數(shù)電實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告系（院）：計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院專(zhuān)業(yè)：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：學(xué)年學(xué)期:2018~2019學(xué)年第一學(xué)期1《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一基本邏輯門(mén)邏輯以及加法器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握TTL與非門(mén)、與或非門(mén)和異或門(mén)輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系。2．熟悉TTL中、小規(guī)模集成電路的外型、管腳和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)所用器件和儀表1.2.3.二輸入四與非門(mén)74LS00二輸入四或非門(mén)74LS28二輸入四異或門(mén)74LS861片1片1片三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．測(cè)試二輸入四與非門(mén)74LS00一個(gè)與非門(mén)的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。2．測(cè)試二輸入四或非門(mén)74LS28一個(gè)或非門(mén)的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。3．測(cè)試二輸入四異或門(mén)74LS86一個(gè)異或門(mén)的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。4．掌握全加器的實(shí)現(xiàn)方法。用與非門(mén)74LS00和異或門(mén)74LS86設(shè)計(jì)一個(gè)全加器。四、實(shí)驗(yàn)提示1．將被測(cè)器件插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的14芯插座中。2．將器件的引腳7與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的“地（GND）”連接，將器件的引腳14與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的+5V連接。3．用實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電平開(kāi)關(guān)輸出作為被測(cè)器件的輸入。撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，則改變器件的輸入電平。4．將被測(cè)器件的輸出引腳與實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的電平指示燈連接。指示燈亮表示輸出電平為1，指示燈滅表示輸出電平為0。五、實(shí)驗(yàn)接線圖及實(shí)驗(yàn)結(jié)果74LS00中包含4個(gè)二與非門(mén)，74LS28中包含4個(gè)二或非門(mén)，74LS86中包含4個(gè)異或門(mén)，其他邏輯門(mén)時(shí)的接線圖與14接+5V。圖中的K1、K2是電平開(kāi)關(guān)輸出，下面各畫(huà)出測(cè)試第一個(gè)邏輯門(mén)邏輯關(guān)系的接線圖及測(cè)試結(jié)果。測(cè)試之類(lèi)似。測(cè)試時(shí)各器件的引腳7接地，引腳LED0是電平指示燈。21．測(cè)試74LS00邏輯關(guān)系接線圖及測(cè)試結(jié)果（每個(gè)芯片的電源和地端要連接）輸入輸出引腳1引腳2引腳3LLLHLHHHHLHH圖1.1測(cè)試74LS00邏輯關(guān)系接線圖表1.174LS00真值表2.測(cè)試74LS28邏輯關(guān)系接線圖及測(cè)試結(jié)果i.i.輸入ii.輸出iii.引腳2iv.引腳3v.引腳1vi.Lix.Lvii.Lx.Hviii.Hxi.Lxii.Hxiii.Lxiv.Lxv.Hxvi.Hxvii.Lii.iii.圖1.2測(cè)試74LS28邏輯關(guān)系接線圖表1.274LS28真值表33．測(cè)試74LS86邏輯關(guān)系接線圖及測(cè)試結(jié)果輸入輸出引腳1引腳2引腳3LLHHLHLHLHHL圖1.3測(cè)試74LS86邏輯關(guān)系接線圖表1.374LS68真值表4《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告4.使用74LS00和74LS86設(shè)計(jì)全加器（輸入來(lái)源于開(kāi)關(guān)K2、K1和K0，輸出送到LED燈LED1和LED0上，觀察在不同的輸入時(shí)LED燈的亮滅情況）。SABCiiii1C(AB)CAB(AB)CABiiiiiiiiii1i1實(shí)驗(yàn)連線如下圖1.4所示。Ci8&910=163Si異或門(mén)的國(guó)標(biāo)符號(hào)&&145·236=1=1&·1245··5Ci-1AiBi與非門(mén)的國(guó)標(biāo)符號(hào)圖1.4全加器實(shí)驗(yàn)接線圖6《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器、全加器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉數(shù)據(jù)選擇器2．熟悉譯碼器3．設(shè)計(jì)應(yīng)用譯碼器的電路，進(jìn)一步加深對(duì)它的理解。4．掌握全加器5．學(xué)習(xí)用中規(guī)模集成電路的邏輯功能。的工作原理和使用方法。的實(shí)現(xiàn)方法。的設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)驗(yàn)所用器件和儀表1．雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS1532．雙2-4線譯碼器74LS1393．二輸入四與非門(mén)74LS004．二輸入四異或門(mén)74LS865．萬(wàn)用表1片2片1片1片6．示波器7．實(shí)驗(yàn)箱7《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．測(cè)試74LS153中一個(gè)2．測(cè)試74LS139中一個(gè)2-4譯碼器的邏輯功能。3．用2-4線譯碼器74LS139和與非門(mén)74LS00實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)4．用兩片2-4線譯碼器74LS139設(shè)計(jì)一個(gè)8通道的數(shù)據(jù)分配器。4選1數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能。。5．用數(shù)據(jù)選擇器74LS153設(shè)計(jì)一個(gè)全加器。四、實(shí)驗(yàn)接線圖1．74LS153實(shí)驗(yàn)接線圖和74LS153真值表（每個(gè)芯片的電源和地端要連接）4個(gè)數(shù)據(jù)輸入引腳C0─C3分別接實(shí)驗(yàn)源。變化地A、B和使能引腳G的電平，產(chǎn)生不同的出波形。Output輸出送到示波器上的紅色線端，示波器上的黑色線端接地。觀察示波器上輸出波形和K1、K2和K3是實(shí)驗(yàn)箱上3個(gè)不同的臺(tái)上的10MHz、1MHz、500KHz、100KHz脈沖址選擇引腳組合。觀測(cè)并記錄每種組合下數(shù)據(jù)選擇器的輸右下方頻率的數(shù)值。開(kāi)關(guān)。圖2.174LS153實(shí)驗(yàn)接線圖表2.174LS153真值表8《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告2．74LS139實(shí)驗(yàn)接線圖和74LS139真值表圖2.274LS139實(shí)驗(yàn)接線圖4個(gè)譯碼輸出引腳Y0─Y3接電觀測(cè)并記錄指示燈的顯示狀態(tài)。平指示燈。改變引腳G、B、A的電平，產(chǎn)生8種組合。9《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告FABAB。輸入來(lái)源于開(kāi)關(guān)，輸出送到LED3．用74LS139和74LS00實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)燈上，觀察在不同的輸入時(shí)，燈的亮滅情況）圖2.374LS139實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的接線圖10《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告4.用兩片74LS139設(shè)計(jì)一個(gè)8通道的數(shù)據(jù)分配器（輸入來(lái)源于開(kāi)關(guān)，輸出送到LED燈上，觀察在不同的輸入時(shí)，燈的亮滅情況）。1454GY0D1GYYY056713B2A671Y03BY22AY32AY23A·12115GY0Y11110A·013B14AY29Y3圖2.474LS139實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分配器的接線圖11《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告5.用數(shù)據(jù)選擇器74LS153設(shè)計(jì)一個(gè)全加器（輸入來(lái)源于開(kāi)關(guān)，輸出送到LED燈上，觀察在不同的輸入時(shí)LED燈的亮滅情況）。SABCABCABCABCiiiiiiiiii1i1i1i1CABCABCABCABCABCABCABiiiiiiiiiiiiiiii1i1i1i1i1i1圖2.574LS153實(shí)現(xiàn)全加器接線圖（未選做）《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)三計(jì)數(shù)器一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉74LS90和74LS163的邏輯功能。2.熟悉計(jì)數(shù)器的工作原理和方法。3.設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器電路，并加深理解。4.掌握計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)方法5.學(xué)習(xí)用中規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)方法6.學(xué)習(xí)譯碼器的使用。二．實(shí)驗(yàn)所用器件和儀表1.異步二—五—十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS901片2.四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS163兩片3.試驗(yàn)箱4．示波器三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1臺(tái)1.用74LS90構(gòu)造模5計(jì)數(shù)器2.用74LS90構(gòu)造模8計(jì)數(shù)器3.用兩片74LS163構(gòu)造模37計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器器件是應(yīng)用較廣的器件之一。它有很多型號(hào)，各自完成不同的功能，供使用中根據(jù)不同的74LS163是四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。Clock是時(shí)鐘輸入端，端P和T都為高電,允許端T為低時(shí)禁止Carry產(chǎn)生。同步預(yù)置端Load加低電平時(shí)，在下一個(gè)時(shí)鐘的上升沿將計(jì)數(shù)器置為預(yù)置數(shù)據(jù)端的值。清除端Clear為同步需要選用。本實(shí)驗(yàn)選用74LS163做實(shí)驗(yàn)用器件。74LS163引腳圖見(jiàn)附錄。上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。允許平時(shí)允許計(jì)數(shù)清13《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告除，低電平有效，在下一個(gè)時(shí)鐘的上升沿將計(jì)數(shù)器復(fù)位為0。74LS163的進(jìn)位位Carry在計(jì)數(shù)值等于15時(shí)，進(jìn)位位Carry為高，脈寬是1個(gè)時(shí)鐘周期，可用于級(jí)聯(lián)。四.實(shí)驗(yàn)步驟：74LS90的引腳分配圖.74LS90的結(jié)構(gòu)框圖：74LS90異步計(jì)數(shù)器功能表：74LS163的引腳分配圖1.使用74LS90的復(fù)位0及復(fù)位9方案設(shè)計(jì)模5計(jì)數(shù)器2.使用74LS90的復(fù)位0及復(fù)位9方案設(shè)計(jì)模8計(jì)數(shù)器3.利用74LS163的復(fù)位或預(yù)置數(shù)法設(shè)計(jì)模37計(jì)數(shù)器1718《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)四觸發(fā)器、移位寄存器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握基本RS觸發(fā)器2、學(xué)會(huì)正確使用RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器3、熟悉移位寄存器4、掌握中規(guī)模集成移位寄存器74LS194的邏輯5、掌握用雙D觸發(fā)器74LS74和雙JK觸發(fā)器74LS73來(lái)搭建時(shí)序電路、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器的工作原理。、JK觸發(fā)器。的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。功能及使用方法。。二、實(shí)驗(yàn)所用器件和儀表1、與非門(mén)74LS001片1片1片2、雙D觸發(fā)器74LS743、雙JK觸發(fā)器74LS734、四位雙向通用移位寄存器74LS1941片5、萬(wàn)用表6、示波器7、實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、設(shè)計(jì)基本RS觸發(fā)器并驗(yàn)證其功能。2、驗(yàn)證D觸發(fā)器功能。3、驗(yàn)證JK觸發(fā)器功能。4、驗(yàn)證雙向移位寄存器74LS194的邏輯功能。5、用雙D觸發(fā)器74LS74和雙JK觸發(fā)器74LS73來(lái)搭建時(shí)序電路。19《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、實(shí)驗(yàn)接線圖和測(cè)試步驟1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1的接線圖和測(cè)試步驟（每個(gè)芯片的電右圖是基本RS觸發(fā)器接線圖。圖中，K1、K2是電平開(kāi)關(guān)輸出，LED0、LED1是電平指示燈?；維R觸源和地端要連接）發(fā)器的測(cè)試步驟及結(jié)果如下：（1）R=0，S=1，測(cè)得Q=，Q=。（2）R=1，S=1，測(cè)得Q=，Q=。（3）R=1，S=0，測(cè)得Q=，Q=。（4）R=1，S=1，測(cè)得Q=，Q=。（5）R=0，S=0，測(cè)得Q=，Q=。根據(jù)觸發(fā)器的定義，Q和Q應(yīng)互補(bǔ)，因此R=0，S=0是非法狀態(tài)。SR觸發(fā)器真值表如下：輸入輸出R0011S0101Q110QQ101Q2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2的的接線圖、測(cè)試步驟（每個(gè)芯片的電源和地端要連接。）注：PR=SD，CLR=RD上圖是測(cè)試D觸發(fā)器的接線圖，K1、K2、K3是電平開(kāi)關(guān)輸出，LED0、LED1是電平指示燈，AK1寬單脈沖，1MHz、10MHz是時(shí)鐘脈沖。左圖為單次脈沖的測(cè)試，右圖為連續(xù)脈沖的測(cè)試。測(cè)試步驟如下：20《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告（1）CLR=0，PR=1，測(cè)得Q=，Q=。（2）CLR=1，PR=1，測(cè)得Q=，Q=。（3）CLR=1，PR=0，測(cè)得Q=，Q=。（4）CLR=1，PR=1，測(cè)得Q=，Q=。（5）CLR=1，PR=1，D=1，CK接寬單脈沖，按按鈕，測(cè)得Q=，Q=。（6）CLR=1，PR=1，D=0，CK接寬單脈沖，按按鈕，測(cè)得Q=，Q=。（7）CLR=1，PR=1，D接500k脈沖，到Q的波形只在CLK上升沿才發(fā)生變化。輸入PRCLRCLKDCK接1MHz，在示波器上同時(shí)觀測(cè)Q、CLK的波形，觀測(cè)輸出QQLHLHQLHLXXXXHLHHHHHLHHHHLLXQ2223《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3的的接線圖、測(cè)試步驟（每個(gè)芯片的電源和地端要連接。輸入來(lái)源于開(kāi)關(guān)，輸出送到LED燈上，觀察在不同的輸入時(shí)LED燈的的手動(dòng)單脈沖輸入端，選用寬脈沖連接亮滅情況。AK1是實(shí)驗(yàn)箱下方，每次用手按一下黑色按鈕后松開(kāi)，就輸入一個(gè)24《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告單脈沖到電路中）上圖是測(cè)試JK觸發(fā)器的接線圖。K2、K3、K4是電平開(kāi)關(guān)輸出，LED0、LED1是電平指示燈，AK1是寬單脈沖。74LS73引腳4接+5V，引腳11接地。74LS73只有復(fù)位端CLR。（1）CLR=0，測(cè)得Q=1，Q=0。（2）CLR=1，J=0，K=0，按寬單脈沖按鈕AK1，測(cè)得Q=，Q=。（3）CLR=1，J=1，L=0，按寬單脈沖按鈕AK1，測(cè)得Q=，Q=。（4）CLR=1，J=0，K=0，按寬單脈沖按鈕AK1，測(cè)得Q=，Q=。（5）CLR=1，J=0，K=1，按寬單脈沖按鈕AK1，測(cè)得Q=，Q=。（6）CLR=1，J=0，K=0，按寬單脈沖按鈕AK1，測(cè)得Q=，Q=。（7）CLR=1，J=1，K=1，按寬單脈沖按鈕AK1，測(cè)得Q=，Q=；再按寬單脈沖按鈕AK1，測(cè)得Q=，Q=。真值表如圖：J0011K0101QQ01QQQ10Q2627《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4的接線圖（每個(gè)芯片的電源和地端要連接。輸入來(lái)源于開(kāi)關(guān)，輸出送到LED燈上，觀察在不同的輸入時(shí)LED燈的亮滅情況）28《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸入輸出功能/CRM1M0CPDSLDSRD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3L×××××LLLL清零abcd置數(shù)HQ0Q1Q2右移HHHHHHHLH↑××H↑×HabcdLH↑×LLQ0Q1Q2右移HHLL↑H×L×Q1Q2Q3H左移Q1Q2Q3L左移Q0Q1Q2Q3保持L↑L×××2930《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告5、雙D觸發(fā)器74LS74構(gòu)成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（分頻器）（每個(gè)芯片的電源和地端要連接。輸入來(lái)源于開(kāi)關(guān)，輸出送到LED燈上，觀察在不同的輸入時(shí)LED燈的亮滅情況）31《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告（1）按下圖接線。圖D觸發(fā)器74構(gòu)成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（2）將01Q、Q、Q2、Q3復(fù)位。（3）由時(shí)鐘輸