[工學]數(shù)電實驗指導書

1、數(shù) 字 電 子 技 術(shù)實 驗 指 導 書電子信息工程學院二0一二年三月目 錄實 驗 要 求1實驗一 門電路邏輯功能及測試（1）2實驗二 門電路邏輯功能及測試（2）5實驗三 譯碼器9實驗四 數(shù)據(jù)選擇器12實驗五 全加器功能測試15實驗六 鎖存器功能測試17實驗七 觸發(fā)器功能測試19實驗八 集成計數(shù)器22實驗九 組合邏輯電路的應(yīng)用（選做）26實驗十 時序邏輯電路的應(yīng)用（選做）28實驗十一 555集成芯片的應(yīng)用（選做）29實驗十二 a/d、d/a轉(zhuǎn)換電路（選做）33實驗十三 交通信號燈的控制（設(shè)計）（選做）37實驗十四 綜合性實驗智力競賽搶答器（選做）39實驗十五 數(shù)字鎖設(shè)計（選做）41附錄 常用t

2、tl集成電路引出端功能圖42實 驗 要 求1實驗前必須充分預(yù)習，完成指定的預(yù)習任務(wù)，預(yù)習要求如下：（1）認真閱讀實驗指導書，分析、掌握實驗電路的工作原理。（2）熟悉各實驗中相關(guān)的理論知識內(nèi)容。（3）熟悉實驗任務(wù)。（4）熟悉實驗中所用各儀器的使用方法及注意事項。 2使用儀器和實驗箱前必須了解其性能，操作方法及注意事項，在使用時應(yīng)嚴格遵守。3實驗時接線要認真，相互仔細檢查，確定無誤才能接通電源，初學或沒有把握應(yīng)經(jīng)指導教師審查同意后再接通電源。4預(yù)先在電路圖上把引腳標上，以便實驗時順利連線。5實驗時應(yīng)注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破壞性異常現(xiàn)象（例如有元件冒煙，發(fā)燙或有異味）應(yīng)立即斷開電源，保持現(xiàn)場，報告指導老

3、師。找出原因，排除故障，經(jīng)指導老師同意后再繼續(xù)實驗。6實驗過程中需要改接線時，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。7實驗過程中應(yīng)仔細觀察實驗現(xiàn)象，認真記錄實驗結(jié)果（數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象）。所記錄的實驗結(jié)果經(jīng)指導老師審閱簽字后再拆除實驗線路。8實驗結(jié)束后，必須關(guān)斷電源、拔出電源插頭、并將儀器、設(shè)備、工具、導線等按規(guī)定整理。9實驗后每個同學必須按要求獨立完成實驗報告實驗一 門電路邏輯功能及測試（1）一、實驗?zāi)康?、熟悉器件外形和管腳引線排列。2.、熟悉與、或、非門電路的邏輯功能。3.、熟悉數(shù)字電路實驗箱的使用方法。 二、實驗器件四2輸入與門74ls08芯片 1片四2輸入或門74ls32芯片 1片六反相器74ls

4、04芯片 1片芯片引腳圖如下所示：四2輸入與門74ls08芯片 四2輸入或門74ls32芯片 六反相器74ls04芯片 三、預(yù)習要求1、復(fù)習與、或、非門電路的工作原理。2、熟悉所用集成電路的引線位置及各引線用途。四、實驗內(nèi)容及步驟實驗前先檢查實驗箱電源是否正常。然后對所選實驗用的集成電路進行連線，特別注意vcc及地線不能接錯。實驗中改動接線須先斷開電源，接好線后再通電源。1、按圖1所示要求連接電路，輸入端接邏輯開關(guān)a、b，輸出端接指示器。改變輸入狀態(tài)的高低電平，將a、b輸入端依次接成0-0，0-1，1-0，1-1狀態(tài)，觀察輸出端電平指示器的顯示狀態(tài)（亮為“1”，滅為“0”），并填寫實驗結(jié)果。實

5、驗結(jié)果填入表1的邏輯真值表中，并寫出輸出端y的邏輯表達式和電路的邏輯功能。圖1表1 邏輯真值表輸 入輸出a by0 00 11 01 1邏輯表達式y(tǒng) =_ 邏輯功能：_2、按圖2所示要求連接電路，將a、b輸入端依次接成0-0，0-1，1-0，1-1狀態(tài)，觀察輸出端電平指示器的顯示狀態(tài)（亮為“1”，滅為“0”），實驗結(jié)果填入表2的邏輯真值表中，并寫出輸出端y的邏輯表達式和電路的邏輯功能。圖2表2 邏輯真值表輸 入輸出a by0 0 0 1 1 0 1 1 邏輯表達式y(tǒng) = _邏輯功能：_3、按圖3所示要求連接電路，將a輸入端接邏輯開關(guān)a，依次為0、1時，觀察輸出端電平指示器的顯示狀態(tài)（亮為“1”

6、，滅為“0”），實驗結(jié)果填入表3的邏輯真值表中，并寫出輸出端y的邏輯表達式和電路的邏輯功能。圖3表3 邏輯真值表輸 入輸出a y0 1 邏輯表達式y(tǒng) =_ 邏輯功能：_ 五、實驗報告1、按各步驟要求填表。2、回答問題：怎樣判斷門電路邏輯功能是否正常？實驗二 門電路邏輯功能及測試（2）一、實驗?zāi)康?、熟悉器件外形和管腳引線排列。2、熟悉與非、異或門電路邏輯功能。3、設(shè)計用與非門組成其它門電路并測試驗證。二、實驗器件74ls86 四二輸入端異或門 1片74ls00 四二輸入端與非門 2片74ls20 四輸入端雙與非門 1片 芯片引腳圖如下所示：74ls86 四二輸入端異或門 74ls00 四二輸入

7、端與非門 74ls20 四輸入端雙與非門 三、預(yù)習要求1、復(fù)習與非、異或門電路工作原理。2、熟悉所用集成電路的引線位置及各引線用途。 四、實驗內(nèi)容及步驟實驗前先檢查實驗箱電源是否正常。然后對所選實驗用的集成電路進行連線，特別注意vcc及地線不能接錯。實驗中改動接線須先斷開電源，接好線后再通電源。1、測試門電路邏輯功能（1）選用四輸入端雙與非門74ls20一只，插入設(shè)計板，按圖1接線，輸入端a、b、c、d接s1s4(電平開關(guān)輸出插口)，輸出端l接電平顯示發(fā)光二極管（d1d8任意一個）。 圖1.1(2) 將電平開關(guān)按表1置位，分別測出輸出邏輯狀態(tài)。將輸出結(jié)果填入表1中。表1.1輸 入輸出abcdl

8、111101110011000100002、異或門邏輯功能測試（1）選四二輸入端異或門74ls86，按圖2接線，輸入端a、b、c、d接電平開關(guān)，輸出端a、b、y接電平顯示發(fā)光二極管。 （2）將電平開關(guān)按表2置位撥動，將輸出結(jié)果填入表2中。圖2表2輸 入輸 出abcdl1l2l30000100011001110111101013、分析并驗證邏輯電路的邏輯關(guān)系（1）用74ls00按圖3、圖4接線，將輸入輸出關(guān)系分別填入表3、表4中。（2）寫出上面兩個電路的邏輯表達式。 圖3圖4表3 輸入輸出 aby00011011表4輸入輸出abyz000110114、用與非門組成其它門電路并測試驗證。（1）組成

9、或非門: 用一片二輸入端四與非門74ls00組成或非門。a) 將或非門表達式轉(zhuǎn)化為與非門表達式。b) 畫出邏輯電路圖c) 測試并填表5表5輸入輸出 aby00011011（2）組成異或門: 用一片二輸入端四與非門74ls00組成異或門。a）將異或門表達式轉(zhuǎn)化為與非門表達式。b）畫出邏輯電路圖。c）測試并填表6表6輸入輸出aby00011011五、實驗報告1、按各步驟要求填表。2、回答問題：（1）與非門一個輸入端連接連續(xù)脈沖，其余端什么狀態(tài)時允許脈沖通過？什么狀態(tài)時禁止脈沖通過？（2）異或門又稱可控反相門，為什么？實驗三 譯碼器一、實驗?zāi)康氖煜ぜ勺g碼器，掌握譯碼器電路的功能、特點及其測試方法。

10、掌握譯碼器的級聯(lián)方法。二、實驗器件74ls139 雙24譯碼器 1片74ls20 四輸入端二與非門 1片 74ls138 3-8譯碼器 1片74ls04 六反相器 1片芯片引腳圖如下所示：74ls139 雙24譯碼器 74ls138 38譯碼器74ls04 六反相器 74ls20 四輸入端雙與非門三、實驗內(nèi)容及步驟1、譯碼器功能測試74ls139雙2線4線譯碼器如圖1所示。圖（a）為邏輯電路圖，圖（b）為實驗測試連線圖。輸入端d0、d1接邏輯開關(guān)a、b，輸出0 3接電平指示器。改變輸入信號d0、d1的狀態(tài)，觀察輸出，寫出0 3的數(shù)值（表1）及其表達式。圖1表1 功能表輸入輸出d1d032100

11、000010100113=_ 2= _1=_ 0= _2、將雙24譯碼器擴展成38譯碼器用雙2線4線譯碼器74ls139組成的3線8線譯碼器電路如圖2所示，按圖連線。輸入端d0 d2接邏輯開關(guān)0、1、2，輸出0 7接電平指示器。改變輸入信號d0 d2的狀態(tài)，觀察輸出，寫出0 7的數(shù)值（表2）及其表達式。圖2表2輸入輸出d2d1d0765432100000010100111001011101117 =_ 6 =_ 5 =_ 4 = _3 =_ 2 = _ 1 =_ 0 = _四、實驗報告1、按各步驟要求填表。2、試用兩片3線8線譯碼器74ls138構(gòu)成4線16線譯碼器，畫出邏輯電路圖。實驗四 數(shù)

12、據(jù)選擇器一、實驗?zāi)康恼莆账倪x一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及測試方法。掌握數(shù)據(jù)選擇器的級聯(lián)方法及測試方法。二、實驗器件74ls253 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 1片74ls04 六反相器 1片74ls32 四2輸入或門 1片芯片引腳圖如下所示：74ls253 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74ls32 四2輸入或門74ls04 六反相器三、實驗內(nèi)容及步驟1、將雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74253按圖1所示連線，信號輸入端dcba=0101, 分別接邏輯開關(guān)，地址碼輸入端a1、a0分別接邏輯開關(guān)，輸出y接電平指示器。改變地址碼輸入端a1a0的狀態(tài)，觀察輸出y，并填寫表1 圖1 表1 使能端地址碼四路數(shù)據(jù)輸入輸出ga1 a0d（

13、d3）c(d2)b（d1）a(d0)y00 0010100 1010101 0010101 10101邏輯表達式y(tǒng) = _2、將雙四選一多路數(shù)據(jù)選擇器74ls253接成八選一數(shù)據(jù)選擇器。電路如圖2所示，按測試圖連線，選通輸入a2、a1、a0信號分別接邏輯開關(guān)，d7d0分別為01100011，輸出y接電平指示器。改變a2a1a0，觀察輸出y的狀態(tài)，并把實驗結(jié)果填表2，說明電路功能。圖2（a）原理圖圖2(b)測試圖表2使能端地址碼八路數(shù)據(jù)輸入輸出ga2 a1a0d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0y0000000000 000 10100111001011101110 1 1 0 0 0

14、 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 10 1 1 0 0 0 1 1邏輯表達式y(tǒng) = _ 功能說明：_四、實驗報告1、按各步驟要求填表。2、總結(jié)數(shù)據(jù)選擇器的芯片擴展方法。實驗五 全加器功能測試一、實驗?zāi)康恼J識和熟悉加法器的功能和特點，測試由門電路組成的一位全加器的邏輯功能。掌握超前進位集成4位加法器的連接方法和測試方法。二、實驗器件74ls08 四2輸入與門 1片74ls86 四2輸入異或門 1片74ls32 四2輸入或門 1片74ls283 超

15、前進位集成4位加法器 1片芯片引腳圖如下所示：74ls08 四2輸入與門 74ls283 超前進位集成4位加法器 74ls86 四2輸入異或門 74ls32 四2輸入或門三、實驗內(nèi)容及步驟1、用門電路組成的全加器按圖1所示連線，將電路的三個輸入端ai、bi和ci-1分別接邏輯開關(guān)a、b、c，兩個輸出si和ci分別接電平指示器。改變輸入信號的高、低電平，觀察輸出端的狀態(tài)變化，填寫表1，寫出si和ci的邏輯函數(shù)表達式。圖1表1 邏輯真值表aibici-1siciaibici-1sici000 100 001 101 010 110 011 111 si = _ ci = _2、使用74ls283

16、超前進位集成4位加法器，a3、a2、a1、a0、 b3、b2、b1、b0分別接邏輯開關(guān)。輸出s1、s2、s3、s4接七段譯碼顯示器，輸出ci接發(fā)光二極管。改變輸入a3a2a1a0和b3b2b1b0，觀察七段譯碼顯示器的輸出結(jié)果，并將輸出結(jié)果填入表2。 表2輸入信號輸出信號a3a2a1a0b3b2b1b0七段譯碼顯示器c30001001000100011001101000100010110100110四、實驗報告1、整理實驗數(shù)據(jù)和圖表。2、總結(jié)組合邏輯電路的分析方法。實驗六 鎖存器功能測試一、實驗?zāi)康氖煜せ緎r鎖存器邏輯功能和特點，掌握測試方法。熟悉門控d鎖存器邏輯功能和特點，掌握測試方法。

17、二、實驗器件四2輸入與非門74ls00芯片 1片六反相器74ls04芯片 1片芯片引腳圖如下所示：74ls00 四2輸入與非門 74ls04 六反相器三、實驗內(nèi)容及步驟1、按圖1所示連線，電路為用與非門構(gòu)成的基本sr鎖存器， 、 接邏輯開關(guān)a、b，q、 接指示器。改變 、 的狀態(tài)，觀察輸出q和 的狀態(tài)。填寫實驗結(jié)果入表1，并寫出其特性方程。 圖1表1 功能表q功能說明00011011基本sr鎖存器邏輯功能：_基本sr鎖存器的特性方程 =_畫出基本sr鎖存器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：2、按圖2所示連接電路，信號輸入端d和使能端e分別接邏輯開關(guān)。改變e、d的輸入狀態(tài)，觀察輸出端q的狀態(tài)，填寫實驗結(jié)果入表2，并寫

18、出其特性方程。圖2表2 功能表edq功能說明00 01 10 11 d鎖存器功能：_d鎖存器特性方程 = _畫出d鎖存器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：四、實驗報告：1、填寫實驗表格2、鎖存器與觸發(fā)器的主要區(qū)別是什么？實驗七 觸發(fā)器功能測試一、實驗?zāi)康膶W會正確使用觸發(fā)器集成芯片。1、熟悉邊沿d觸發(fā)器的邏輯功能和特點，掌握測試方法。2、熟悉邊沿jk觸發(fā)器的邏輯功能和特點，掌握測試方法。3、熟悉t觸發(fā)器的構(gòu)成、邏輯功能和特點，掌握測試方法。4、熟悉t，觸發(fā)器的構(gòu)成、邏輯功能和特點，掌握測試方法。二、實驗器件74ls74 雙d觸發(fā)器（帶置位、復(fù)位、正觸發(fā)） 1片74ls112 雙j-k觸發(fā)器（帶置位、復(fù)位、負觸發(fā)） 1

19、片芯片引腳圖如下所示：74ls74 雙（上升沿）d觸發(fā)器 74ls112 雙（下降沿）jk觸發(fā)器三、實驗內(nèi)容及步驟1、 維持阻塞型d觸發(fā)器功能測試d、d、d、cp分別接邏輯開關(guān)，輸出q和端接電平指示器。改變d、d、d的狀態(tài)，觀察輸出端q和的狀態(tài)。填寫表1。表1d dcpdqnqn+1功能說明0 1011 0011 10011 1101d觸發(fā)器功能：_d觸發(fā)器特性方程qn+1=_端名稱為_功能：_端名稱為_功能：_d觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：2、j-k觸發(fā)器功能測試j、k、d、d、cp分別接邏輯開關(guān)，輸出q和端接電平指示器。改變j、k、d、d的狀態(tài)，觀察輸出端q和的狀態(tài)。填寫表2。表2d dcpj kq

20、nqn+1功能說明0 1 011 0 011 10 001 1 10 1011 11 0011 11 101jk觸發(fā)器功能：_jk觸發(fā)器特性方程qn+1=_端名稱為_功能：_端名稱為_功能：_jk觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：3、將j-k觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成t觸發(fā)器a) 畫出轉(zhuǎn)換電路圖，輸入電平，觀察并記錄q,將結(jié)果填入表3中。 表3d dcptqnqn+1功能說明0 1011 0011 10011 1101t觸發(fā)器功能：_t觸發(fā)器特性方程qn+1=_端名稱為_功能：_端名稱為_功能：_t觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：b) 使t常接1，將t觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成t，觸發(fā)器。輸入時鐘脈沖，觀察并記錄q,將結(jié)果填入表4中，并說明邏輯功能。

21、表4d dcp t，qnqn+1功能說明0 1011 0011 1101t，觸發(fā)器功能：_t，觸發(fā)器特性方程qn+1=_端名稱為_功能：_端名稱為_功能：_t，觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：四、實驗報告：1、填寫實驗表格2、觸發(fā)器有哪幾種常見的電路結(jié)構(gòu)？實驗八 集成計數(shù)器一、實驗?zāi)康?、熟悉集成計數(shù)器的邏輯功能和各控制端的作用。2、掌握計數(shù)器的使用方法。3、掌握n進制計數(shù)器的實現(xiàn)方法及測試方法。二、實驗器件74ls390 雙異步二-十進制計數(shù)器 1片 74ls00 四二輸入端與非門 1片 芯片引腳圖如下所示： 74ls390引腳圖74ls00 二輸入端四與非門74ls390功能表：cr（a）cp0（b）c

22、p1功能1異步清零0外部時鐘1q0輸出 二進制計數(shù)01外部時鐘q3q2q1輸出 五進制計數(shù)0外部時鐘qo十進制計數(shù)8421bcd碼0q3外部時鐘十進制計數(shù)5421bcd碼三、實驗內(nèi)容與步驟1、集成計數(shù)器74ls390功能測試a) 二進制計數(shù) cpo （a）接輸入脈沖，輸出qo接電平指示器，觀察在cp脈沖作用下，電平指示器的顯示情況。畫出與cp對應(yīng)的qo的波形及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明功能。波形圖： cpqo功能說明：_狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：b) 五進制計數(shù) cp1(b)接輸入脈沖， 輸出q3 q2 q1接電平指示器， 觀察在cp脈沖作用下，電平指示器的顯示情況。畫出與cp對應(yīng)的q3 q2 q1的波形及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

23、，說明功能。cpq1q2q3功能說明：_狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：c) 8421bcd碼十進制計數(shù) cpo（a）接輸入脈沖，q0接cp1（b），q3 q2 q1 q0輸出接電平指示器和七段譯碼顯示器，觀察在cp脈沖作用下，電平指示器和七段譯碼顯示器的顯示情況。畫出與cp對應(yīng)的q的波形及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明功能。填寫表1波形圖：cpq0q1q2q3功能說明：_狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：表1輸 入輸 出(電平顯示)數(shù)碼管顯示數(shù)值a(cp)q3q2q1q012345678910d) 5421bcd碼十進制計數(shù) cp1（b）接輸入脈沖，q3接cp0（a），輸出q0 q3 q2 q1接電平指示器，觀察在cp脈沖作用下，電平指示器的顯示

24、情況，畫出與cp對應(yīng)的q的波形及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明功能。填寫表2波形圖：cpq1q2q3q0功能說明：_狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：表2輸 入輸 出(電平顯示)b(cp)q0q3q2q1123456789102、任意進制計數(shù)器設(shè)計方法a) 用十進制計數(shù)器和與非門采用清零脈沖反饋法組成m=6的計數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路連接圖,連接并測試電路。四、實驗報告：1、填寫實驗表格2、異步清零與同步清零有什么區(qū)別？實驗九 組合邏輯電路的應(yīng)用（選做）一、實驗?zāi)康恼莆兆g碼器的應(yīng)用掌握數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用二、實驗器件74ls138 3-8譯碼器 1片74ls20 四輸入端二與非門 1片74ls253 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 1片 芯片

25、引腳圖如下所示：74ls138 3-8譯碼器 74ls20 四輸入端二與非門 74ls253 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 三、實驗內(nèi)容與步驟1、用38譯碼器實現(xiàn)全減器功能用一片3線8線譯碼器74ls138和一片74ls20四輸入端二與非門構(gòu)成一個一位全減器電路。填寫全減器真值表（表1）及輸出函數(shù)表達式，畫出電路連線圖，并檢驗其功能。表1輸 入輸 出aibici-1dici000001010011100101110111di= _ci= _2、試用雙四選一多路數(shù)據(jù)選擇器74ls253設(shè)計一個三人多數(shù)表決電路。a)按設(shè)計要求列出真值表；b)寫出輸出函數(shù)表達式；c)畫出邏輯電路圖；d)連接電路并測試功能；實

26、驗十 時序邏輯電路的應(yīng)用（選做）一、實驗?zāi)康恼莆沼嫈?shù)器的級聯(lián)方法及應(yīng)用二、實驗器件74ls390 雙異步二-十進制計數(shù)器 1片 74ls00 四二輸入端與非門 1片 芯片引腳圖如下所示：74ls390 雙異步二-十進制計數(shù)器 74ls00 四二輸入端與非門三、實驗內(nèi)容與步驟1、用十進制計數(shù)器的級聯(lián)和與非門采用清零脈沖反饋法組成m=24的計數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路連接圖,連接并測試電路。四、思考題用兩組十進制計數(shù)器和與非門構(gòu)成六十進制計數(shù)器（級聯(lián)法），60進制計數(shù)器的個位向十位進位，進位信號如何連接？畫出連接電路圖。實驗十一 555集成芯片的應(yīng)用（選做）一、實驗?zāi)康?、熟悉555集成電路的基本

27、結(jié)構(gòu)，工作方式及其應(yīng)用。2通過實驗掌握一定的設(shè)計和調(diào)試電路的能力。二、實驗器件1、數(shù)字電路實驗箱、2、示波器3、器件：ne555集成芯片1片，電阻、電容若干二、 實驗原理 圖10-1為555定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化原理圖，它包括兩個電壓比較器c1 、c2和一個rs觸發(fā)器，一個放電bjt t，緩沖器g及三只5k電阻組成的分壓器。 圖10-1 555定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化原理圖 555定時器的邏輯功能可理解為：由輸入決定兩個比較器的輸出從而決定rs觸發(fā)器的輸出。1) 當復(fù)位端rd為低電平時，不管其它輸入端的狀態(tài)如何，輸出vo為低電平。因此在正常工作時，應(yīng)將其接高電平。2) 當輸入vi 1大于2/3vcc時

28、，vi 2大于1/3vcc時，比較器c1輸出r為低電平，比較器c2輸出s為高電平，基本rs觸發(fā)器被置0，放電三極管t導通，輸出端vo為低電平；當輸入vi 1小于2/3vcc時，vi 2小于1/3vcc時，比較器c1輸出高電平，c2輸出低電平，rs觸發(fā)器被置1，放電三極管t截止，輸出端vo為高電平；當輸入vi 1小于2/3vcc時，vi 2大于1/3vcc時，基本rs觸發(fā)器r=1，s=1，觸發(fā)器狀態(tài)不變，電路亦保持原狀態(tài)不變。四、實驗內(nèi)容1、驗證555功能 用數(shù)字實驗箱中模塊m14，按圖10-2接線，驗證555集成電路功能。 m14中8腳vcc，4腳復(fù)位端rd已接高電平+5v；1腳gnd，5腳v

29、t已按圖接好。只須將數(shù)字實驗箱中電位器w1抽頭接p2，w2接p6；p7接r1；按表10-3改變電位器，并記錄下來。圖10-2表10-3 輸入 輸出vi 1（p6）vi 2（p2）rd（4腳）vo放電端（p7） 2/3vcc 2/3vcc 1/3vcc 1 1/3vcc 12、用555構(gòu)成施密特觸發(fā)器將555定時器的閾值輸入端（p6）和觸發(fā)輸入（p2）連在一起，便構(gòu)成了施密特觸發(fā)器，按圖10-4接好線，測試電壓傳輸特性曲線并記錄下來。圖10-4 圖10-53、用555構(gòu)成多諧振蕩器 按圖10-5接線，可形成一多諧振蕩器。 p2與p6相連，再與rc相連；用示波器觀察并記錄vc及輸出vo波形并記錄下

30、來。4、用555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器按圖10-6接線，可形成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。圖中vi可用m15中的1s信號，改變w1（100k）的數(shù)值，用示波器觀察vi 1、vc和vo的波形并記錄下來。圖10-6思考題 用555集成電路構(gòu)成救護車音響電路 圖10-7用兩塊555集成塊構(gòu)成音響電路。第一個555產(chǎn)生低頻振蕩，其頻率約為1.5hz，第二個其頻率約為1.5khz，由于第一個555的輸出端3接到第二個555控制端5腳上，因此，高頻振蕩器的振蕩頻率采到低頻振蕩器的調(diào)制，第一個555輸出為高電平時，第二個555的頻率就低；而第一個555輸出為低電平時，第二個555的頻率就高，這樣喇叭發(fā)出高低相間，周而復(fù)始的救護

31、車音響。按圖10-7接線調(diào)試。 圖10-7實驗十二 a/d、d/a轉(zhuǎn)換電路（選做）一、 實驗?zāi)康?.了解a/d、d/a轉(zhuǎn)換的工作原理。2.了解dac0832、adc0809集成芯片的轉(zhuǎn)換性能和使用方法。二、 實驗器件1. 數(shù)字電路實驗箱2. dac0832、adc0809集成芯片各一片3. ua741或747集成運算放大器一片4. 直流穩(wěn)壓電源一臺5. 數(shù)字電壓表一只三、 實驗原理1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac數(shù)模（d/a）轉(zhuǎn)換器，它的輸入是用二進制表示的數(shù)字量，它的輸出是模擬量。其工作原理就是將輸入數(shù)字量的每一位代碼，按權(quán)大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬輸出分量，然后在根據(jù)疊加原理，將各模擬分量相加，所得到的與數(shù)

32、字量成正比的模擬分量之和就是它的輸出總量。圖11-1為d/a轉(zhuǎn)換器dac0832引腳圖。 圖11-1dac0832引腳功能為：d7d0：八位數(shù)字量輸入，d7為最高位，d0為最低位。io1 ：模擬電流輸出1端，通常外接運放的反相輸入端。io2 ：模擬電流輸出2端，通常接地。rf ：為外接運放提供反饋電阻（約15k）引出端。vcc ：電源電壓，+5+15v。ur：參考電壓端。要求該輸入電壓精度愈高愈好，其范圍為-10+10v，若要輸出正模擬電壓，該端接負值電壓；若要輸出負模擬電壓，該端接正值電壓。dgnd ：數(shù)字電路接地端。agnd ：模擬電路接地端，通常與dgnd相連。 cs：片選信號端，低電平

33、有效。 ile ：輸入數(shù)據(jù)鎖存控制器。wr1 ：輸入寄存器寫選通信號端，低電平有效。輸入寄存器的鎖存信號le1由ile、cs、wr1的組合邏輯產(chǎn)生。le1為高電平時，輸入寄存器的狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)變化，le1為負跳變將輸入數(shù)據(jù)鎖存。xfer ：數(shù)據(jù)傳送信號控制端，低電平有效。wr2 ：dac寄存器寫選通信號端，低電平有效。dac寄存器的鎖存信號le2由xfer和wr2的組合邏輯產(chǎn)生。le2為高電平時，dac寄存器的輸出狀態(tài)隨寄存器 的輸入而變化，le2為負跳變時，輸入寄存器的內(nèi)容存入dac寄存器并開始d/a轉(zhuǎn)換。2、模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc 按工作原理來分，模數(shù)轉(zhuǎn)換可分為直接轉(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換。直接轉(zhuǎn)換就是將

34、模擬量直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，間接轉(zhuǎn)換是將模擬量先轉(zhuǎn)換成所需的某種中間量（如時間、頻率等），然后再將中間量轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量。 圖11-2為a/d轉(zhuǎn)換器adc0809引腳圖。adc0809引腳功能為：in0in7 ：八個模擬量輸入端。c、b、a ：通道地址輸入端。c、b、a為二進制，c為最高位，a為最低位。cba從000111分別選中通道in0in7。ale ： 地址鎖存信號端，高電平有效。當ale為高電平時，允許c、b、a所選的通道被選中，并把該通道的模擬信號接入a/d轉(zhuǎn)換電路。start ：轉(zhuǎn)換啟動信號端，當start為高電平時，開始a/d轉(zhuǎn)換。eoc ： 轉(zhuǎn)換結(jié)束的標志信號端。但a/d轉(zhuǎn)換結(jié)束

35、時，發(fā)出一個正脈沖，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。oe ： 數(shù)據(jù)輸出允許控制端，當給oe端高電平時，控制三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存緩沖器，將數(shù)據(jù)輸出。clock ：外部時鐘輸入端，為a/d轉(zhuǎn)換器提供所需要的時鐘脈沖。d7d0 ：數(shù)字量輸出端。ur (+)ur (-) ：參考電壓端，通常ur (+)=5v，ur (-)=0v。vcc：電源電壓，其值為5v，gnd：接地端。圖11-2四、實驗內(nèi)容1、測定dac0832的轉(zhuǎn)換性能1）按圖11-3接線，d7d0接八個邏輯開關(guān)。2）接通電源，將d7d0全部置“0”，調(diào)節(jié)運算放大器ua741的調(diào)零電位器rw（10 k），使輸出電壓為零。3）按表10-4要求，d7d0輸出不同的數(shù)字量

36、，測量其對應(yīng)的輸出模擬電壓大小，并填入表中。 圖11-3表11-4d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0輸出u0/v 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12、測定adc0809的轉(zhuǎn)換性能按圖11-5接線，模塊m13的方波輸出加至clk（10）端，頻率調(diào)至20khz左右。c、b、a接邏輯開關(guān)，使cba=“000”，將數(shù)字實驗箱中1k的電位器w

37、2接in0，按表11-6要求，加入不同的模擬電壓ui ，觀察相應(yīng)輸出的量，并將結(jié)果填入其中。1）改變邏輯開關(guān)，使cba=“001”，輸入模擬電壓ui接到in1端，按表11-6要求重復(fù)上述實驗。2）按上述方法，將輸入模擬電壓分別接至其余六個輸入端in2in7，進行實驗。圖11-5表11-6輸入模擬電壓ui /vd7d6d5d4d3d2d1d0 0 1 2 3 4 5實驗十三 交通信號燈的控制（設(shè)計）（選做）一、 設(shè)計任務(wù)1. 設(shè)計一個交通信號燈控制器，由一條主干道和一條支干道匯合成十字路口，在每個入口設(shè)置紅、黃、綠三色信號燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車輛有時間停在禁行線

38、外。2. 用紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號燈，用傳感器或邏輯開關(guān)作檢測車輛是否到來的信號。3. 主干道處于常允許通行的狀態(tài)，支干道有車來時才允許通行。主干道亮綠燈時，支干道亮紅燈；支干道亮綠燈時，主干道亮紅燈。4. 主、支干道均有車時，兩者交替允許通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，設(shè)立45秒、25秒計時、顯示電路。5. 在每次由綠燈亮到紅燈亮的轉(zhuǎn)換過程中，要亮5秒黃燈作為過渡，使行駛中的車輛有時間停到禁行線外，設(shè)立5秒計時、顯示電路。二、 設(shè)計提示1. 主、支干道用傳感器檢測車輛到來情況，實驗電路用邏輯開關(guān)代替。2. 45秒、25秒、5秒定時信號可用順計時，也可倒計時，計時起始信號由主控電路給出，定時結(jié)束信號也輸入到主控電路，由主控電路啟、閉三色信號燈或啟動另一計時電路。3. 主控電路是核心，這是一個時序電路，其輸入信號為：1) 車輛檢測信號；2) 45秒、25秒、5秒定時信號。其狀態(tài)表為： 狀態(tài) 主干道 支干道 時間 0綠燈亮，允許通行紅燈亮，禁止通行 45秒