法及实现各种组合逻辑电路的⽅法。

3、学习⽤仪器检测故障，排除故障。

⼆、实验设备与仪器

数字电路实验箱、数字式万⽤表、74LS00⼀⽚（四2输⼊与⾮门）、74LS20（⼆4输⼊与⾮门）

两⽚。

三、实验原理1．分析逻辑电路的⽅法：根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式（公式法、卡诺图法）---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题（逻辑功能）。2．设计组合电路的⼀般步骤如图2-1所⽰。