實驗一組合邏輯電路

實驗一組合邏輯電路第一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五實驗方式（1）完成實驗預(yù)習(xí)，進(jìn)入實驗室時必須提交本次實驗的預(yù)習(xí)報告。（2）由指導(dǎo)教師講解實驗的基本要求、任務(wù)、操作步驟及注意事項。（3）在教師的指導(dǎo)下，完成本專業(yè)必修的實驗項目和選修的實驗項目。（4）一人一組獨立完成實驗項目。第二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五實驗基本要求（1）掌握數(shù)字電路實驗箱等常用儀器的基本原理、功能及其使用方法。

（2）掌握常用數(shù)字集成電路的主要參數(shù)及邏輯功能的基本測試方法、器件優(yōu)劣的判斷。

（3）具有使用儀器查找和排除電路故障的能力；能根據(jù)電路原理對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析；借助相關(guān)儀器，逐步縮小故障范圍，排除故障。（4）通過實驗，進(jìn)一步掌握數(shù)字電路的綜合分析與設(shè)計方法。

第三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五序號實驗項目名稱內(nèi)容提要實驗要求實驗類型1電子儀器及組合邏輯電路數(shù)字電路實驗箱，原碼/反碼發(fā)生器，譯碼器的邏輯功能的測試及其應(yīng)用，雙二--四線譯碼器（74LS139），三--八線譯碼器（74LS138），用74LS139實現(xiàn)三—六或三—七線譯碼。數(shù)據(jù)選擇器（74LS153）的邏輯功能的測試及其應(yīng)用。必修綜合2觸發(fā)器及其應(yīng)用觸發(fā)器的邏輯功能和測試方法、功能的轉(zhuǎn)換和應(yīng)用。用邊沿JK（74LS112）、D（74LS74）觸發(fā)器和二—四線譯碼器構(gòu)成一個4位流水燈電路。必修綜合3計數(shù)器的設(shè)計與應(yīng)用利用給定計數(shù)器（74LS161、74LS191、74LS290）實現(xiàn)任意模值計數(shù)器，并通過LED顯示計數(shù)器的狀態(tài)。必修設(shè)計4移位寄存器及其應(yīng)用用雙向移位寄存器（74LS194）設(shè)計任意模值扭環(huán)形計數(shù)器。安排隨堂考試必修設(shè)計

實驗課程內(nèi)容安排（計算機、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全光電專業(yè)適用，16學(xué)時）第四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五實驗成績與考核（1）學(xué)生第一次進(jìn)入實驗室后，按學(xué)號順序與實驗臺編號依次固定座次，以后每次實驗均按該方法固定自己的實驗臺。（2）學(xué)生所記錄的實驗數(shù)據(jù)等應(yīng)符合實驗教學(xué)要求（經(jīng)教師認(rèn)可），并整理好自己的實驗臺后方可離開實驗室。

（3）未完成實驗的學(xué)生另行安排補做實驗。（4）指導(dǎo)教師檢查預(yù)習(xí)報告和批改實驗報告，評分，記入平時成績冊，平時成績占該實驗課總成績的70%。（5）在完成第四次實驗結(jié)束（約1小時完成）后，安排一次隨堂考試，考試內(nèi)容根據(jù)教師指派的座位隨機確定，檢查時復(fù)測關(guān)鍵數(shù)據(jù)并記錄，考試結(jié)束后統(tǒng)一閱卷評分，實驗考試成績占實驗總成績的30%。 第五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五實驗中應(yīng)注意的問題電路設(shè)計問題

在數(shù)字邏輯電路設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計。布線問題做到認(rèn)真、合理地布線：設(shè)計電路，畫出邏輯電路圖，并標(biāo)出各管腳號，將所用芯片所有端（數(shù)據(jù)輸入，使能、清零、置位等端子）預(yù)先標(biāo)記：接電源、地或外部輸入信號等，為實驗布線打好基礎(chǔ)。2.布線時，先將電源和地線接好（包括使能端、清零端等），再按信號的輸入輸出關(guān)系連好電路，需要經(jīng)常變換的信號線最后接。3.接好后，對照電路圖仔細(xì)核對后，再打開電源，開始實驗測試。第六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五故障檢測與排除按照所設(shè)計的電路進(jìn)行實驗操作，電路達(dá)不到預(yù)期的邏輯功能時，如果是組合電路，說明電路未能按真值表工作；如是時序電路，說明電路未能按狀態(tài)表工作，均表明電路存在故障。發(fā)現(xiàn)和排除故障：根據(jù)數(shù)字電路是一個二元系統(tǒng)（只用“0”和“1”兩種狀態(tài)）的特點，利用“邏輯判斷”方法，通過實驗系統(tǒng)自帶的邏輯筆電路進(jìn)行查錯并排除之。1.

完成布線后應(yīng)檢查一遍，以查出漏接和錯接的導(dǎo)線。2.

檢查電源是否正常，芯片是否發(fā)燙，如是，則立即斷電。3.

用邏輯筆查出斷線、引線虛接等。按照電路的邏輯功能，分別檢查各級電路的輸入輸出是否正常。4.

對于有故障的多級電路，為減少調(diào)測工作量，可將可疑范圍分成兩個區(qū)，分別檢測。5.

如果懷疑芯片壞了，對于SSI或簡單功能的MSI，可以通過測試它的邏輯功能，迅速判斷芯片的好壞。第七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五實驗箱面板介紹電源開關(guān)LED發(fā)光二極管顯示區(qū)（共12個）連線區(qū)邏輯開關(guān)區(qū)（12個）單脈沖連續(xù)脈沖邏輯筆七段數(shù)碼管顯示區(qū)BCD碼輸入第八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五

（1）學(xué)會ADEK數(shù)字電路實驗系統(tǒng)的使用（2）掌握原碼/反碼發(fā)生器的設(shè)計，雙二--四線譯碼器（74LS139）、三--八線譯碼器（74LS138）及數(shù)據(jù)選擇器（74LS153）的邏輯功能的測試及應(yīng)用。實驗?zāi)康膶嶒炂骷?TTL芯片74LS00、86、139、138、153各一片2.實驗儀器及器件實驗一電子儀器及組合邏輯電路

第九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五3.芯片介紹

（1）74LS00與非門第十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五異或門的邏輯功能：相異出“1”，相同出“0”。（2）74LS86異或門第十一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五（3）數(shù)據(jù)選擇器有2選1、4選1、8選1和16選1等類型，又稱“多路開關(guān)”。4選1數(shù)據(jù)選擇器圖中有4路數(shù)據(jù)D0～D3，通過選擇控制信號A1、A0(地址碼)從4路輸入數(shù)據(jù)中選中某一路數(shù)據(jù)送至輸出端Q。第十二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS15374LS153引腳排列圖D3110D2

010D1

100D0

0000××1輸出輸入74LS153功能表第十三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五（4）三-八線譯碼器74LS1383－8線譯碼器74LS138邏輯圖及引腳排列

第十四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五其中，A2、A1、A0為地址輸入端，為譯碼輸出端，,,為使能端。第十五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五（5）雙二-四線譯碼器74LS139第十六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五4.實驗原理1）74LS00與非門的邏輯功能：“有低出高，全高出低”；2）74LS86異或門的邏輯功能：“相異出高，相同出低”；3）74LS138譯碼器邏輯功能：“低電平輸出有效，隨輸入端地址線A2A1A0遞增或遞減，輸出端Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0呈對角線型真值表結(jié)構(gòu)”；4）74LS139雙2-4線譯碼器通過擴展實現(xiàn)3-8線譯碼。

如何設(shè)計非全譯碼器？如3-6線、3-7線。第十七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五A21A1A02A1A11A02A0雙2-4線譯碼器擴展實現(xiàn)3-8線譯碼Y2Y3Y5Y0Y4Y6Y7Y11Y21Y31Y01Y12Y22Y32Y02Y11G2G&2174LS1392174LS139第十八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五

CT74LS139實現(xiàn)三－六線譯碼第十九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五

CT74LS139實現(xiàn)三－七線譯碼第二十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五雙2-4線譯碼器擴展實現(xiàn)3-7線譯碼A21A1A074LS139（1）74LS139（2）2A1A11A02A0Y2Y3Y5Y0Y4Y6Y7Y11Y21Y31Y01Y12Y22Y32Y02Y11G2G&&第二十一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五SSI邏輯門74LS86的功能測試，列表記錄驗證結(jié)果；用兩個異或門實現(xiàn)兩位原、反碼發(fā)