数字电子实验指导书

数字电子实验指导书辽宁石油化工大学职业技术学院目 录一、基础实验部分实验一 集成逻辑门电路逻辑功能的测试实验二 集成逻辑门电路的参数测试实验三 组合逻辑电路的实验分析实验四 数据选择器实验五 触发器的功能及应用实验六 计数器的功能及应用实验七 中规模集成计数器的应用实验八 计数、译码、显示综合实验实验九 利用 成逻辑门构成脉冲电路实验十 555 时基电路二、设计性实验部分实验一 熟悉实验系统 实验二 组合逻辑数字电路设计 实验三 时序逻辑数字电路设计 基础实验部分实验一 集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的1、熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。2、掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1 台2、万用表 1 只3、元器件： 74444一块导线 若干三、实验内容1、测试 74非门）的逻辑功能将 74确接入面包板，注意识别 1 脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为 1 脚）重点讲解，按表 1求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为 1 74辑功能测试表2、测试 74 2 输入端与非门）逻辑功能将 74确接入面包板，注意识别 1 脚位置，按表 1求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为 表 1 74辑功能测试表1A 1B 1Y 2A 2B 2Y 3A 3B 3Y 4A 4B 4 1 0 0 1 0 0 1 0 0 10 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 11 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 11 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 01A 1Y 2A 2Y 3A 3Y 4A 4Y 5A 5Y 6A 6 0 1 0 1 0 1 0 1 0 11 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 03、测试 74路四输入与或非门）逻辑功能将 74确接入面包板，注意识别 1 脚位置，按表 1求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）表 174分逻辑功能测试表A B C D E F G H 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0 1 0 10 0 0 0 0 0 1 1 10 0 0 0 0 1 0 0 10 0 0 0 0 1 0 1 10 0 0 0 0 1 1 0 10 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 1 1 1 0本器件的逻辑表达式应为：Y= ,与实侧值相比较，功能正确。、测试 74异或门）逻辑功能将 74确接入面包板，注意识别 1 脚位置，按表 1求输入信号，测出相应的输出逻辑电平。得表达式为 Y=A74辑功能测试表1A 1B 1Y 2A 2B 2Y 3A 3B 3Y 4A 4B 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 11 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 11 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0四、实验结果分析（回答问题）若测试 74全部数据，所列测试表应有 256 种输入取值组合。用实验箱、万用表作一个实验示范，并强调测试方法及万用表的用法。实验二 集成逻辑门电路的参数测试一、实验目的掌握 非门主要参数的意义及测试方法。进一步熟悉数字逻辑实验箱的基本功能和使用方法。二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1 台2、万用表 2 只3、元器件：74063）、 一块，2 只电阻及导线 若干三、实验内容（简单实验步骤、实验数据及波形）1、非门 74态参数测试导通电源电流 测试电路如图 24双与非门，两个门的输入端作相同处理。测得 2 图 2高电平输入电流 一门和每一输入端都测试一次。测试电路如图 22、电压传输特性。调节电位器 V 向 5V 变化，逐点测试 结果记录入下表中。测试电路如图 2数 1A 1B 1C 1D 2A 2B 2C 29 9 9 9 10 9 9 8图 2 四输入与非门 态参数测试将 确插入面包板，测电压传输特性。测试电路和方法同上，输出端为空载测量。将结果记录入下表中。 2 5 5 5 5 5 5 5 0 0 0 0 0 0四、实验结果分析（回答问题）1、测量 非门输出低电平时要加负载，因为要求集成块有一定带负载的能力，而 非门输出低电平时会有较大负载电流。图 2 R 选用 360 是根据最大允许负载电流为：扇出系数（8）×低电平输入电流 I 到的。若 R 很小会使负载电流过大，无法得到正常的输出低电平。2、与非门输入端悬空可以当作输入为“1”，因为悬空相当于 ，由输入端负载特性可得此结论。3、非门闲置输入端的处置方法：与其它输入端并联；接地。4、实验中所得 个门电路的 所测值的一半。5、 5V，则其 点讲解组合逻辑电路的实验分析的方法与步骤及在实验设备中如何去实现。实验三 组合逻辑电路的实验分析一、实验目的1、学会组合逻辑电路的实验分析方法。2、验证半加器、全加器的逻辑功能。二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1 台2、万用表 2 只3、元器件：744一块，744一块电阻及导线 若干三、实验线路图四、实验内容1、测试用与非门构成的电路的逻辑功能按图 3线。按下表要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能为半加器，写出逻辑表达式为：Y=AB Z=试用异或门和与非门组成的电路的逻辑功能按图 3线。按下表要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能为半加器，写出逻辑表达式为B Y 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 13、测试用异或门、非门和与或非门组成的电路的逻辑功能按图 3线。按下表要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能为半加器，写出逻辑表达式为：BC B+(AB)n n 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1五、实验结果分析（回答问题）1、总结用实验来分析组合逻辑电路功能的方法为：按图接线，将输入的所有取值组合对应输出测出来，得到该电路的真值表，进而写出逻辑函数表达式，概述电路的逻辑功能讲解 74用法及数据选择器在微机控制等领域的应用。此为学生自拟实验由学生自拟，老师着重是辅导。实验四 数据选择器一、实验目的1、进一步熟悉用实验来分析组合逻辑电路功能的方法。2、了解中规模集成八选一数据选择器 74应用。3、了解组合逻辑电路由小规模集成电路设计和由中规模集成电路设计的不同特点A B 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1二、实验仪器及设备1、数字逻辑实验箱 1 台2、万用表 1 只3、元器件：744 1 块，744 1 块导线 若干三、实验线路图四、实验内容（简单实验步骤、实验数据及波形）1、利用数字逻辑实验箱测试 74选一数据选择器的逻辑功能，按图 5实验结果记录在下表中。选通 地址输入 数据输入 输出1 0 2 4 6 1 X X X X X X X X X X X 0 10 0 0 X X X X X X 0 0 1 X X X X X X 0 X X X X X X 1 X X X X X X 1 0 0 X X X X X X 1 0 1 X X X X X X 0 X X X X X X 01 1 1 X X X X X X X 7 72、交通灯红用 R、黄用 Y、绿用 G 表示，亮为 1，灭为 0。只有当其中一只亮时为正常 Z=0，其余状态均为故障 Z=1。该交通灯故障报警电路如图 5线并检查电路的逻辑功能，将结果记录在下表中，可得表达式为：Z（R，Y，G）=m（0，3，5，6，7）R Y G 0 10 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 13、有一密码电子锁，锁上有四个锁孔 A、B、C、D，按下为 1，否则为 0，当按下A 和 B、或 A 和 D、或 B 和 D 时，再插入钥匙，锁即打开。若按错了键孔，当插入钥匙时，锁打不开，并发出报警信号，有警为 1，无警为 0。设计出电路如图 5图接线并检查电路的逻辑功能，列出表述其功能的真值表，记录实验数据如下表，可得表达式为：F（,D）=m（0,1,2,3,4,6,7,8,10,11,13,14,15 ）A B C D F A B C D 0 0 1 1 0 0 0 10 0 0 1 1 1 0 0 1 00 0 1 0 1 1 0 1 0 10 0 1 1 1 1 0 1 1 10 1 0 0 1 1 1 0 0 00 1 0 1 0 1 1 0 1 10 1 1 0 1 1 1 1 0 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1五、实验结果分析（回答问题）1、由以上实验测试结果，可知 74选一的功能正常。2、用中规模