任务一：测试3线—8线译码器74LS138逻辑功能。

逻辑原理图及功能表：用与非门组成的3线-8线译码器74LS1383线-8线译码器74LS138的功能表无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出引脚全为高电平1。

如果出现两个输出引脚同时为0的情况，说明该芯片已经损坏。

当附加控制门的输出为高电平（S＝1）时，可由逻辑图写出由上式可以看出，同时又是这三个变量的全部最小项的译码输出，所以也把这种译码器叫做最小项译码器。

71LS138有三个附加的控制端、和。

当、时，输出为高电平（S＝1），译码器处于工作状态。

否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表3.3.5所示。

这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。

带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。

在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端（同时），而将作为“地址”输入端，那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。

这就不难理解为什么把叫做地址输入了。

例如当＝101时，门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平，因此的数据以反码的形式从输出，而不会被送到其他任何一个输出端上。

【例3.3.2】试用两片3线-8线译码器74LS138组成4线-16线译码器，将输入的4位二进制代码译成16个独立的低电平信号。

解：由图3.3.8可见，74LS138仅有3个地址输入端。

如果想对4位二进制代码，只能利用一个附加控制端（当中的一个）作为第四个地址输入端。

取第（1）片74LS138的和作为它的第四个地址输入端（同时令），取第（2）片的作为它的第四个地址输入端（同时令），取两片的、、，并将第（1）片的和接至，将第（2）片的接至，如图3.3.9所示，于是得到两片74LS138的输出分别为图3.3.9 用两片74LS138接成的4线－16线译码器式（3.3.8）表明时第（1）片74LS138工作而第（2）片74LS138禁止，将的0000～0111这8个代码译成8个低电平信号。

实验三译码器、数据选择器及其应用一、实验目的1．熟练掌握集成译码器、数据选择器的工作原理、逻辑功能。

2．熟练掌握集成译码器、数据选择器实现某些逻辑函数。

二、实验器件1、3线-8线译码器74LS138×12、8选1数据选择器74LS151×13、4输入二与非门74LS20×14、六反相器74LS04×1三、实验内容1、74LS138的功能测试(1)、74LS138引脚图：(2)、74LS138功能表：注：2G =G 2A +G 2B 2、74LS138用作逻辑函数发生器(1)、用74LS138和门电路实现逻辑函数 F=AB+AC+BC 实验步骤：将逻辑函数转化为最小项逻辑表达式 画卡诺图：由卡诺图得到：F=A BC+A B C+AB C +ABC=Σm (3,5,6,7) =7.6.5.3m m m m =7.6.5.3Y Y Y Y用一片74LS138和一片74LS20搭建电路：BC A 00 01 11 10 01 1111(2)、用74LS138和门电路实现逻辑函数F=A BC+A B C+AB C（判偶电路）(3)、用74LS138和门电路设计一个全加器3、74LS151功能测试(1)、74LS151引脚图：(2)、74LS151功能表：4、74LS151和门电路实现逻辑函数(1)、用74LS151和门电路实现逻辑函数 F=AB+AC+BC 实验步骤：将逻辑函数转化为最小项逻辑表达式 画卡诺图：由卡诺图得到：F=A BC+A B C+AB C +ABC=Σm (3,5,6,7)=m 0.0+m 1.0+m 2.0+m 3.1+m 4.0+m 5.1+m 6.1+m 7.1 74LS151输出Y=m 0.D 0+m 1.D 1+m 2.D 2+m 3.D 3+m 4.D 4+m 5.D 5+m 6.D 6+m 7.D 7 若令F=Y ，A=C ，B=B ，C=A 则D 0= D 1= D 2= D 4=0 D 3= D 5= D 6= D 7=1 根据以上分析，画出电路图：BC A 00 01 11 10 01 1111(2)、用数据选择器74LS151实现函数F=Σm (0,2,7,8,13)。

实验三3-8译码器功能测试及仿真一、实验目的1、掌握中规模集成3-8译码器的逻辑功能和使用方法。

2、进一步掌握VHDL语言的设计。

二、预习要求复习有关译码器的原理。

三、实验仪器和设备1．数字电子技术实验台1台2．数字万用表1块3．导线若干4.MUX PLUSII软件5.74LS138集成块若干四、实验原理译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。

它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。

译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。

不同的功能可选用不同种类的译码器。

译码器分为通用译码器和显示译码器两大类。

前者又分为变量译码器和代码变换译码器。

1．变量译码器（又称二进制译码器）用以表示输入变量的状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。

若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n个输出端供其使用。

而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。

以3线－8线译码器74LS138为例进行分析，下图(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚排列。

其中 A2、A1、A0为地址输入端，0Y～7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。

下表为74LS138功能表，当S1＝1，2S＋3S＝0时，器件使能，地址码所指定的输出端有信号（为0）输出，其它所有输出端均无信号（全为1）输出。

当S1＝0，2S＋3S＝X时，或 S1＝X，2S＋3S＝1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。

3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列图74LS138功能表输入输出S12S+3S A2A1A00Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 11 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 1× 1 ××× 1 1 1 1 1 1 1 1二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器。

实验一基本门电路（验证型）一、实验目的（1）熟悉常用门电路的逻辑功能；（2）学会利用门电路构成简单的逻辑电路。

二、实验器材数字电路实验箱 1台；74LS00、74LS02、74LS86各一块三、实验内容及步骤1、TTL与非门逻辑功能测试（1）将四2输入与非门74LS00插入数字电路实验箱面板的IC插座上，任选其中一与非门。

输入端分别输入不同的逻辑电平（由逻辑开关控制），输出端接至LED“电平显示”输入端。

观察LED亮灭，并记录对应的逻辑状态。

按图1－1接线，检查无误方可通电。

图1－1表1－1 74LS00逻辑功能表2、TTL或非门、异或门逻辑功能测试分别选取四2输入或非门74LS02、四2输入异或门74LS86中的任一门电路，测试其逻辑功能，功能表自拟。

3、若要实现Y=A′, 74LS00、74LS02、74LS86将如何连接，分别画出其实验连线图，并验证其逻辑功能。

4、用四2输入与非门74LS00实现与或门Y=AB+CD的功能。

画出实验连线图，并验证其逻辑功能。

四、思考题1.TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平？2.如何处理各种门电路的多余输入端？附：集成电路引出端功能图实验二组合逻辑电路（设计型）一、实验目的熟悉简单组合电路的设计和分析过程。

二、实验器材数字电路实验箱 1台，74LS00 三块，74LS02、74LS04、74LS08各一块三、实验内容及步骤1、设计一个能比较一位二进制A与 B大小的比较电路，用X1、X2、X3分别表示三种状态：A>B时，X1=1;A<B时X2=1;A=B时X3＝1。

(用74LS04、74LS08和74LS02实现）要求：（1）列出真值表；（2）写出函数逻辑表达式；（3) 画出逻辑电路图，并画出实验连线图；（4）验证电路设计的正确性。

2、测量组合电路的逻辑关系：（1）图3-2电路用3块74LS00组成。

按逻辑图接好实验电路，输入端A、B、C 分别接“逻辑电平”，输出端D、J接LED“电平显示”；图3-2 表3－2（2）按表3－2要求，将测得的输出状态和LED显示分别填入表内；（3）根据测得的逻辑电路真值表，写出电路的逻辑函数式，判断该电路的功能。

数电检测题1及答案一、填空题（20分）1．数字信号只有 和 两种取值。

2．十进制123的二进制数是 ；八进制数是 ；十六进制数是 。

3．设同或门的输入信号为A 和B ，输出函数为F 。

若令B=0，则F= 若令B=1，则F=4．三态门的输出有 、 、 三种状态。

5．设JK 触发器的起始状态Q=1 若令J=1，K=0，则=+1n Q 。

若令J=1，K=1，则=-1n Q 。

6．BCD 七段翻译码器输入的是 位 码，输出有 个。

7．一个N 进制计数器也可以称为 分频器。

8．有一个6位D/A 转换器，设满度输出为6.3V ，输入数字量为110111，则输出模拟电压为 。

9．设ROM 容量为256字×8位，则它应设置地址线 条，输出线 条。

10．用256字×4位RAM ，扩展容量为1024字×8位RAM ，则需要 片。

二 、选择题（20分）1． 离散的，不连续的信号，称为（ ） A 、模拟信号 B 、数字信号2． 组合逻辑电路通常由（ ）组合而成。

A 、门电路 B 、触发器 C 、计数器3． 十六路数据选择器的地址输入（选择控制）端有（ ）个 A 、16 B 、2 C 、4 D 、84． 一位8421BCD 码译码器的数据输入线与译码输出线的组合是（ ） A 、4：6 B 、1：10 C 、4：10 D 、2：4 5． 能实现脉冲延时的电路是（ ）A 、多谐振荡器B 、单稳态触发器C 、施密特触发器6．8线—3线优先编码器的输入为70I I - ，当优先级别最高的7I 有效时，其输出012Y Y Y 的值是（ ）A 、111B 、010C 、000D 、1017．JK 触发器在CP 作用下，若状态必须发生翻转，则应使（ ） A 、J=K=0 B 、J=K=1 C 、J=O ，K=18．有一个左移位寄存器，当预先置入1011后，其串行固定接0，在4个移位脉冲CP 作用下，四位数据的移位过程是（ ）A 、1011—0110—1100—1000—0000B 、1011—0101—0010—0001—0000 9．有一位二进制数码需要暂时存放起来，应选用（ ）A、触发器B、2选1数据选择器C、全加器10．EPROM是指（）A、随机读写存储器B、可编程逻辑阵列可编程只读存储器 D、可擦除可编程只读存储器三、判断题（10分）1、n个变量的逻辑函数，其全部最小项共有n个。

三、逻辑函数化简（每题5分，共10分）1、用代数法化简为最简与或式Y= A +1、Y=A+B2、用卡诺图法化简为最简或与式 Y= + C +A D，约束条件：A C + A CD+AB=02、用卡诺图圈0的方法可得：Y=（ +D）（A+ ）（ + ）四、分析下列电路。

（每题6分，共12分）1、写出如图4所示电路的真值表及最简逻辑表达式。

图 41、该电路为三变量判一致电路，当三个变量都相同时输出为1，否则输出为0。

2、写出如图5所示电路的最简逻辑表达式。

2、B =1，Y = A ，B =0 Y 呈高阻态。

五、判断如图 6所示电路的逻辑功能。

若已知 u B =-20V，设二极管为理想二极管，试根据 u A 输入波形，画出 u 0 的输出波形（8分）t图 6五、 u 0 = u A · u B ,输出波形 u 0 如图 10所示:图 10六、用如图 7所示的8选1数据选择器CT74LS151实现下列函数。

（8分）Y（A,B,C,D）=Σm(1,5,6,7,9,11,12,13,14)图 7 答：七、用 4位二进制计数集成芯片CT74LS161采用两种方法实现模值为10的计数器，要求画出接线图和全状态转换图。

（CT74LS161如图8所示，其LD端为同步置数端，CR为异步复位端）。

（10分）图 8七、接线如图 12所示：图 12全状态转换图如图 13 所示：（ a ）（ b ）图 13八、电路如图 9所示，试写出电路的激励方程，状态转移方程，求出Z 1 、Z 2 、Z 3 的输出逻辑表达式，并画出在CP脉冲作用下，Q 0 、Q 1 、Z 1 、Z 2 、Z 3 的输出波形。

（设 Q 0 、Q 1 的初态为0。

）（12分）八、，，波形如图 14所示：三、将下列函数化简为最简与或表达式（本题 10分）1. （代数法）2、F 2 （ A,B,C,D）=∑m (0,1,2,4,5,9)+∑d (7,8,10,11,12,13)（卡诺图法）三、1. 2.四、分析如图 16所示电路，写出其真值表和最简表达式。

数电期中测试题 参考答案系别 班级 学号一、单项选择题(本大题共7小题，每小题2分，共14分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号。

错选、多选或未选均无分。

1.十进制数25用8421BCD 码表示为（B ）A.10101B.0010 0101C.100101D.110012.函数B A ABC ABC F //++=的最简与或式是（D ）A.F=A+BB.//C A F +=C.F=B+CD.F=B3.若将一个同或门（输入端为A,B ）当作反相器使用，则A 、B 端应（C ）A.A 或B 中有一个接1；B.A 和B 并联使用；C. A 或B 中有一个接0；D.同或门无法转换为反相器4.符合下面真值表的门电路是（C ）A.与门B.或门C.同或门D.异或门 5.下列代码属于8421BCD 码的是（C ）A.1010B.1100C.0111D.1101 6.最小项''A BC D 的逻辑相邻最小项是（B ）A ．''AB CD B ．'''A BCD C ．'ABCD D ．'AB CD 7.函数F=AB+BC ，使F=1的输入ABC 组合为(D)A ．ABC=000B ．ABC=010C ．ABC=101D ．ABC=110二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

1．基本逻辑运算有_______、 、 3种。

与、或、非 2．描述逻辑函数各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫_真值表。

3．函数Y=AB+AC的最小项之和表达式为________。

（ABC ABC C AB Y ++=//）4．3线-8线译码器74LS138处于译码状态时，当输入A 2A 1A 0=001时，输出/0/7~Y Y =______。

111111015．能够将1个输入数据，根据需要传送到m 个输出端的任何一个输出端的电路叫_______。

实验一基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。

2、了解测试的方法与测试的原理。

二、实验原理实验中用到的基本门电路的符号为：在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平，然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。

三、实验设备与器件1、数字逻辑电路实验箱。

2、数字逻辑电路实验箱扩展板。

3、相应74LS系列芯片若干。

四、实验内容测试TTL门电路的逻辑功能：a）测试74LS08（与门）的逻辑功能。

b）测试74LS32（或门）的逻辑功能。

c）测试74LS04（非门）的逻辑功能。

d）测试74LS00（与非门）的逻辑功能。

e）测试74LS02（或非门）的逻辑功能。

f）测试74LS86（异或门）的逻辑功能。

五、实验步骤1、按照芯片的管脚分布图接线（注意高低电平的输入和高低电平的显示）。

2、测试各个芯片的逻辑功能六、实验报告要求1.画好各门电路的真值表表格，将实验结果填写到表中。

2.根据实验结果，写出各逻辑门的逻辑表达式，并判断逻辑门的好坏。

实验二编码器及其应用一、实验目的1.掌握一种门电路组成编码器的方法。

2.掌握8 -3线优先编码器74LS148，10 -4线优先编码器74LS147的功能。

二、实验原理1、8-3线优先编码器74LS148编码器74LS148的作用是将输入I0～I78个状态分别编成二进制码输出，它的功能表见表6-2，它的逻辑图见图6-2。

它有8个输入端，3个二进制码输出端，输入使能端EI，输出使能端7至I0递减。

输入输出EI 0 1 2 3 4 5 6 7 A2A1A0GS EOH ××××××××H H H H HL H H H H H H H H H H H H LL ×××××××L L L L L HL ××××××L H L L H L HL ×××××L H H L H L L HL ××××L H H H L H H L HL ×××L H H H H H L L L HL ××L H H H H H H L H L HL ×L H H H H H H H H L L HL L H H H H H H H H H H L H3、10-4线优先编码器74LS14774LS147的输出为8421BCD码，它的逻辑图见图6-3，其功能表为：输入输出5 6 7 8 9 D C B A GS1 2 34H H H H H H H H H H H H H 0××××××××L L H H L 1×××××××L H L H H H 1××××××L H H H L L L 1×××××L H H H H L L H 1××××L H H H H H L H L 1×××L H H H H H H L H H 1××L H H H H H H H H L L 1×L H H H H H H H H H L H 1L H H H H H H H H H H H L 174LS147逻辑图三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。

试验二译码器74LS138功效验证试验
试验目标：
验证译码器74LS138功效；掌握74LS138作为数据分配器时应用。

试验器材：
数字逻辑试验箱一个；数字万用表一个；5V电源一个；导线若干；
（1）验证74LS138功效：
74LS138为3-8译码器，试验原理图以下图所表示：
LED
试验过程：分别在74LS138A2、A1、A0、E3、/E2和/E1加上高、低不一样电平，用万用表测量出输出Y7-Y0电平，统计下来，验证逻辑关系是否正确
测量结果：
试验结论：当E3输入非高电平时，不管其它输入怎样，电路输出全部为高电平，即译码器不处于工作状态；只有当E3输入为高电平，/E2和/E1同时为低电平时，译码器才处于工作状态，输出低电平有效。

（2）验证74LS138作为数据分配器时功效（设信号从/E1输入，从/Y5输出）。

电路原理以下：
试验过程以下：先将K1闭合，测量/E1引脚电平关态和/Y5引脚电平状态；再将先将K1断开，测量/E1引脚电平关态和/Y5引脚电平状态，没量结果以下：
结论： /E1引脚电平关态和/Y5引脚电平状态永远相同，说明接在/E1信号被分配到/Y5输出。

LED。

课程名称：数字逻辑电路实验指导书课时：8学时集成电路芯片一、简介数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。

识别方法是：正对集成电路型号<如74LS20）或看标记<左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚<在左上角）。

在标准形TTL集成电路中，电源端V一般排在左上CC，7脚为端，接地端GND一般排在右下端。

如74LS20为14脚芯片，14脚为VCCGND。

若集成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。

二、TTL集成电路使用规则1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。

2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。

电源极性绝对不允许接错。

3、闲置输入端处理方法(1> 悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。

但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。

因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。

<也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一 (2> 直接接电源电压VCC固定电压(＋2.4≤V≤4.5V>的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。

(3> 若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。

4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。

当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7 KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。

对于不同系列的器件，要求的阻值不同。

5、输出端不允许并联使用<集电极开路门(OC>和三态输出门电路(3S>除外）。

否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。

6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为，一般取R 了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至Vcc＝3～5.1 KΩ。