学生数字实验指导书-2
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- 1 - 实验1 集成门电路
一、 实验目的
学习数字电路实验箱的使用方法。
熟悉基本门电路的逻辑功能，学习其使用方法。
验证基本门电路的逻辑关系。
了解BCD8421码。
二、 实验器材
数子电路实验箱1台；示波器1台；万用表1台；
集成电路：74LS00 1片；74LS02 1片；74LS86 1片； 74LS54 1片。
三、 实验原理
74LS00D1A11B21Y32A42B52Y6GND73Y83B103A94Y114B134A12VCC14
74LS02D1A21B31Y12A52B62Y4GND73Y103B93A84Y134B124A11VCC14
74LS86N1A11B21Y32A42B52Y6GND73Y83A93B104Y114A124B13VCC14
74LS54DA1B2C3D4E5Y6GND7NC8F9G10H11I12J13VCC14
图表 1-1
四、 实验内容及方法
测试实验箱的数据开关、信号源、电源、指示灯、数码管等。实验箱中各集成电路的定位。
测量与非门74LS00的逻辑功能。
(1) 将与非门输入端接手动数据开关K，输出端接发光管逻辑指示器L，第7脚和第14脚接电源。观察输出与输入的逻辑关系。
(2) 输入端之一接手动脉冲。重复（1）
(3) 输入端之一接连续脉冲。重复（1）。输出同时用示波器进行观察。
测量或非门74LS02的逻辑功能。重复2。
测量异或门74LS86的逻辑功能。重复2。
测量与或非门74LS54的逻辑功能。重复2。
将数据开关的1、2、3、4分别接入数码管的D、C、B、A，熟悉BCD8421编码。
- 2 - 五、 实验要求及注意事项
不用的输入端不能悬空，应根据逻辑功能将其接高电平或低电平。
先接电源，后接信号。绝不允许将电源反接。
输出端不允许直接接地或接电源正极。
TTL电路的电源电压为＋5V，CMOS电路的电源电压范围为：＋3V－＋18V。
六、 实验报告及思考题
画出74LS86的输入、输出波形图。
填写74LS54的真值表。并填写真值表表格 1-1，通过真值表判断其逻辑功能。
对与非门，若有多余的输入端应该怎样处理？
对或非门，若有多余的输入端应该怎样处理？
表格 1-1
输入 输出
A B C D E Y
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 1 1
0 0 0 1 0 1
„„ „„ „„ „„ „„
输入 输出
A B C D E Y
1 1 x x x 0
x x 1 1 1 0
1 1 1 1 1 0
除以上三行之外其它任何组合 1
- 3 - 实验2 组合逻辑电路
一、 实验目的
掌握组合逻辑电路的分析方法。
学会简单的逻辑电路组合。
验证半加器、奇偶校验器逻辑功能。
二、 实验器材
数子电路实验箱1台。示波器1台。万用表1台。
集成电路：74LS00 一片。74LS02 一片。74LS86 一片。
三、 实验原理
集成电路见图表 1-1。
四、 实验内容与步骤
由74LS00及74LS02组成一个四输入与非门。
(1) 要求化简逻辑表达式，并画出逻辑电路图，验证之。
提示：先由摩根定律化简逻辑表达式。)(CDABCDABABCD
由一片74LS00及一个非门（非门由74LS02构成）构成半加器。如图 2-1。
(2) 实验内容2，要求填写值表，给出逻辑表达式，并分析、验证之。
ABABCBABAABBABAABBABAS))(()()()()(
- 4 - 74LS00D74LS02D74LS00D74LS00D74LS00DCSAB
图 2-1
半加器的逻辑表达式可化简为：ABCBABAABS'' 。
(3) ABSC
根据这个逻辑表达式重新做实验内容2。（可参考阎石数字电子技术基础192页）
由74LS86构成四位奇偶校验器，如图 2-2。
74LS86DABCDQ
图 2-2
(4) 实验内容3，要求填写值表，给出逻辑表达式，并分析、验证之。
奇偶校验器的逻辑表达式：)))(((DCBAQ
- 5 - 实验3 译码、显示实验
一、 实验目的
掌握译码器的工作原理及逻辑功能。
学习译码器的基本应用。
熟悉LED数码管及显示电路的工作原理。
二、 实验器材
数字逻辑实验箱、万用表各1台，74LS138、74LS47各1片，导线 若干。
三、 实验原理
集成译码器74LS47/48：
74LS47、74LS48均为BCD码至七段译码器，即4-7线译码器，可实现将四位的输入信号(DCBA)转换成7位(OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG)的编码信号，直接驱动数码管工作。74LS47驱动共阳数码管，74LS48驱动共阴数码管。二者的管脚功能完全一致。
(1) A、B、C、D为BCD码输入端；OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG为输出端；
(2) 第3脚LT为数码管测灯输入端（测试数码管是否有坏的字段）,低电平有效，输出为“8”字，高电平无作用。
(3) 第5脚RBI为“0”零消隐输入端，不显示“0”，其它数字不影响，低电平有效，高电平时无作用；如果不对十进数”0”数码消隐，则零消隐输人端(RBI)应开路或为高电平。
(4) 第4脚BI/RBO为“熄灯”输入端，即当该脚为低电平时，消隐一切（0-F）；第3脚LT测灯不起作用，各段全部熄灭。
(5) 若第4脚BI/RBO作为输出端时，可作为译码显示器的级联。级联时此脚输出受第5脚RBI零消隐控制，只有当第5脚为低电平时，且BCD码输入端A、B、C、D均也为低电平时(，则第4脚受控输出为低电平，消隐此数码管。
74LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16~G2A4~G2B5GND8VCC16
3-8线译码器74LS138 - 6 - 见下图。A,B,C为译码地址输入，G1为选通端，G2A,G2B低电平有效，Y0－Y7译码输出。
四、 实验内容与方法
用实验箱上的74LS47及数码管，学习译码器74LS47的使用方法，并熟悉其逻辑功能。完成至少级联两个数码管的控制工作。
学习74LS138的使用方法，并验证其逻辑功能。
根据下表，利用开关设置G1，G2A，G2B，C，B，A的状态，借助指示灯或万用表观测Q0-Q7的状态，记入表中。
G1=1, G2A=G2B=0, A,B,C 接输入开关K0-K2， Y0 － Y7接LED指示灯L0-L7。然后填下表。
输入 输出
G1 G2A G2B C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
0 X X X X X
X 1 1 X X X
1 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 1
1 0 0 0 1 0
1 0 0 0 1 1
1 0 0 1 0 0
1 0 0 1 0 1
1 0 0 1 1 0
1 0 0 1 1 1
五、 实验要求用注意事项
(1) 明确实验目的。
(2) 通过实验掌握并总结74LS47的使用方法。
(3) 完成至少级联两个数码管的控制工作。
(4) 通过实验完成74LS138的真值表。
(5) 当74LS47的第五脚为0时，第4脚不能输入1，因为此时第4脚输出的0。
(6) 思考题：共阴、共阳LED数码管应分别配用74LS47还是74LS48?
- 7 - 实验4 触发器
一、 实验目的
学会并掌握由基本门电路组成R-S及D触发器。
验证R-S及D触发器的逻辑功能。
验证集成J-K触发器的逻辑功能。
用仿真软件完成以上实验。
二、 实验器材
数字电路实验箱1台。双踪示波器1台。万用表1台,与非门74LS00 1片，双J-K触发器74LS76
1片或双J-K触发器74LS112 1片， Multisim仿真软件，Winbreadboard仿真软件。
三、 实验原理
R－S触发器：通常称R为复位端也叫置0端，S为置位端也叫置1端。R－S触发器特征方程：nnQRSQ1（约束方程：R•S=0）
将R-S触发器的R端接A门的输出，则构成D触发器。
QQ'SRCPABCD QQ'DRCPBCDA
图表 4-1
J、K是控制输入端，Sd和Rd是异步置1端和异步置0端。Sd和Rd常用来置触发器到预定的起始状态。预置完成后，Sd和Rd应保持在高电平，以便J、K触发器正常工作。J-K触发器特征方程：1____1ddnnnnnRSQKQJQ - 8 -
74LS11~1CLR151J31K21CLK1~1PRE41Q5~1Q6GND8~2Q72Q9~2PRE102CLK132K122J11~2CLR14VCC16
图表 4-2
四、 实验内容及方法
由74LS00与非门组合出R-S触发器并验证其逻辑功能。接线见图表 4-3。
由R-S触发器组合成D触发器并验证其逻辑功能。
验证J－K触发器的逻辑功能。见图表 4-2
仿真演示
图表 4-3
五、 实验要求及注意事项
注意R－S触发器的约束条件：R•S=0
填写R-S、J-K触发器的真值表，写出详细实验报告。
