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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。
……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………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。
实验一 TTL/CMOS 集成门电路的逻辑功能测试一、实验目的1 掌握查找集成门电路资料的方法。
2 掌握7种逻辑门电路的逻辑功能。
3 会用74LS00(四2输入与非门)实现其它逻辑功能。
4 初步用Multisim10进行数字电路的仿真。
二、实验设备和元器件1 SAC-2电工电子实验台；SS-01数字实验模块。
2 DL-4330示波器；EM-1463函数信号发生器。
3 74LS04 74LS00 74LS02 74LS86三、实验内容和步骤1． 74LS04(六反相器)逻辑功能测试将74LS04按图1.1连线。
输入端A 接逻辑开关，输出端接发光二极管。
改变输入端的状态（即高、低电平），观察输出端发光二极管的亮灭。
2． 74LS00(四2输入与非门)逻辑功能测试将74LS00按图1.2连线。
输入端A 、B 接逻辑开关，输出端接发光二极管。
改变输入端的状态（即高、低电平），观察输出端发光二极管的亮灭。
3．74LS02(四2输入或非门)逻辑功能测试将74LS02按图1.3连线。
输入端A 、B 接逻辑开关，输出端接发光二极管。
改变输入端的状态（即高、低电平），观察输出端发光二极管的亮灭。
VCC5VU1A74LS04DJ1Key = AX1LEDU2电压表0.113V+-图1.1VCC5VJ2Key = A J3Key = BU3A 74LS00DX2LEDU4电压表4.424V+-图1.24．74LS86(四2输入异或门)逻辑功能测试将74LS02按图1.4连线。
输入端A 、B 接逻辑开关，输出端接发光二极管。
改变输入端的状态（即高、低电平），观察输出端发光二极管的亮灭。
5. 用74LS00实现非、与、或、异或等逻辑功能（图1.5）输入 输出A B Y1Y2Y3Y40 0 0 1 1 0 1 1 逻辑表达式74LS00D74LS00D74LS00D5V AY1AY174LS00D5VA BY2VCC5VU1A 74LS02DJ1Key = AJ2Key = BX1LEDU2电压表4.424V+-图1.3VCC 5VJ1Key = AJ2Key = BU1A 74LS86DU2电压表0.113V+-X1LED图1.4图1.56. 用74LS00实现与或非、或非的逻辑功能，写出逻辑表达式，画出逻辑电路图，测试其功能。
《数字电子技术训练》讲义深圳职业技术学院工业中心电子技术基础教研室编印2006年1月实训一 信号灯的逻辑控制一、 实训目的1．了解逻辑控制的概念2．掌握表示逻辑控制的基本方法二、 实训设备与器件发光二极管、限流电阻、继电器两个、直流电源、导线若干三、 实训电路与说明图1.1为实训电路图。
这是一个楼房照明灯的控制电路。
设A 、B 分别代表上、下楼层的两个开关，发光二极管代表照明灯。
在楼上按下开关A ，可以将照明灯打开，在楼下闭合开关B ，又可以将灯关掉；反过来，也可以在楼下开灯，楼上关灯。
四、 实训内容与步骤（1）连接电路 表1.1 按图1.1连接好电路，注意JA 、JB 两个继电器的开关不要接错。
（2）试验开关和发光二极管的逻辑关系 接通电源，分别将开关A 、B 按表1.1的要求接通或者断开，观察发光二极管F 的亮灭情况，并填入表1.1中。
五、 实训结论与分析通过上述实训，可做如下总结：（1）实训图中，JA 和JB 分别代表继电器的两个线圈，JA K1、JB K1代表继电器的常开触点，JA K2、JB K2代表继电器的常闭触点。
在实训图所示的状态下（开关A 、B 均断开），由于没有通路给发光二极管供电，所以发光二极管灭；开关A 闭合，继电器线圈JA 通电，其常开触点JA K1闭合，常闭触点JA K2断开，JB K1 、JB K2则维持原来状态，此时图1.1最上面的一条电路连通，通过电源给发光二极管供电，发光二极管亮。
同样道理，如果只闭合开关B ，也会给发光二极管构成通路使之点亮；当开关A 、B 均闭合时，由于没有通路，所以发光二极管灭，读者可自行分析。
（2）发光二极管F 的状态，我们称为输出，是由开关A 、B 来决定的，开关A 、B 称为输入。
输出和输入是一种逻辑控制电路，而且输入量和输出量都只分别对应两种状态。
（3）从试验结果可以看出，当A 、B 同时闭合，或者同时断开，即处于相同状态时，二极管灭；相反，当A 、B 处于不同状态时，发光二极管点亮。
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。
实验十一LSTTL与非门的参数测量一．实验目的了解TTL与非门参数的物理意义和测试方法二．电路介绍与非门是逻辑电路中应用最广的一种门电路，其输入输出之间满足逻A 。
A、B代表输入变量，Y代表输出变量。
了解与非门的辑关系Y=B参数和测量方法是十分必要的，在数字实验电路中，大都采用低功耗肖特基TTL电路（即LSTTL电路），与非门采用74LS00的二输入端四与非门，逻辑图及外引线排列见下图所示。
典型参数：t pd =9.5ns P D=2mw/每门三．实验内容与方法数字集成电路的性能，可以由它的参数来表示。
各种参数可以从产品手册中查到，也可以通过专门的仪器测得。
下面主要测量与非门的几个主要参数。
1．空载导通功耗P ON——静态工作、输出为低电平时的功耗，即电源电压V CC和导通电源电流I CCL的乘积。
测试电路见图11-1。
图11-1 P ON 测试图P ON=V CCL ╳I CCL = 5 I CCL2．输入短路电流I IS——任何一个输入端接地时，流经这个输入端的电流（其余输入端悬空或接高电平）。
测试电路见图11-2。
I IS = mA。
图11-2 I I S 测试图图11-3 I I H 测试图3．输入漏电流I IH——任何一个输入端接高电平时（其余端接地）的输入电流。
测试电路见图11-3。
I IH = μA。
4．输入关门电平V OFF及输出高电平V OH——当输出电压为额定输出高电平V OH的90% 时，相应的输入电平，称为输入关门电平V OFF 。
当输入端之中任何一个接低电平时的输出电平为输出高电平V OH。
测量电路见图11-4，方法是将电路在一输入端与地之间，接入0.8V 电压,其余输入端开路,输出接规定负载R L,测出V OH (R L= V OH/NI IH=3.2/(8╳50)=8KΩ)。
由0逐渐增大输入电压,当V0H下降至V OH的90%时,测得输入电压为V OFF 。
V OFF= （V）。
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。
数字电子技术实验简要讲义适用专业：电气专业编写人：于云华、何进中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院2015.3目录实验一：基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3)实验二：小规模组合逻辑电路设计 (4)实验三：中规模组合逻辑电路设计 (5)实验四：触发器的功能测试及其应用 (7)实验五：计数器的功能测试及其应用 (8)实验六：计数、译码与显示综合电路的设计 (9)实验一：基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试(建议实验学时：2学时)一、实验目的：1、熟悉实验仪器与设备，学会识别常用数字集成芯片的引脚分配；2、掌握门电路的逻辑功能测试方法；3、掌握简单组合逻辑电路的设计。
二、实验容：1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能：74LS00，74LS02，74LS04，74LS08，74LS20，74LS32，74LS86等（预习时查出每个芯片的逻辑功能、部结构以及管脚分配）。
2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能：① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和容）主要包括：1、实验电路设计原理图；如：实现F=A+B的电路原理图：2、实验真值表；3、实验测试结果记录。
如：输入输出A B F30 0 灭四、实验总结：（学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）注：本实验室提供的数字集成芯片有：74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74，74LS90,74LS112，74LS138，74LS153, 74LS161实验二：小规模组合逻辑电路设计(建议实验学时：3学时)一、实验目的：1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。
2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。
二、实验容：1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路：当三个输入端有奇数个1时，输出为高，否则为低。
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。
然后慢慢插入实验板,以免用力过猛而折断或弯曲集成元件的引脚。
并注意集成元件方向,以免倒插。
双列直插式集成元件一端具有半圆形定位标记,其下方为第1引脚,上方为最后一个引脚,引脚序号以逆时钟方向递增。
2、在布线之前,最好先对实验所用集成元件进行逻辑功能测试,这样就可以避免在实验中因元件功能不正常而产生电路工作不正常。
实际上预先检查元件的逻辑功能并不需花费多少时间。
3、布线所用导线为单芯直径约0.6nm的导线,布线时注意导线不要垮接在集成元件的上面,也不要使其交叉连接在空中搭成网状,而应使导线贴近实验板连接,沿水平和垂直两个正交方向走向。
4、布线时应有顺序地进行,以免漏接。
连接时,首先连接固定电平的引脚,如电源正负极、门的多余输入端、工作过程中保持高电平或低电平的置位、复位和选通端等。
然后再按照信号流向顺序依次布线。
5、对于使用集成元件较多的大型实验,应分块连接，调试,最后总体连接。
在实验电路设计正确的情况下,布好线又经检查后,一般出问题的机率是不多的。
并且数字电路中的故障一般比模拟电路中的故障较易检查和排除。
对于实验中出现的故障进行排除时,要保持头脑冷静,有分析地逐步进行,避免抱着侥幸心理乱碰,或在几分钟内找不到故障所在,则束手无策,甚至把连线全部拨掉,从头开始,这样太浪费时间。
下面推荐两种排除故障的方法:
１、逻辑分析法。
接通电源后,置电路于初始状态,并用单步工作方式给电路输入信号,观察电路工作情况,如有问题,则不要急于检查,而应继续给电路以不同的输入,记录电路的输出或状态。
由此可得电路的一张真值表或状态转换表。
然后与正确的情况进行比较分析,从而判断故障的性质、原因及所在位置。
2、逐级追查法。
逐级追查法即根据电路的逻辑图顺序检查各级的输入与输出。
其方向既可以由输入至输出逐级检查,也可以由输出到输入逐级检查。
目录
实验一组合逻辑电路设计(SSI)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验二编码器与译码器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验三全加器及其应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验四数据选择器及应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验五时序电路的测试与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
实验六集成计数器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验七节日彩灯设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．实验八六人抢答器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
附录一数字实验箱简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．附录二半导体集成电路型号命名法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．附录三集成电路引脚图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
实验一 组合逻辑电路设计(SSI)
一、实验目的
1、掌握组合逻辑电路的一般设计方法。
2、了解多输出组合逻辑电路设计技巧。
二、实验原理
逻辑电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种,组合逻辑电路设计则是各种逻辑设计的基础。
组合逻辑电路的设计步骤为：
1、根据实际命题作数学抽象列出真值表。
2、由真值表列函数表达式。
3、化简逻辑函数并根据所用的器件变换逻辑函数形式。
4、画逻辑图。
在采用小规模集成电路SSI 的情况下,电路设计的最佳标准为：
1、使用的逻辑器件数要最少,这就要求逻辑函数中的项数最少。
2、逻辑网络中的连线数要最少,这就要求逻辑函数各个项的变量数要最少。
在设计多输出函数时,为了达到上述二标准,应使化简后的函数中包含更多的公共项。
三、实验仪器及材料
稳压电源一台
74LS00 二块
74LS10 一块
74LS86 一块
74LS04 一块
四、实验内容
1、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。
2、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 ： A 3A 2A 1A o 和控制端M,当M 为0时,输出为原码A 3A 2A 1A o ；当M 为1时输出为反码0123A A A A 画出逻辑图、连线图，并测试其功能。
