電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）課件 第16章 數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)9組合邏輯電路的測(cè)試與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)103-8譯碼器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)11集成觸發(fā)器邏輯功能測(cè)試實(shí)驗(yàn)12計(jì)數(shù)譯碼顯示電路實(shí)驗(yàn)13555時(shí)基電路的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)9組合邏輯電路的測(cè)試與設(shè)計(jì)

S9.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)掌握集成門電路邏輯功能的測(cè)試方法。

(2)熟悉集成門電路的應(yīng)用。

(3)掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)和測(cè)試方法。

S9.2實(shí)驗(yàn)要求

(1)熟悉74LS00、74LS10、74LS86(或CC4000、CD4000系列)的引腳排列及邏輯功能,寫出各集成電路理論真值表。

(2)熟悉組合邏輯電路設(shè)計(jì)的內(nèi)容,完成選定題目的設(shè)計(jì)任務(wù),根據(jù)設(shè)計(jì)要求列出真值表,得出邏輯表達(dá)式,畫出邏輯電路和實(shí)際接線圖。

(3)閱讀有關(guān)CMOS集成電路的使用規(guī)則。

S9.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材

(1)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái);

(2)數(shù)字萬(wàn)用表1塊;

(3)TTL集成電路或CMOS集成電路;

(4)二輸入四與非門74LS00(或CC4011、CD4011)1片;

(5)三輸入三與非門74LS10(或CC4023、CD4023)1片;

(6)二輸入四異或門74LS86(或CC4070、CD4070B)1片。

S9.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.集成電路邏輯功能測(cè)試

1)74LS00(或CC4011、CD4011)邏輯功能測(cè)試

74LS00(或CC4011、CD4011)為二輸入四與非門,其引腳排列及內(nèi)部接線如圖S9.1和圖S9.2所示。圖S9.174LS00引腳排列圖圖S9.2CD4011引腳排列圖

2)74LS10(或CC4023、CD4023)邏輯功能測(cè)試

74LS10(或CC4023、CD4023)為三輸入三與非門,其引腳排列及內(nèi)部接線如圖S9.3和圖S9.4所示。圖S9.374LS10引腳排列圖圖S9.4CD4023引腳排列圖

3)74LS86(或CC4070、CD4070B)邏輯功能測(cè)試

74LS86(或CC4070、CD4070B)為二輸入四異或門,其引腳排列及內(nèi)部接線如圖S9.5和圖S9.6所示。圖S9.574LS86引腳排列圖圖S9.6CD4070B引腳排列圖

2.組合邏輯電路設(shè)計(jì)與測(cè)試

(1)在只有原變量輸入的條件下,用2片74LS10和2片74LS00實(shí)現(xiàn)如下函數(shù):

(2)用異或門設(shè)計(jì)一個(gè)三位數(shù)碼的奇數(shù)校驗(yàn)電路,要求三位數(shù)碼中有奇數(shù)個(gè)1時(shí),輸出為0。

(3)在只有原變量輸入的條件下,用與非門設(shè)計(jì)一個(gè)三變量不一致電路。

(4)現(xiàn)有紅、黃、綠三只指示燈,用來(lái)指示三臺(tái)設(shè)備的工作情況,當(dāng)三臺(tái)設(shè)備都正常工作時(shí),綠燈亮;當(dāng)有一臺(tái)設(shè)備有故障時(shí),黃燈亮;當(dāng)有兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)發(fā)生故障時(shí),紅燈亮;當(dāng)三臺(tái)設(shè)備同時(shí)發(fā)生故障時(shí),紅燈和黃燈全亮。在只有原變量輸入的條件下,試用與非門和異或門設(shè)計(jì)控制燈亮的邏輯電路。

S9.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。

(2)總結(jié)組合邏輯電路設(shè)計(jì)的步驟及測(cè)試方法。

(3)列出真值表。

(4)寫出邏輯表達(dá)式。

(5)畫出邏輯電路圖。

(6)畫出實(shí)驗(yàn)接線圖。

(7)寫出實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的分析結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)103－8譯碼器及其應(yīng)用

S10.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能及使用方法。(2)了解譯碼器的應(yīng)用。S10.2實(shí)驗(yàn)要求(1)熟悉譯碼器的工作原理及全加器的有關(guān)內(nèi)容。(2)熟悉74LS138的引腳排列及功能表。(3)畫出實(shí)驗(yàn)電路連線圖。

S10.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材

(1)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái);

(2)數(shù)字萬(wàn)用表1塊;

(3)74LS1383－8譯碼器1片;

(4)74LS20雙四輸入與非門1片。

S10.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.集成電路功能測(cè)試

1)74LS20邏輯功能測(cè)試74LS20為雙四輸入與非門,其引腳排列及內(nèi)部接線如圖S10.1所示圖S10.174LS20引腳排列圖圖S10.274LS138引腳排列圖

2)74LS138邏輯功能測(cè)試

74LS138是一種3個(gè)輸入、8個(gè)輸出的二進(jìn)制譯碼器。它的8個(gè)輸出端分別代表由3個(gè)輸入組合的8種狀態(tài),其譯碼輸出為低電平有效。74LS138的引腳排列如圖S9.2所示。功能表見表S10.1。

2.74LS138的應(yīng)用

(1)74LS138用作函數(shù)發(fā)生器:將74LS138和與非門74LS20按圖S10.3所示電路接線,可實(shí)現(xiàn)函數(shù)F=

連接電路,并將結(jié)果填入表S10.2。

S10.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。

(2)根據(jù)全加器的真值表,寫出全加器的函數(shù)表達(dá)式。

(3)畫出用74LS138實(shí)現(xiàn)全加器的電路圖,列出真值表。

實(shí)驗(yàn)11集成觸發(fā)器邏輯功能測(cè)試

S11.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉集成觸發(fā)器邏輯功能的測(cè)試方法。(2)熟悉各種觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換方法。(3)了解觸發(fā)器的應(yīng)用。S11.2實(shí)驗(yàn)要求(1)熟悉有關(guān)觸發(fā)器的內(nèi)容。(2)熟悉實(shí)驗(yàn)用觸發(fā)器的引腳排列及真值表。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,畫出實(shí)驗(yàn)電路接線圖及有關(guān)數(shù)據(jù)記錄表格。

S11.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器及器材

(1)數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái);

(2)雙D觸發(fā)器CD4013B(或74LS74)1片;

(3)雙JK觸發(fā)器CD4027B(或74LS112)1片;

(4)雙四輸入與非門CD4011B(或74LS20)1片。

S11.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.D觸發(fā)器CD4013B(或74LS74)功能測(cè)試CD4013B、74LS74的引腳排列如圖S11.1和圖S11.2所示;真值表見表S11.1和表S11.2。圖S11.1CD4013B引腳排列圖圖S11.274LS74引腳排列圖

2.JK觸發(fā)器CD4027B(或74LS112)功能測(cè)試

CD4027B、74LS112引腳排列如圖S11.3和圖S11.4所示;真值表見表S11.5。圖S11.3CD4027B引腳排列圖圖S11.474LS112引腳排列圖

3.觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換

(1)將D觸發(fā)器CD4013B(或74LS74)轉(zhuǎn)換成JK觸發(fā)器,并測(cè)試其功能。

(2)將JK觸發(fā)器CD4027(或74LS112)轉(zhuǎn)換成D、T、Τ'觸發(fā)器,并測(cè)試其功能。

4.用雙D觸發(fā)器構(gòu)成兩位異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

(1)畫接線圖。

(2)連接兩位異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)電路,將兩個(gè)觸發(fā)器輸出接指示燈,由按鈕開關(guān)提供時(shí)鐘輸入,觀察并記錄其狀態(tài)變換。

S11.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)表格。

(2)簡(jiǎn)要總結(jié)觸發(fā)器功能及測(cè)試方法。

(3)簡(jiǎn)要總結(jié)各種觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換方法,畫出實(shí)驗(yàn)中觸發(fā)器轉(zhuǎn)換原理圖、實(shí)驗(yàn)接線圖。

(4)簡(jiǎn)要總結(jié)用觸發(fā)器組成計(jì)數(shù)器的體會(huì),畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

實(shí)驗(yàn)12計(jì)數(shù)譯碼顯示電路S12.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)原理及功能測(cè)試。(2)進(jìn)一步熟悉譯碼器的工作原理及使用方法。(3)熟悉顯示譯碼器的使用。(4)了解計(jì)數(shù)器與譯碼器的應(yīng)用。S12.2實(shí)驗(yàn)要求(1)熟悉計(jì)數(shù)器、數(shù)碼顯示譯碼器的工作原理。(2)熟悉CD4158、CD4511(或74LS160)的引腳排列及功能表。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容畫出各實(shí)驗(yàn)步驟的實(shí)驗(yàn)接線圖。

S12.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材

(1)數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái);

(2)CD4518雙BCD加法計(jì)數(shù)器(或74LS160)1片;

(3)CD4511B七段鎖存/譯碼驅(qū)動(dòng)器1片;

(4)數(shù)碼管(LED)顯示器1塊。

S12.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.測(cè)試CD4518(或74LS160)計(jì)數(shù)器的功能

CD4518、74LS160的引腳排列如圖S12.1和圖S12.2所示,功能表如表S12.1所示。圖S12.1CD4518B引腳排列圖圖S12.274LS160引腳排列圖

2.測(cè)試CD4511B譯碼器的功能

CD4511B譯碼器的引腳排列如圖S12.3所示,功能表見表S12.2。圖S12.3CD4511B引腳排列圖

3.計(jì)數(shù)譯碼顯示電路

(1)使CD4518工作于計(jì)數(shù)狀態(tài),由按鈕開關(guān)作為輸入時(shí)鐘,并把計(jì)數(shù)器1Q4~1Q1對(duì)應(yīng)端接到譯碼器的D、C、B、A,使譯碼器工作于譯碼工作狀態(tài),由數(shù)碼管觀察加法計(jì)數(shù)的結(jié)果。

(2)每按動(dòng)按鈕一次,計(jì)數(shù)加1,通過譯碼器可觀察到輸出數(shù)碼按0,1,2,3,4,5,6,7,8,9重復(fù)變化

S12.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。

(2)簡(jiǎn)述計(jì)數(shù)器、譯碼器功能測(cè)試的依據(jù)及測(cè)試結(jié)果。

(3)畫出計(jì)數(shù)譯碼顯示電路實(shí)驗(yàn)接線圖,總結(jié)電路工作原理。

實(shí)驗(yàn)13555時(shí)基電路的應(yīng)用S13.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉555時(shí)基電路的功能。(2)熟悉555時(shí)基電路的典型應(yīng)用。(3)會(huì)用555時(shí)基電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路。S13.2實(shí)驗(yàn)要求(1)理解555時(shí)基電路的工作原理及功能表。(2)理解有關(guān)脈沖產(chǎn)生與整形電路的內(nèi)容。(3)閱讀有關(guān)雙蹤示波器的使用知識(shí)。

S13.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.測(cè)試CC7555時(shí)基電路功能

CC7555引腳排列如圖S13.1所示。

(1)按圖S13.2接線,UDD范圍為3~15V。

(2)按表S13.1要求測(cè)試,閾值電壓和觸發(fā)電壓用萬(wàn)用表測(cè)出。將測(cè)試結(jié)果填入表中。圖S13.1CC7555引腳排列圖S13.2功能測(cè)試

2.時(shí)基電路構(gòu)成多諧振蕩器

(1)按圖S13.3接好電路,檢查連線是否正確。

(2)加電(UDD=10V),用示波器觀察Uo波形,并記錄其波形、周期、占空比,填入自制表格中。

(3)電容C改為3300pF,觀察并記錄波形及參數(shù),填入自制表格中。

3.用時(shí)基電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

(1)按