數(shù)電實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(2016年14級(jí))

1、 實(shí)驗(yàn)一：門電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜?、掌握門電路的邏輯功能二、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備：、TPE-D6型數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)、數(shù)字萬(wàn)用表三、實(shí)驗(yàn)原理及主要知識(shí)點(diǎn)1與非門（有0出1，全1出0）2與或非門（畫真值表自行總結(jié)）3或門（有1出1，全0出0）四、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備：在學(xué)習(xí)機(jī)上未接任何器件的情況下（指實(shí)驗(yàn)用插座部分），先合上交流電源，檢查V電源是否正常，再合直流電源測(cè)VCC處電壓是否正常，測(cè)兩排插口中間VCC插口處電壓是否正常，全正常后斷開全部電源。隨后選擇好實(shí)驗(yàn)用集成片，查清集成片的引腿及功能，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖接線，特別注意VCC及地的接線不能接錯(cuò)，待老師檢查后方可接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以后所有實(shí)驗(yàn)依此辦

2、理。（一） 測(cè)與非門的邏輯功能、選雙輸入正與非門74LS20集成芯片一只；選擇一個(gè)組件插座（片子先不要插入）按圖接好線。地74LS20v雙4輸入正與非門74LS20、輸入端接電平開關(guān)輸出插口，輸出端接發(fā)光二極管顯示插口。、撥動(dòng)電平開關(guān)，按表中情況分別測(cè)出輸出端電平。輸入端輸出端電壓(V)邏輯狀態(tài)（二）、測(cè)與異或門的邏輯功能、選兩路四輸入與或非門電路74LS55集成芯片一只；選擇一個(gè)組件插座（片子先不要插入）按圖接線。地74LS863v4個(gè)二輸入異或門74LS862、輸入端接電平輸出插口，撥動(dòng)開關(guān)當(dāng)輸入端為下表情況時(shí)分析測(cè)試輸出端的電位，將結(jié)果填入表中：輸入A的邏輯狀態(tài)0011B的邏輯狀態(tài)010

3、1輸出Z的電位（V）Z的邏輯狀態(tài)（三）、利用與非門（74LS00）組成組成或門電路并測(cè)試其邏輯功能根據(jù)摩根定理或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式，可以寫成，因此可以用三個(gè)與非門構(gòu)成或門。（1） 將由三個(gè)與非門構(gòu)成的或門測(cè)試電路畫在下面空白處。&8Z251463109（2） 當(dāng)輸入端（A、B）為下列情況時(shí)，分別測(cè)輸出端（Z）的電位，將結(jié)果填入表中。輸入A的邏輯狀態(tài)0011B的邏輯狀態(tài)0101Z的邏輯狀態(tài)五、實(shí)驗(yàn)思考題及實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題。1與非門在什么情況下輸出高電平？什么情況下輸出低電平？TTL與非門不用的輸入端應(yīng)如何處理？2與或非門在什么情況下輸

4、出高電平？什么情況下輸出低電平？TTL與或非門不用的與門應(yīng)如何處理？實(shí)驗(yàn)二 組合邏輯電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄒ唬?掌握組合邏輯電路的分析方法（二） 驗(yàn)證半加器的邏輯功能（三） 了解二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)律二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備(一) TPE-D6型數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī) (二)數(shù)字萬(wàn)用表三、實(shí)驗(yàn)原理及主要知識(shí)點(diǎn)組合邏輯電路的分析是根據(jù)所給的邏輯電路，寫出其輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系（邏輯函數(shù)表達(dá)式或真值表）。從而判定該電路的邏輯功能。組合電路的分析方法，一般是首先對(duì)給定的邏輯電路，按邏輯門的連接方式，逐一地寫出相應(yīng)的邏輯表達(dá)式，然后寫出輸出函數(shù)的表達(dá)式（如果需要列真值表時(shí)，可由表達(dá)式通過(guò)運(yùn)算求出）。但這樣寫出的邏輯

5、表達(dá)式可能不是最簡(jiǎn)單的，所以還應(yīng)該利用邏輯代數(shù)的公式或者卡諾圖進(jìn)行化簡(jiǎn)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（一）用與非門組成異或門電路1、異或門的邏輯表達(dá)式為 2、將異或門的邏輯表達(dá)式化成與非表達(dá)式。 3、在下面空白處畫出異或門邏輯符號(hào)及其由與非門構(gòu)成的測(cè)試電路。&125461221213112183964、將測(cè)試結(jié)果填入表中。輸入A的邏輯狀態(tài)0011B的邏輯狀態(tài)0101輸出Z 的邏輯狀態(tài)（二）分析半加器的邏輯功能1、寫出下圖電路的邏輯表達(dá)式&ABX1X2X3YZX1= ； X2= ； X3=Y= ； Z=2、根據(jù)表達(dá)式列出真值表，并畫出卡諾圖判斷能否化簡(jiǎn)。ABX1X2X3YZ0001101101AB01Y=

6、01AB01Z=3、根據(jù)上圖所示電路，在學(xué)習(xí)機(jī)上接線，將測(cè)試結(jié)果(邏輯狀態(tài)）記入下列真值表，同時(shí)與上面真值表進(jìn)行比較，兩者是否一致。ABYZ00011011五、實(shí)驗(yàn)思考題及實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論2、 總結(jié)組合邏輯電路的分析方法 3、總結(jié)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法實(shí)驗(yàn)三 全加器構(gòu)成及測(cè)試（不做）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解全加器的實(shí)現(xiàn)方法。2、掌握全加器的邏輯功能。二、實(shí)驗(yàn)所用器件和儀表1、74LS 74LS86 1片2、74LS00 1片三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用74LS 74LS86 1片和74LS001片1片組成下圖所示邏輯電路。74LS8674LS86AB CIF74L

7、S0074LS0074LS00CO12334561，2，3，3，4，5，6，9，10，8，圖 全加器2、將A、B、CI接邏輯開關(guān)輸出，F(xiàn)、CO接邏輯狀態(tài)顯示燈3、按入或彈出邏輯開關(guān)，產(chǎn)生A、B、CI的8種組合，觀測(cè)并記錄F和CO的值，填入下表中。輸 入輸 出ABCIFCO0000010100111001011101114、用一片74LS139和一片74LS20設(shè)計(jì)全加器并測(cè)試其邏輯功能。（提高檔）5、用一片74LS153和一片74LS00設(shè)計(jì)全加器并測(cè)試其邏輯功能。（提高檔）六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及總結(jié) 1、將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與真值表比較，確認(rèn)全加器功能。 2、根據(jù)全加器的電路圖推導(dǎo)全加器的邏輯表達(dá)式 3、

8、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題的原因。實(shí)驗(yàn)四 觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)觸發(fā)器邏輯功能的測(cè)試方法 、熟悉基本觸發(fā)器邏輯功能及觸發(fā)方式、熟悉觸發(fā)器和觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1、TPE-D6型數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī) 2、數(shù)字萬(wàn)用表三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（一）JK觸發(fā)器邏輯功能測(cè)試借助發(fā)光二極管測(cè)量74LS73在下表情況下Q端的邏輯狀態(tài)，填入表中，觀察其觸發(fā)方式是什么。J0011K0101Qn01010101CP保持保持保持保持保持保持保持保持Qn+1注：箭頭表示CP上升沿，表示CP下降沿。（二）D觸發(fā)器（74LS74）邏輯功能的測(cè)試1、異步置位及復(fù)位功能的測(cè)試。D、CP端開路，用萬(wàn)用表測(cè)試表中所示

9、情況下Q端的電位，并將其轉(zhuǎn)為邏輯狀態(tài)填入下表2、借助發(fā)光二極管測(cè)量74LS74在下表情況下Q端的邏輯狀態(tài)，填入表中，觀察其觸發(fā)方式是什么。D01Qn0101CP保持保持保持保持Qn+1四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論 2、實(shí)驗(yàn)收獲實(shí)驗(yàn)五 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器邏輯功能的測(cè)試方法，熟悉計(jì)數(shù)器的工作原理二、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備：、數(shù)字萬(wàn)用表 、TPE-D6型數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（一）異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器1、按下圖接線，在學(xué)習(xí)機(jī)上用JK觸發(fā)器組成三/四位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。將各觸發(fā)器輸出端QA、QB、QC、QD分別接發(fā)光二極管插口。清零端平時(shí)處

10、于+5V。需要清零時(shí)接地，隨后再接+5V。4引腳（VCC） 接+5V，11引腳（GND）接地。+5VJKQQRdCKCPJKQQRdCKJKQQRdCKQAQBQCJKQQRdCKCPJKQQRdCKJKQQRdCKQAQBQC12125691122CKJKQQDQD9652、清零3、計(jì)數(shù)器CP端加入脈沖，借助指示燈或萬(wàn)用表測(cè)量計(jì)數(shù)器的邏輯狀態(tài)，并記入下表中。CP0123456789101112131415161718QAQBQCQD4、用74LS73構(gòu)造四位二進(jìn)制異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器并進(jìn)行測(cè)試（提高檔） （二）用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)二進(jìn)制異步加計(jì)數(shù)器，繪出電路圖CKDQQDQA512/Q6CKD

11、QQDQB91312/Q8311/RDCKDQQDQC512/Q6CKDQQDQD91312/Q8311CP2、清零3、計(jì)數(shù)器CP端加入脈沖，借助指示燈或萬(wàn)用表測(cè)量計(jì)數(shù)器的邏輯狀態(tài)，并記入下表中。CP0123456789101112131415161718QAQBQCQD4、用74LS74構(gòu)造四位二進(jìn)制異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器并進(jìn)行測(cè)試（提高檔）四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論2、實(shí)驗(yàn)收獲五、預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)計(jì)數(shù)器工作原理2、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，畫好實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)六 計(jì)數(shù)顯示實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄒ唬┱莆罩幸?guī)模組合邏輯電路74LS161（163）的使用及工作情況（二）學(xué)習(xí)數(shù)字電

12、路中JK觸發(fā)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器及顯示電路的綜合應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)TPE-D6三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、給161（163）使能端有效電平，CLK端輸入連續(xù)的1Hz脈沖信號(hào)，通過(guò)LED觀察其輸出的狀態(tài)；CP0123456789101112131415161718QAQBQCQD2、利用161（163）配合20或00構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（參考下圖：八進(jìn)制，輸出端接數(shù)碼管）CP0123456789101112131415161718數(shù)碼管3、利用兩片161（163）配合20或00構(gòu)成24/60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，輸出端接數(shù)碼管。（提高檔）四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論

13、2、實(shí)驗(yàn)收獲五、預(yù)習(xí)要求1、預(yù)習(xí)集成計(jì)數(shù)器74LS161組成的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)電路。1、預(yù)習(xí)數(shù)碼管的工作原理。2、熟悉集成芯片引腳、功能。實(shí)驗(yàn)七 555定時(shí)器（電子班做）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步加深對(duì)555定時(shí)器工作原理的理解，熟悉555定時(shí)器外形管腳及其功能；2熟悉 555定時(shí)器的靈活應(yīng)用；3進(jìn)一步熟悉示波器等儀器儀表的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備1TPE-D6型數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī) 2雙蹤示波器 3數(shù)字萬(wàn)用表三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1雙蹤示波器的使用；2用555/556及給出的電阻、電容按下圖接線構(gòu)成多諧振蕩器，圖中電容改用2000PF/3300PF。556工作電源范圍4.5V16V。3接通電源，用示波

14、器觀察輸出波形圖vo和vc。3進(jìn)行理論計(jì)算，求出輸出波形的脈寬、占空比、頻率，并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。R1R2C1tPH計(jì)算tPH實(shí)測(cè)q計(jì)算q實(shí)測(cè)f計(jì)算f實(shí)測(cè)四、報(bào)告要求整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)觀察并記錄的波形情況，分析由NE556組成的多諧振蕩器的工作和應(yīng)用特點(diǎn)？多諧振蕩器輸出脈沖的寬度、周期和占空比由什么決定的？實(shí)驗(yàn)八 倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、熟悉轉(zhuǎn)換器的工作原理及轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特性GS3VREF741VO74510K10K10K10K5K5K5K20K20K20K20K20KABB/C/DEE/FF/H/HII/JS0S1S2C3、了解倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器的原理及組成二、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)

15、備：、實(shí)驗(yàn)板1 、數(shù)字萬(wàn)用表三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 按圖接線2、 先將10K電阻接入電路，用短接線將AB、CD、DE、FG、GH、IJ短接。3、VREF接+5V參考電壓3、 靜態(tài)測(cè)試D/A轉(zhuǎn)換器輸入端輸入二進(jìn)制數(shù)據(jù)與輸出直流電壓的關(guān)系。數(shù)字輸入端開關(guān)接運(yùn)算放大器3端為高電平1，接地為低電平0。其結(jié)果填入表中，并與計(jì)算值比較。輸入D0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111輸出VO計(jì)算值VO4、再將10K換成5K電阻接入電路，然后進(jìn)行測(cè)試。輸入D0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111輸出VO四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論2、實(shí)驗(yàn)收獲五、預(yù)習(xí)要求 預(yù)習(xí)倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器的原理常用集成器件外形管腳示意圖123456789101112131474LS86=1=1=1=1VCC4B4A4Y3B3A3Y2Y1Y1A1B2A2BGND123456789101112131474LS20&VCC2D2CNC2B2A2Y1A1BNC1C1D1YGND123456789101112131474LS00&VCC4B4A4Y3B3A3Y1A1B1Y2A2B2YGNDNC12345678910