數(shù)電實驗報告

1、實驗2 組合邏輯電路（半加器全加器及邏輯運算）一、實驗?zāi)康?.掌握組合邏輯電路的功能測試。2.驗證半加器和全加器的邏輯功能。3.學會二進制數(shù)的運算規(guī)律。二、實驗儀器及材料1.Dais或XK實驗儀一臺2.萬用表一臺3.器件： 74LS00 三輸入端四與非門3片 74LS86 三輸入端四與或門1片 74LS55 四輸入端雙與或門1片三、預(yù)習要求1.預(yù)習組合邏輯電路的分析方法。2.預(yù)習用與非門和異或門構(gòu)成的半加器、全加器的工作原理。3.學習二進制數(shù)的運算。四、實驗內(nèi)容1.組合邏輯電路功能測試。圖21用2片74LS00組成圖21所示邏輯電路。為便于接線和檢查，在圖中要注明芯片編號及各引腳對應(yīng)的編號。圖

2、中A、B、C接電平開關(guān)，Y1、Y2接發(fā)光管顯示。按表21要求，改變A、B、C的狀態(tài)填表并寫出Y1、Y2邏輯表達式。將運算結(jié)果與實驗比較。表21輸 入輸 出ABCY1Y20000000101011111111111010100111011001010(5) 實驗過程及實驗圖：1）連線圖：2）實驗圖：(6) 實驗總結(jié)：用兩片74ls00芯片可實現(xiàn)如圖電路功能2.測試用異或門（74LS86）和與非門組成的半加器的邏輯功能。根據(jù)半加器的邏輯表達式可知，半加器Y是A、B的異或，而進位Z是A、B相與，故半加器可用一個集成異或門和二個與非門組成如圖22。圖22 在實驗儀上用異或門和與門接成以上電路。A、B接

3、電平開關(guān)S，Y、Z接電平顯示。 按表22要求改變A、B狀態(tài)，填表。表22輸入端A0101B0011輸出端Y0110Z0001（3） 實驗過程及實驗圖：1） 管腳圖： 2） 實驗圖 （4）實驗總結(jié)：用異或門（74LS86）和與非門可組成半加器3.測試全加器的邏輯功能。寫出圖23電路的邏輯表達式。根據(jù)邏輯表達式列真值表。根據(jù)真值表畫邏輯函數(shù)SiCi的卡諾圖。BiBi,Ci-1000111100001010111AiBi,Ci-1000111100010111010 Si= Ci=圖23填寫表23各點狀態(tài)。表23AiBiCi-1YZX1X2X3SiCi0000 0111000100111010100

4、101011011011011010011010110011110111110100111011110111001按原理圖選擇與非門并接線進行測試，將測試結(jié)果記入表24，并與上表進行比較看邏輯功能是否一致。表24AiBiCi-1CiSi0000001001100011101000101011101011011111（6） 實驗過程及實驗圖：1）引腳圖：2）實驗圖：（7） 實驗總結(jié)：3個74ls00芯片可構(gòu)成全加器4.測試用異或、與或和非門組成的全加器的邏輯功能。全加器可以用兩個半加器和兩個與門一個或門組成，在實驗中，常用一塊雙異或門、一個與或門和一個非門實現(xiàn)。1 畫出用異或門、與或非門和與門實

5、現(xiàn)全加器的邏輯電路圖,寫出邏輯表達式。找出異或門、與或非門和與門器件，按自己畫出的圖接線。接線時注意與或非門中不用的與門輸入端接地。當輸入端Ai、Bi、Ci1為下列情況時，用萬用表測量Si和Ci的電位并將其轉(zhuǎn)為邏輯狀態(tài)填入表25。表25輸入端Ai00001111Bi00110011Ci-101010101輸出Si01101001Ci00010111（4） 實驗過程及實驗圖： Si=ABCCi=AB+BC+AC引腳圖： 實驗圖： 實驗3 觸發(fā)器一、實驗?zāi)康?熟悉并掌握RS、D、JK觸發(fā)器的構(gòu)成，工作原理和功能測試方法。2學會正確使用觸發(fā)器集成芯片。3了解不同邏輯功能FF相互轉(zhuǎn)換的方法。二、實驗儀

6、器及材料1 雙蹤示波器一臺2 Dais或XK實驗儀一臺3 器件 74LS00 二輸入端四與非門1片 74LS74 雙D觸發(fā)器1片 74LS112 雙J-K觸發(fā)器1片二、 實驗內(nèi)容1.基本RSFF功能測試：兩個TTL與非門首尾相接構(gòu)成的基本R-SFF的電路如圖31所示。 試按下面的順序在/Sd，/Rd端加信號：/Sd=0 /Rd=1/Sd=1 /Rd=1/Sd=1 /Rd=0/Sd=1 /Rd=1觀察并記錄FF的Q、/Q端的狀態(tài)，將結(jié)果填入下表31中，并說明在上述各種輸入狀態(tài)下，F(xiàn)F執(zhí)行的功能？圖3-1 基本RSFF電路表3-1/Sd/RdQ/Q邏輯功能0110置11110保持1001置0110

7、1保持 /Sd接低電平，/Rd端加脈沖。 /Sd接高電平，/Rd端加脈沖。 令/Rd=/Sd，/Sd端加脈沖。記錄并觀察、三各情況下，Q、/Q端的狀態(tài)。從中你能否總結(jié)出基本R-SFF的Q、/Q端的狀態(tài)改變和輸入端Sd，Rd的關(guān)系。 當/Sd，/Rd都接低電平時，觀察Q、/Q端的狀態(tài)。當/Sd，/Rd同時由低電平跳為高電平時，注意觀察Q、/Q端的狀態(tài)。重復(fù)35次看Q、/Q端的狀態(tài)是否相同，以正確理解“不定”狀態(tài)的含義。（6） 實驗過程：1）引腳圖： 2）實驗圖：2維持一阻塞型D發(fā)器功能測試。雙D型正沿邊維持一阻塞型觸發(fā)器74LS74的邏輯符號如圖32所示圖3-2 DFF邏輯符號圖中/Sd，/Rd

8、為異步置位1端，置0端（或稱異步置位，復(fù)位端）。CP為時鐘脈沖端。試按下面步驟做實驗：分別在/Sd，/Rd端加低電平，觀察并記錄Q、/Q端的狀態(tài)。令/Sd，/Rd端為高電平，D端分別接高，低電平，用點動脈沖作為CP，觀察并記錄當CP為0、1、時Q端狀態(tài)的變化。當/Sd=/Rd=1、CP=0（或CP=1），改變D端信號，觀察Q端的狀態(tài)是否變化？整理上述實驗數(shù)據(jù)，將結(jié)果填入下表32中。/Sd=/Rd=1，將D和Q端相連，CP加連續(xù)脈沖，用雙蹤示波器觀察并記錄Q相對于CP的波形。表32/Sd/RdCPDQnQn+100XX011110XX001011000101110111110X0111（5） 實

9、驗過程及實驗圖：1） 引腳圖： 2）實驗圖： 3負邊沿JK觸發(fā)器功能測試雙J-K負邊沿觸發(fā)器74LS112芯片的邏輯符號如圖33所示。圖33 J-KFF邏輯符號自擬實驗步驟，測試其功能，并將結(jié)果填入下表33中。若令J=K=1時，CP端加連續(xù)脈沖，用雙蹤示波器觀察QCP波形，和DFF的D和Q端相連時觀察到的Q端的波型相比較，有何異同點？表33/Sd/RdCPJKQnQn+101XXXX110XXXX0110X00111X0111X01111X1104觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換將D觸發(fā)器和J-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器，列出表達式，畫出實驗電路圖。接入連續(xù)脈沖，觀察各觸發(fā)器CP及Q端波形。比較兩者關(guān)系。自擬實驗數(shù)

10、據(jù)表并填寫之。（4） 實驗過程及實驗圖Qn+1=J/Qn+/KQn令J=1，K=1；Qn+1=/Qn 2） 實驗圖：四、實驗報告1.整理實驗數(shù)據(jù)、圖表并對實驗結(jié)果進行分析討論。2. 寫出實驗內(nèi)容3、4的實驗步驟及表達式。 D觸發(fā)器： JK觸發(fā)器: 3. 畫出實驗4的電路圖及相應(yīng)表格。4.總結(jié)各類觸發(fā)器特點。實驗4 時序電路一、實驗?zāi)康?. 掌握常用時序電路分析，設(shè)計及測試方法。2. 訓(xùn)練獨立進行實驗的技能。二、實驗儀器及材料料1雙蹤示波器一臺2. Dais或XK實驗儀一臺3器件 74LS73 雙JK觸發(fā)器2片74LS174 雙D觸發(fā)器1片74LS10 三輸入三與非門1片 三、實驗內(nèi)容1.異步二

11、進制計數(shù)器 按圖41接線圖41 由CP端輸入單脈沖，測試并記錄Q1Q4端狀態(tài)及波形。 試將異步二進制加法計數(shù)改為減法計數(shù)，參考加法計數(shù)器，要求實驗并記錄。（4） 實驗過程及實驗圖：1）：2） 減法計數(shù)器：2異步二一十進制加法計數(shù)器 按圖42接線。圖42QA、QB、QC、QD四個輸出端分別接發(fā)光二極管顯示，復(fù)位端R接入單脈沖，CP接連續(xù)脈沖。 在CP端接連續(xù)脈沖，觀察CP、QA、QB、QC及QD的波形，并畫出它們的波形。 將圖41改為一個異步二一十進制減法計數(shù)器，并畫出CP、QA、QB、QC及QD的波形。（4） 實驗過程及實驗圖：1） 實驗圖：3. 自循環(huán)移位寄存器一環(huán)形計數(shù)器。 按圖43接線，

12、將A、B、C、D置為1000，用單脈沖計數(shù)，記錄各觸發(fā)器狀態(tài)。圖43改為連續(xù)脈沖計數(shù)，并將其中一個狀態(tài)為“0”的觸發(fā)器置為“1”（模擬干擾信號作用的結(jié)果），觀察記數(shù)器能否正常工作。分析原因。ABCD依次顯示：100011001110111101110011000100001000，能正常工作 按圖44接線，現(xiàn)非門用74LS10三輸入端三與非門重復(fù)上述實驗，對比實驗結(jié)果，總結(jié)關(guān)于自啟動的體會。圖44（3） 實驗過程及實驗圖：實驗結(jié)果：ABCD依次顯示：10000100001000011000，不能自啟動四、實驗報告1.畫出實驗內(nèi)容要求的波形及記錄表格。2.總結(jié)時序電路特點。 時序電路具有如下特點

13、：（1） 路由組合電路和存儲電路組成。（2） 電路中存在反饋，因而電路的工作狀態(tài)與時間因素相關(guān)，即時序電路的輸出由電路的輸入和電路原來的狀態(tài)共同決定。實驗5 集成計數(shù)器一、實驗?zāi)康?.熟悉集成計數(shù)器邏輯功能和各控制端作用。2.掌握計數(shù)器使用方法。二、實驗儀器有為材料1. 雙蹤示波器一臺2. Dais或XK實驗儀一臺3. 器件 74LS290 十進制計數(shù)器2片三、實驗內(nèi)容及步驟1. 集成計數(shù)器74LS290功能測試。74LS290是二一五一十進制異步計數(shù)器。邏輯簡圖為圖51所示。圖51 74LS290邏輯圖74LS290具有下述功能： 直接置0（R0·R0=1），直接置9（R9

14、3;R9=1） 二進制計數(shù)（CP1輸入QA輸出） 五進制計數(shù)（CP2輸入QDQAQB輸出） 十進制計數(shù)（兩種接法如圖52A、B所示）。圖52 十進制計數(shù)器（5） 實驗圖：2計數(shù)器連接分別用2片74LS290計數(shù)器連接成二位數(shù)五進制、十進制計數(shù)器。 畫出連線電路圖。 按圖接線，并將輸出端接到數(shù)碼顯示器的相應(yīng)輸入端，用單脈沖作為輸入脈沖驗證設(shè)計是否正確。 畫出四位計數(shù)器連接圖并總結(jié)多級計數(shù)器連接規(guī)律。表51功能表R0R0R9R輸出HHLX0000HHXL0000XXHH1001XLXL計數(shù)LXLX計數(shù)LXXL計數(shù)XLLX計數(shù)表52十進制0000010001200103001140100501016

15、0110701118100091001表53雙五進制計 數(shù)輸 出QDQCQBQA0000010001200103001140100500006789（4） 實驗過程及實驗圖：雙五進制十進制： 3任意進制計數(shù)器設(shè)計方法。采用脈沖反饋法（稱復(fù)位法或置位法），可用74LS290組成任意模（M）計數(shù)器。圖53是用74LS290實現(xiàn)模7計數(shù)器的兩種方案，圖（A）采用復(fù)位法，即計數(shù)計到M異步清0，圖（B）采用置位法，即計數(shù)計到M-1異步置0。圖53 74LS290實現(xiàn)七進制數(shù)方法當實現(xiàn)十以上時制的計數(shù)器時可將多片連接使用。圖54是45進制計數(shù)一種方案，輸出為8421BCD碼。圖54 按圖54接線，并將輸出接到顯示器上驗證。 設(shè)計一個六十進制計數(shù)器并接線驗證。 記錄上述實驗各級同步波形。（4） 實驗過程及實驗圖：45進制：60進制：四、實驗報告1整理實驗內(nèi)容和各實驗數(shù)據(jù)。2畫出實驗內(nèi)容1、2所要求的電路圖及波形圖。3總結(jié)計數(shù)器使用特點。(1) 首先必須了解計數(shù)器的邏輯功能及功能表和引腳圖。計