基礎(chǔ)實訓(xùn)指導(dǎo)書

1、遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實訓(xùn)指導(dǎo)書電子信息工程技術(shù)教研室2004.3基礎(chǔ)實訓(xùn)部分實訓(xùn)一 TTL與非門功能測試及轉(zhuǎn)換、實訓(xùn)目的1掌握測試TTL與非門邏輯功能的方法。2進(jìn)一步了解有關(guān) TTL與非門電路。、儀器及器件1.74LS002塊2.萬用表1塊3.數(shù)字實驗儀1臺三、訓(xùn)練內(nèi)容（一）與非門邏輯功能的測試74LS00是四2輸入與非門，其引腳圖如圖1-1所示。任選74LS00中一個獨(dú)立的與非門,按圖1-2接線，兩輸入端分別接邏輯電平開關(guān)，用萬用表測輸出端的電位，將測試結(jié)果填入表1-1中。圖1T輸入輸出A電位狀態(tài)節(jié)0011011表1T（二）與非門構(gòu)成其它門電路1. 組成或門提示：丫勺二A B

2、二A B二A -B二A 1 E 1將結(jié)果填入表1-2中。2. 組成與門提示：Y, =A B =A B = A E 1將結(jié)果填入表1-3中。3. 組成異或門需要幾塊74LS00，請自行設(shè)計并測試，將結(jié)果填入表1-4中。訓(xùn)表4-2輸入輸出A狀態(tài)V00011011訓(xùn)表4T輸入輸出AE狀態(tài)Y00011011訓(xùn) 4-4輸入輸出AB狀態(tài)100011011四、實訓(xùn)報告及思考記錄測試結(jié)果，填入訓(xùn)練表格，寫出實訓(xùn)報告，并思考下列問題:1. 為什么用與非門可以實現(xiàn)其它任何門電路？2. 如何將異或門輸出 丫二Ab AB表達(dá)式轉(zhuǎn)換成與非式，進(jìn)而用與非門實現(xiàn)之?3. 查資料說明TTL與非門的高、低電平的范圍值是多少？實

3、訓(xùn)二集成邏輯門電路的參數(shù)測試、實訓(xùn)目的1. 掌握TTL和CMOS!非門主要參數(shù)的意義及測試方法。2. 進(jìn)一步熟悉數(shù)字邏輯儀的基本功能和使用方法。、儀器及設(shè)備1. 數(shù)字邏輯實驗儀1臺2. 萬用表2只3. 元器件：74LS20 (T063)、CC4012 各一塊，2CK11 4 只三、訓(xùn)練內(nèi)容1. TTL與非門74LS20靜態(tài)參數(shù)測試導(dǎo)通電源電流ICCL和截止電源電流ICCH。測試電路如圖 2-1。74LS20為雙與非門,兩個門的輸入端作相同處理。測得 ICCL=12mA ICCH=1.6mA圖丄圖2-2低電平輸入電流IiL 路如圖2-2 。和高電平輸入電流IiH。每一門和每一輸入端都測試一次。測

4、試電2. 電壓傳輸特性。調(diào)節(jié)電位器RVy使Vi從0V向5V變化，逐點(diǎn)測試 Vi和V0值，將結(jié)果記錄入下表中。測試電路如圖2-3 。參數(shù)1A1B1C1D2A2B2C2DIiL(mA)1.11.21.11.01.01.11.11.0IiH (uA)999910998Vi0.30.511.21.31.351.41.451.51.61.72.43.6Vo3.63.632.72.42.11.61.31.00.70.30.30.33. CM0S雙四輸入與非門 CC4012靜態(tài)參數(shù)測試將CC4012正確插入面包板，測電壓傳輸特性。測試電路和方法同上，輸出端為空載測 量。將結(jié)果記錄入下表中。Vi00.5122

5、.32.42.452.52.552.62.734.55Vo55555555000000四、實訓(xùn)報告及注意問題記錄測試結(jié)果，填入訓(xùn)練表格，寫出實訓(xùn)報告，并思考下列問題：1. 測量TTL與非門輸出低電平時要加負(fù)載，因為要求集成塊有一定帶負(fù)載的能力，而TTL與非門輸出低電平時會有較大負(fù)載電流。圖2-3中R選用360Q是根據(jù)最大允許負(fù)載電流為：扇出系數(shù)（8）X低電平輸入電流 I iL （1.6mA）得到的。若 R很小會使負(fù)載電流過 大，無法得到正常的輸出低電平。2. 與非門輸入端懸空可以當(dāng)作輸入為“ 1”，因為懸空相當(dāng)于Ri=由輸入端負(fù)載特性可得此結(jié)論。3. TTL或非門閑置輸入端的處置方法：與其它輸

6、入端并聯(lián)；接地。4. 實驗中所得ICCL和ICCH為整個器件值，單個門電路的ICCL和ICCH為所測值的一半。重點(diǎn)講解組合邏輯電路的實驗分析的方法與步驟及在實驗設(shè)備中如何去實現(xiàn)。實訓(xùn)三 組合電路的實驗分析一、實訓(xùn)目的1掌握譯碼顯示電路的原理。2熟悉中規(guī)模譯碼、顯示器件的使用方法。二、儀器及器件1.74LS48 （4線一7段譯碼驅(qū)動器）2. BS201 （七段共陰發(fā)光二極管數(shù)碼管）3.1K Q電阻4數(shù)據(jù)實驗儀三、實訓(xùn)原理若干1臺1. 七段發(fā)光二極管數(shù)碼管公井陰槪DP圖3-1 數(shù)碼管BS201A的外形圖和等效電路2.4線一7段譯碼驅(qū)動器74LS48是4線一7段譯碼驅(qū)動器，用于與共陰極半導(dǎo)體數(shù)碼顯示

7、器件相連。其邏 輯符號、外引線排列如圖3-2所示，表3-1為其功能表。SifRBOLtC汕2詭F加,2誼 /2a,2lS ms isLfRBf74LS4SAf Ai a AtXiC 述匚 JJC Bi/HBO U 麗UAt匸At U GND匚74LS48本實驗采用共陰極數(shù)碼管BS201A。其外形圖和等效電路如圖3-1所示圖3-274LS48的邏輯符號、外引線排列圖序輸入bI/rbo輸出刎A2AiAonRBI1孔氐JY電Y/0000011/I11111 10100011X/I010o a0200101X/I11011 0130011IX/l1111o a1401aa1X/I01100 11501

8、011X/I1010 11501101X/I0c111 11701111X/I11T00 00810001X/I11111 11910a11X/I11100 111010101X/I00011 011110i11X/I00110 c112110D1X/I000C 111311011X/I10010 111411i01X/I00011 111511i11X/I00000 00滅圻XXXXXX0/000a0 00000010/Ia0000 0XXXX0X/o11111 1174LS48 有三個控制端 LT , RBI , BI /RBO :（1）滅燈輸入/滅零輸出BI/RBO。當(dāng)bT/RBO為輸入

9、端而且BI =0時，無論其他輸入端是高電平還是低電平，輸出Ya 迫均為0,字形消隱。（2）試燈輸入LT。當(dāng)LT =0時，BT /RBO是輸出端，且 RBO=1，此時無論其他輸入是高電平還是低電平，輸出Ya Yg均為1,即七段管都亮，如有不亮的證明該數(shù)碼管的發(fā)光管壞了。（3）滅零輸入 RBT。當(dāng)LT =1，RBT =0，輸入變量為0000時，七段輸出Ya Yg 全為0,不顯示0字形。此時RBO為輸出端且RBO=0。四、訓(xùn)練內(nèi)容1將74LS48與BS201A對應(yīng)管腳連接如訓(xùn)圖 3-3所示電路。Bl/RBORBI YlGND X* YC圖3-374LS48與BS201A對應(yīng)管腳的連接圖vcc(I-A

10、.A,街仏LT2在A3A2A1 A0輸入端輸入00001001十個8421BCD碼，觀察數(shù)碼管的顯示情況，自制表格填入。3當(dāng)A3A2A A0輸入端輸入10101111這六個碼時，觀察顯示情況，記入自制的表格中。實訓(xùn)四 用組合電路設(shè)計邏輯問題（自擬）一、訓(xùn)練目的1掌握用數(shù)據(jù)選擇器來解決實際問題的方法。2.學(xué)會擴(kuò)展的方法。二、儀器及器件1.74LS151 （八選一數(shù)據(jù)選擇器）2塊2.74LS00 （四2輸入與非門）1塊3.數(shù)據(jù)實驗儀1臺三、訓(xùn)練內(nèi)容（一）用八選一解決實際問題1. 問題：某車間有三臺機(jī)器，用紅、黃兩個故障指示燈表示機(jī)器的工作情況。當(dāng)只 有一臺機(jī)器有故障時，黃燈亮；若有兩臺機(jī)器同時發(fā)生

11、故障時，紅燈亮；如果三 臺機(jī)器都發(fā)生故障時，紅、黃燈都亮。試用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計這個燈的控制邏輯電 路。2. 根據(jù)問題進(jìn)行設(shè)計（1） 分析問題列真值表。（2）由真值表得出函數(shù)表達(dá)式。（3）由函數(shù)表達(dá)式得邏輯圖。（4） 連接實際電路，對照真值表進(jìn)行驗證。（二）用兩塊八選一數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)十六選一的邏輯功能1. 參照第三章第四節(jié)設(shè)計電路。2. 連接實際電路，對照十六選一的真值表進(jìn)行驗證。四、實訓(xùn)報告及思考記錄測試結(jié)果，填入訓(xùn)練表格，寫出實訓(xùn)報告，并思考下列問題：1. 用四選一 74LS153如何實現(xiàn)上述問題？2. 如何用四選一 74LS153實現(xiàn)一個八選一？ 本次實訓(xùn)題目主要由學(xué)生自擬，指導(dǎo)老師重在輔

12、導(dǎo)。實訓(xùn)五 觸發(fā)器的功能及應(yīng)用、實訓(xùn)目的1. 學(xué)會測試觸發(fā)器邏輯功能的方法。2. 進(jìn)一步熟悉RS觸發(fā)器、集成JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式。3. 進(jìn)一步熟悉數(shù)字邏輯實驗箱中單脈沖和連續(xù)脈沖發(fā)生器的使用方法。、儀器及設(shè)備1. 數(shù)字邏輯實驗儀1臺2. 萬用表1只3. 雙蹤示波器一臺4. 元器件：74LS00、74LS74 各 1 塊，74LS20、74LS76 各 1 塊。|rd|rd圖A3圖5-1四、訓(xùn)練內(nèi)容1. 基本RS觸發(fā)器邏輯功能測試?yán)脭?shù)字邏輯實驗箱測試由與非門組成的基本RS觸發(fā)器的邏輯功能，R、S接電平開關(guān),Q Q接電平顯示，將結(jié)果記錄在下表中。表5-1 RS觸發(fā)器邏輯功能測

13、試表步驟RSQQ功能000不定101置0211保持310置1411保持2. 集成JK觸發(fā)器邏輯功能測試表5-2 JK觸發(fā)器邏輯功能表CPJKSdRdQQX11QQ11t 0011Ot 1011 0110Ot 11101t 01t 011Ot 1Ot 10/11/0(1) 直接置0和置1端的功能測試(2) JK邏輯功能的測試按下表測試并記錄 JK觸發(fā)器的邏輯功能。表5-3 JK觸發(fā)器邏輯功能測試表JKCPnQn41Q00Ot 11t 001Ot 11t 010Ot 11t 011Ot 11t 0(3) JK觸發(fā)器計數(shù)功能測試使觸發(fā)器處于計數(shù)狀態(tài)(J=K=1)，CP信號由實驗儀操作板中的連續(xù)脈沖(矩形波) 發(fā)生器提供，可分別用低頻(f= 110HZ)和高頻(f=20150KHZ )兩檔進(jìn)行輸入，分別用實驗箱上的LED電平顯示器和雙蹤示波器觀察工作情況，記錄CP與Q的工作波形，Q狀態(tài)更新發(fā)生在CP的下降沿。Q信號的周期是CP信號周期的兩倍。3. 集成D觸發(fā)器邏輯功能測試按下表測試并記錄 D觸發(fā)器的邏輯功能。表5-3 D觸發(fā)器邏輯功能測試表DCPnQn-HQ00F101OF10五、實訓(xùn)報告及思考記錄測試結(jié)果，填入實訓(xùn)表格，寫出實訓(xùn)報告，并思考下列問題:1. 畫出工作波形圖。l/3Vcc 1r 2/3Vcco-ir x0X1f l/3Vccl/3Vcci1X3 l/3Vccf 2/3Vcc