《數字電子技術》實驗手冊

1、數字電子技術實驗手冊云南師范大學信息學院20128實驗一 門電路一、 實驗目的1、驗證常用TTL門電路的邏輯功能；2、熟練掌握常用儀器儀表的使用。二、實驗內容完成與非門、或非門、與或非門、異或門及非門邏輯功能測試三、實驗設備及器件1、數字電路實驗臺 1臺 2、集成電路芯片74LS00（二輸入四與非門） 1片74LS02（二輸入四或非門） 1片74LS51（雙2-3輸入與或非門） 1片74LS86（二輸入四異或門） 1片74LS04（六非門） 1片四、實驗步驟 1、與非門邏輯功能測試用74LS00二輸入四與非門進行實驗。(1) 按圖1接線。+5V接開關V接LED FAB圖1 與非門邏輯功能測試電

2、路(2) 按表1要求通過開關改變輸入端A與B的電平值，將輸出端測試結果填入表中。表1 與非門邏輯功能測試表輸 入輸 出 FAB電壓（V）邏輯狀態(tài)（ 燈亮為“1”，燈滅為“0” ）003.61013.61102.81110.1702、或非門邏輯功能測試用74LS02二輸入四或非門進行實驗。（1）按圖2接線。+5V接開關V接LED FAB 圖2 或非門邏輯功能測試電路（2） 按表2要求通過開關改變輸入端A與B的電平值，將輸出端測試結果填入表中。 表2 或非門邏輯功能測試表輸 入輸 出 FAB電壓(V)邏輯狀態(tài)（ 燈亮為“1”，燈滅為“0” ）00 3.5 101 0.2 010 3.2 111 0

3、.1 0 3、與或非門邏輯功能測試用74LS51雙2-3輸入與或非門進行實驗。+5V接開關V接LED FABCD(1) 按圖3接線。圖3 與或非門邏輯功能測試電路(2) 按表3要求通過開關改變輸入端A、B、C與D的電平值，將輸出端測試結果填入表中。 表3 與或非門邏輯功能測試表輸 入輸 出 F A B C D電壓(V) 邏輯狀態(tài)（ 燈亮為“1”，燈滅為“0” ） 0 0 0 03.31 0 0 0 10.20 0 0 1 10.10 0 1 1 10.10 1 1 1 10.10 4、異或門邏輯功能測試用74LS86二輸入四異或門進行實驗。+5V接開關V接LED FAB(1) 按圖4接線。 圖

4、4 異或門邏輯功能測試電路(2) 按表4要求通過開關改變輸入端A與B的電平值，將輸出端測試結果填入 表中。 表4 異或門功能測試表輸 入輸 出 FAB電壓(V)邏輯狀態(tài)（ 燈亮為“1”，燈滅為“0” ）00 0.1 001 2.7 110 0.9 011 0.1 0+5V接開關V接LED FA5、非門邏輯功能測試用74LS04六非門進行實驗。（1）按圖5接線。 圖5 非門邏輯功能測試電路(3) 按表5要求通過開關改變輸入端A與B的電平值，將輸出端測試結果填入 表中。 表5 非門邏輯功能測試表輸 入輸 出 F A電壓(V)邏輯狀態(tài)（ 燈亮為“1”，燈滅為“0” ） 0 3.5 1 1 0.1 0

5、五、思考題如何利用74LS00與非門實現“與電路”、“或電路”、“或非電路”、“異或電路”？試用門電路符號畫出電路圖。六、實驗要求1、獨立完成實驗。2、按規(guī)定的格式完成實驗報告書寫，要求給出每一個實驗電路及測試結果。實驗二 組合邏輯電路（基于SSI）一、實驗目的1、掌握基于TTL門電路的組合邏輯電路的設計方法；2、掌握組合邏輯電路的功能測試方法。二、實驗內容一位二進制全加器電路設計及功能測試。三、實驗設備及器件 1、數字電路實驗臺 1臺2、與非門芯片 若干四、實驗步驟1、運用數字邏輯的基本原理，選用與非門電路設計一個一位二進制全加器。2、參照設計好的電路圖，完成電路接線。3、根據設計要求完成電

6、路邏輯功能驗證。五、思考題 如何利用已設計好的一位二進制全加器電路實現多位二制加法器的設計？六、實驗要求1、獨立完成實驗。2、按規(guī)定的格式完成實驗報告書寫，要求寫出設計過程，給出最終的實驗電路及測試結果。 實驗三 編碼器與譯碼器一、實驗目的1、掌握編碼器、譯碼器的邏輯功能；2、掌握基于MSI組合功能件的組合邏輯電路設計方法。二、實驗內容1、優(yōu)先編碼器、3-8譯碼器及七段數碼管譯碼器功能測試；2、電子呼叫器設計。三、實驗設備及器件 1、數字電路實驗臺 1臺2、集成電路芯片 74LS148（8-3優(yōu)先編碼器） 1片 74LS138（3-8譯碼器） 1片74LS48（七段數碼管譯碼器） 1片自選芯片

7、 若干四、實驗步驟1、 完成8-3優(yōu)先編碼器74LS148、3-8譯碼器74LS138及七段數碼管譯碼器74LS48的邏輯功能測試；2、選用74LS148及74LS48并輔助其它器件設計一個簡易電子呼叫器。（1）參照設計好的電路圖，完成電路接線；（2）根據設計要求完成電路邏輯功能驗證。五、思考題 數碼管有哪兩種分類？使用時有何不同？六、實驗要求1、獨立完成實驗。2、按規(guī)定的格式完成實驗報告書寫，要求寫出電路設計思路，給出最終的實驗電路及測試結果。實驗四 加法器、比較器與數據選擇器一、實驗目的1、掌握多位加法器、多位比較器、數據選擇器的邏輯功能；2、掌握基于MSI組合功能件的組合邏輯電路設計方法

8、。二、實驗內容1、加法器、比較器、數據選擇器功能測試；2、應用電路設計。三、實驗設備及器件 1、數字電路實驗臺 1臺2、集成電路芯片74LS283（四位加法器） 1片74LS85（四位比較器） 1片74LS151（8選1數據選擇器） 1片自選芯片 若干四、實驗步驟 1、完成四位加法器74LS283、四位比較器74LS85、八選一數據選擇器74LS151的邏輯功能測試；2、選擇器件（至少包含以上任一芯片）完成一應用電路設計，電路功能可自由定義。（1）參照設計好的電路圖，完成電路接線；（2）根據設計要求完成電路邏輯功能驗證。五、思考題 四位加法器74LS283內部電路如何實現進位？有何特點？六、實

9、驗要求1、獨立完成實驗。2、按規(guī)定的格式完成實驗報告書寫，要求寫出電路設計思路，給出最終的實驗電路及測試結果。實驗五 觸發(fā)器一、實驗目的1、 掌握D觸發(fā)器和J-K觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式；2、 熟悉現態(tài)和次態(tài)的概念及兩種觸發(fā)器的狀態(tài)方程。二、實驗內容 完成各類觸發(fā)器功能測試三、實驗設備及器件1、 數字電路實驗臺 1臺2、 集成電路芯片74LS74（雙D觸發(fā)器） 1片74LS112（雙J-K觸發(fā)器） 1片四、實驗步驟1、74LS74邏輯功能測試+5VRdDSd接開關接單脈沖 CP接LED Q（1）按圖1接線圖1 D觸發(fā)器功能測試圖（2）異步置位（Sd）端復位（Rd）端功能測試。利用開關按表1改

10、變Rd、Sd的邏輯狀態(tài)（D,CP狀態(tài)隨意），借助指示燈觀測相應的、狀態(tài)，結果記入表1中。表1 D觸發(fā)器置位、復位端測試表輸 入輸 出CPDSdRdQ11010110101100 任意狀態(tài)（3）D與CP端功能測試要求按下表先用異步端設觸發(fā)器初態(tài)，然后改變各輸入引腳信號電平，測試觸發(fā)器的輸出結果，并完成填表。 表2 D觸發(fā)器D與CP端功能測試表現態(tài)Qn（用異步端Rd與Sd設置）輸入次態(tài)Qn+1DRdSd CP 10 1 1 01 0 1 1 1 10 0 1 1 1 01 1 0 1 1 102、74LS112 觸發(fā)器邏輯功能測試。接單脈沖 CP接開關接開關接LED Q（1）按圖2接線。圖1 D觸

11、發(fā)器功能測試圖圖2 JK觸發(fā)器功能測試圖 （2）異步置位（Sd）復位（Rd）功能測試 利用開關按表3改變 Sd 和的Rd 狀態(tài)，J、K、CP可以為任意狀態(tài)，借用指示燈觀察輸出狀態(tài)并將結果記入表3中。 表3 J-K觸發(fā)器置位、復位端測試表輸 入輸 出CPJKRdSdQ10101111010100 任意狀態(tài) （3）J、K與CP端功能測試要求按下表先用異步端設觸發(fā)器初態(tài)，然后改變各輸入引腳信號電平，測試觸發(fā)器的輸出結果，并完成填表。 表2 JK觸發(fā)器J、K與CP端功能測試表現態(tài)Qn（用異步端Rd與Sd設置）次態(tài)Qn+1JKRdSd CP 100 1 1 01 0 00 1 1 10 1 11 1 1

12、 01 0 11 1 1 10 1 1 0 1 1 01 0 1 0 1 1 10 1 0 1 1 1 01 0 0 1 1 1 10實驗六 計數器（基于SSI）一、實驗目的1、 熟悉減法計數器的工作原理及特點；2、 學習用觸發(fā)器及簡單門電路設計N進制減法計數器的方法。二、實驗內容用D觸發(fā)器及簡單門電路構成同步五進制遞減計數器。三、實驗設備及器件1. 數字電路實驗臺 1臺2. 芯片： 自選四、實驗要求要求寫出設計過程，給出電路原理圖，完成電路接線，完成功能驗證。實驗七 寄存器一、實驗目的1、熟悉中規(guī)模寄存器器件的邏輯功能及特點；2、掌握用中規(guī)模寄存器器件實現特定電路的基本方法；3、通過實驗驗證

13、所設計電路的正確性。二、實驗設備及器件1、數字電路實驗臺 1個2、萬用表 1塊3、芯片：寄存器選用74LS194，其它器件自選。三、實驗內容： 1、驗證中規(guī)模寄存器器件74LS194的基本功能；2、用74LS194配合其它器件設計一個彩燈控制器。四、實驗要求 要求寫出設計過程，給出電路原理圖，完成電路接線，完成功能驗證。實驗八 計數器（基于MSI）一、實驗目的1、熟悉中規(guī)模計數器器件的邏輯功能及特點。2、掌握用中規(guī)模計數器器件實現特定電路的基本方法。3、通過實驗驗證所設計電路的正確性。二、實驗設備及器件1、數字電路實驗臺 1個2、芯片：計數器選用74LS160、74LS163，基本門電路自選。

14、三、 實驗內容：1、驗證中規(guī)模計數器器件74LS160、74LS163的基本功能。2、用74LS160及簡單門電路設計一個18進制計數器3、用74LS163及簡單門電路設計一個56進制計數器四、實驗要求要求寫出設計過程，給出電路原理圖，完成電路接線，完成功能驗證。實驗九 脈沖信號發(fā)生器一、 實驗目的1、了解脈沖信號產生的基本方法。2、熟悉555定時器的工作原理及邏輯功能。3、 學習555定時器在脈沖信號發(fā)生中的應用。二、實驗內容 選用555集成電路，配合其它器件設計一個指定頻率的脈沖信號發(fā)生器。三、實驗設備及器件1、 數字電路實驗臺 1臺2、 555集成電路 1片3、 電阻、電容、電位器、其它

15、器件 若干四、實驗要求 要求寫出設計過程，給出電路原理圖，完成電路接線，完成功能驗證。實驗十 D/A與A/D轉換一、實驗目的1、熟悉使用集成DAC0832器件實現八位數 模轉換的方法。2、熟悉使用集成ADC0809實現八位模-數轉換方法,加深對其基本原理的理解。二、實驗內容測試八位數 模轉換器及八位模一數轉換器的基本功能。三、實驗設備及器件1、數字電路實驗臺 一臺2、DAC0832 D/A轉換器 1片3、ADC0809 A/D轉換器 1片4、741 集成運放 1片5、電位器、電阻、LED等電子元件 若干四、DAC0832芯片功能測試1、按圖2接線。2、將D0D7接電平開關。3、使D0D7全為0，調節(jié)RA1使VO=0。4、使D0D7全為1，調節(jié)RA2使VO為滿度（-5V）。5、按照表1所給定的輸入數字量（相對應的十進制）分別測出各對應的輸出模擬電壓值（V0）。圖1 D/A轉換接線圖表1 D/A轉換表十進制數二進制