第8講計算機硬件實驗

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（8 8）主主 講：吳玉新講：吳玉新手手 機機:時 間：間：2014-12-32014-12-3數(shù)字電路實驗1 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試2 2、組合邏輯電路的分析與設(shè)計、組合邏輯電路的分析與設(shè)計3 3、譯碼器及其應(yīng)用、譯碼器及其應(yīng)用4 4、數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用、數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用實驗課注意事項：1 1、入座后應(yīng)首先檢查本次實驗所需的儀器、元件是否完整，、入座后應(yīng)首先檢查本次實驗所需的儀器、元件是否完整，如發(fā)現(xiàn)缺失或損壞立即報告教師處理；如發(fā)現(xiàn)缺失或損壞立即報告教師處理；2 2、愛

2、護公物設(shè)施，嚴格按照實驗要求和操作規(guī)程進行實驗，、愛護公物設(shè)施，嚴格按照實驗要求和操作規(guī)程進行實驗，因違章操作造成設(shè)備損壞需按學校規(guī)定進行賠償，并視情節(jié)給因違章操作造成設(shè)備損壞需按學校規(guī)定進行賠償，并視情節(jié)給予處分；予處分；3 3、實驗完成后應(yīng)關(guān)掉儀器及電路電源，將實驗臺整理干、實驗完成后應(yīng)關(guān)掉儀器及電路電源，將實驗臺整理干 凈，凈，儀器、元件擺放整齊，儀器、元件擺放整齊， 導線扎成一捆，凳子歸位，經(jīng)指導教師導線扎成一捆，凳子歸位，經(jīng)指導教師檢查同意后方可離開；檢查同意后方可離開；4 4、自覺保持環(huán)境衛(wèi)生，不得在實驗室內(nèi)吃零食，亂扔紙屑，、自覺保持環(huán)境衛(wèi)生，不得在實驗室內(nèi)吃零食，亂扔紙屑，下課

3、后將桌面上清理干凈，衛(wèi)生委員和學習委員負責最后檢查下課后將桌面上清理干凈，衛(wèi)生委員和學習委員負責最后檢查儀器、打掃教室。儀器、打掃教室。1 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試1 1、實驗學習目標、實驗學習目標（1 1）掌握了解）掌握了解TTLTTL系列、系列、CMOSCMOS系列外形及邏輯功能。系列外形及邏輯功能。（2 2）熟悉集成電路引腳排列，如何在實驗箱上接線及注）熟悉集成電路引腳排列，如何在實驗箱上接線及注意問題。意問題。 （3 3）熟悉各種門電路參數(shù)的測試方法。）熟悉各種門電路參數(shù)的測試方法。2 2、實驗設(shè)備、實驗設(shè)備（1) 1) 數(shù)電實驗箱數(shù)電實驗箱（2 2）

4、TTLTTL器件：器件：74LS02 74LS02 二輸入端四或非門二輸入端四或非門 1 1 片片 、74LS0074LS00二輸入端四與非門二輸入端四與非門1 1片、片、74ls125 74ls125 三態(tài)門三態(tài)門 1 1片片1 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試引腳圖引腳圖1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 81A 1B 1Y 2A 2B 2Y GNDVCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y7400 74LS00 （2輸入端四與非門）1 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 8A1 B1 NC C1 D1 Y1 GNDVC

5、C D2 C2 NC B2 A2 Y27420 74LS20 （4輸入端雙與非門）1 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試74LS8674LS86二輸入端四異或門二輸入端四異或門 74LS02二輸入端四或非門二輸入端四或非門 1 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試3 3、實驗內(nèi)容與步驟、實驗內(nèi)容與步驟 選擇實驗用的集成電路，按自己設(shè)計的實驗接線圖接好連線，特別注意選擇實驗用的集成電路，按自己設(shè)計的實驗接線圖接好連線，特別注意VccVcc及及GNDGND不能連接錯。線連接好后經(jīng)檢查無誤方可通電實驗。不能連接錯。線連接好后經(jīng)檢查無誤方可通電實驗。(1)

6、 TTL(1) TTL門電路及門電路及CMOSCMOS門電路的功能測試。門電路的功能測試。 將將TTLTTL與非門與非門74LS0074LS00、或非門、或非門74LS0274LS02按圖連線：輸入端、接邏輯開關(guān)，輸按圖連線：輸入端、接邏輯開關(guān)，輸出端接發(fā)光二極管，改變輸入狀態(tài)的高低電平，觀察二極管的亮滅，并將輸出出端接發(fā)光二極管，改變輸入狀態(tài)的高低電平，觀察二極管的亮滅，并將輸出狀態(tài)填入表中：狀態(tài)填入表中：輸輸 入入A BA B輸輸 出出Y Y2 274LS0074LS00輸輸 出出Y Y3 374LS0274LS020 00 00 10 11 01 01 11 1邏輯表達式邏輯表達式邏輯功

7、能邏輯功能U1A74LS00DVCC5V3J3Key = BJ4Key = AX32.5 V X42.5 V 12X12.5 V 0VCC1 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試(2) TTL(2) TTL門電路多余輸入端的處理方法：門電路多余輸入端的處理方法： 將將74LS0074LS00和和74LS0274LS02按圖示按圖示1-31-3連線后，連線后，A A輸入端分別接地、高電平、輸入端分別接地、高電平、懸空、與懸空、與B B端并接，觀察當端并接，觀察當B B端輸入信號分別為高、低電平時，相應(yīng)輸出端輸入信號分別為高、低電平時，相應(yīng)輸出端的狀態(tài)，并填表端的狀態(tài)，并填表

8、1-2.1-2.輸輸 入入輸輸 出出 A AB B74LS00Y1 74LS00Y1 74LS02Y274LS02Y2接地接地0 01 1 高電平高電平0 01 1 懸空懸空0 01 1A A、B B并接并接0 01 11 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試VCC5VX12.5 V J3Key = BJ4Key = A320VCC1VCC5VX22.5 V J1Key = BJ2Key = A650VCC4VCC5VX32.5 V J5Key = B97VCC5VX42.5 V J7Key = B10U1A74LS02DU2A74LS02DU3A74LS02DU4A74

9、LS02DVCC0VCC0121 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試(3) TTL(3) TTL三態(tài)門邏輯功能測試三態(tài)門邏輯功能測試: : 將將TTLTTL三態(tài)門三態(tài)門74ls12574ls125和反相器按圖連線，輸入端和反相器按圖連線，輸入端A A、B B、G G分別接分別接邏輯開關(guān)，輸出端接發(fā)光二極管，改變控制端邏輯開關(guān)，輸出端接發(fā)光二極管，改變控制端G G和輸入信號和輸入信號A A、B B的高的高低電平，觀察輸出狀態(tài)，并填表低電平，觀察輸出狀態(tài)，并填表1-3.1-3.G GA A Y Y0 00 00 0 1 1 1 11 10 0 1 1 1 1、邏輯門電路的邏

10、輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試U1A74LS125NU2A74LS125NU3A74LS125N2VCC5VXFG2X32.5 V X22.5 V J1Key = AJ2Key = BJ3Key = C4561X12.5 V VCCX42.5 V 01 1、邏輯門電路的邏輯功能及測試、邏輯門電路的邏輯功能及測試4 4、實驗要求與注意事項、實驗要求與注意事項（1 1）按各步驟要求填表。）按各步驟要求填表。（2 2）通過實驗分析，說明）通過實驗分析，說明TTLTTL門電路和門電路和CMOSCMOS門電路有門電路有什么特點，總結(jié)他們多余端的處理方法。什么特點，總結(jié)他們多余端的處理方法。（3

11、 3）說明三態(tài)門有什么特點。）說明三態(tài)門有什么特點。2 2、組合邏輯電路的分析與設(shè)計、組合邏輯電路的分析與設(shè)計1 1、實驗學習目標、實驗學習目標（1 1）掌握組合邏輯電路的設(shè)計方法及功能測試方法。）掌握組合邏輯電路的設(shè)計方法及功能測試方法。（2 2）熟悉組合電路的特點。）熟悉組合電路的特點。2 2、實驗設(shè)備、實驗設(shè)備（1 1）數(shù)字電路實驗箱。）數(shù)字電路實驗箱。（2 2）集成塊）集成塊74LS8674LS86、74LS0074LS00。2 2、組合邏輯電路的分析與設(shè)計、組合邏輯電路的分析與設(shè)計3 3、實驗內(nèi)容與步驟、實驗內(nèi)容與步驟（1 1）用四）用四2 2輸入異或門（輸入異或門（74LS8674

12、LS86）和四）和四2 2輸入與非門輸入與非門（74LS0074LS00）設(shè)計一個一位全加器。）設(shè)計一個一位全加器。（2 2）在一個射擊游戲中，每人可打三槍，一槍打鳥）在一個射擊游戲中，每人可打三槍，一槍打鳥(A)(A)，一槍打雞（一槍打雞（B B），一槍打兔子（），一槍打兔子（C C）。規(guī)則是：打中兩槍）。規(guī)則是：打中兩槍并且其中有一槍必須是打中鳥者得獎（并且其中有一槍必須是打中鳥者得獎（Z Z）。試用與非門）。試用與非門設(shè)計判斷得獎的電路。設(shè)計判斷得獎的電路。2 2、組合邏輯電路的分析與設(shè)計、組合邏輯電路的分析與設(shè)計U1A74LS86DU2A74LS86DU3A74LS00DU4A74LS

13、00DU5A74LS00DX12.5 V 156X22.5 V 8ABC2J1Key = AJ2Key = BJ3Key = C794VCC5VVCC0全加器：全加器：2 2、組合邏輯電路的分析與設(shè)計、組合邏輯電路的分析與設(shè)計U5A74LS00DU1A74LS00DU2A74LS00DJ1Key = BJ2Key = AJ3Key = CVCC5V456X22.5 V 1X32.5 V 3X42.5 V 2X12.5 V VCC0打槍游戲：打槍游戲：2 2、組合邏輯電路的分析與設(shè)計、組合邏輯電路的分析與設(shè)計4 4、實驗要求與注意事項、實驗要求與注意事項（1 1）畫出實驗電路連線示意圖，整理實驗

14、數(shù)據(jù)，分析實）畫出實驗電路連線示意圖，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果與理論值是否相等。驗結(jié)果與理論值是否相等。（2 2）設(shè)計判斷得獎電路時需寫出真值表及得到相應(yīng)輸出）設(shè)計判斷得獎電路時需寫出真值表及得到相應(yīng)輸出表達式以及邏輯電路圖。表達式以及邏輯電路圖。（3 3）總結(jié)中規(guī)模集成電路的使用方法及功能。）總結(jié)中規(guī)模集成電路的使用方法及功能。3 3、譯碼器及其應(yīng)用、譯碼器及其應(yīng)用1 1、實驗學習目標、實驗學習目標（1 1）掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法）掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法（2 2）了解中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的功能、管腳排列、掌）了解中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的功能、管腳排列、掌握

15、其邏輯功能。握其邏輯功能。 （3 3）熟悉利用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成任意邏輯函數(shù)的方法。）熟悉利用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成任意邏輯函數(shù)的方法。（4 4）掌握譯碼器的級聯(lián)方法及測試方法。）掌握譯碼器的級聯(lián)方法及測試方法。2 2、實驗設(shè)備、實驗設(shè)備（1 1） 數(shù)字邏輯實驗箱。數(shù)字邏輯實驗箱。（2 2） 集成塊集成塊74LS13874LS138、74LS2074LS20、CD4511CD4511。3 3、譯碼器及其應(yīng)用、譯碼器及其應(yīng)用3 3、實驗內(nèi)容與步驟：、實驗內(nèi)容與步驟：（1 1）譯碼器）譯碼器74LS13874LS138的邏輯功能測試的邏輯功能測試（2 2）用譯碼器）用譯碼器74LS13874LS138實現(xiàn)邏輯

16、功能實現(xiàn)邏輯功能Y=AB+AC+BCY=AB+AC+BC（3 3）用一片）用一片74LS13874LS138和一片和一片74LS2074LS20實現(xiàn)實現(xiàn)1 1位全加器功能位全加器功能CD45113 3、譯碼器及其應(yīng)用、譯碼器及其應(yīng)用（1 1）譯碼器邏輯功能測試）譯碼器邏輯功能測試U174LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A4G2B5X1X2X3X4X5X6X7X012345678VCC5VA0A1A2ABCGG2AG2BVCC091011121314X8X9G13 3、譯碼器及其應(yīng)用、譯碼器及其應(yīng)用（2 2）譯碼器實現(xiàn)邏輯功能）譯碼器

17、實現(xiàn)邏輯功能Y=AB+AC+BCY=AB+AC+BCU174LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A4G2B5X1X2X3X4X5X6X7X0VCC5VCBAA3B1C1G1G2G3X8X9G42827262524230VCC19171615U2A74LS20D182021221X103 3、譯碼器及其應(yīng)用、譯碼器及其應(yīng)用（3 3）用一片）用一片74LS13874LS138和一片和一片74LS2074LS20實現(xiàn)全加器功能實現(xiàn)全加器功能U174LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A

18、4G2B5X1X2X3X4X5X6X7X0VCC5VCBAA3B1C1G1G2G3X8X9G4U2A74LS20DX101513121110987650VCC1U3A74LS20D23414X11163 3、譯碼器及其應(yīng)用、譯碼器及其應(yīng)用4 4、實驗要求與注意事項、實驗要求與注意事項整理實驗數(shù)據(jù)、圖表，并對實驗結(jié)果進行分析討論整理實驗數(shù)據(jù)、圖表，并對實驗結(jié)果進行分析討論4 4、數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用、數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用1 1、實驗學習目標、實驗學習目標（1 1）學習數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能測試方法）學習數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能測試方法（2 2）了解中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的功能、管腳排列、掌）了解中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的功能、管腳排列、掌握其邏輯功能。握其邏輯功能。（3 3）熟悉利用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成任意邏輯函數(shù)的方法。）熟悉利用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成任意邏輯函數(shù)的方