第四篇數(shù)字電子技術(shù)實訓

1、第四篇 數(shù)字電子技術(shù)實訓第 九 章 邏輯代數(shù)根底第 十 章 集成組合邏輯電路第十一章 時序邏輯電路第十二章 數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)閉第9章 邏輯代數(shù)根底一、實訓目的1通過實訓要進一步理解常用集成門電路的工作原理；掌握常用TTL集成門電路例如與非門、三態(tài)門的主要特性參數(shù)與使用方法；了解CMOS電路系列主要特性參數(shù)，重點掌握各種邏輯門電路在速度、功能和抗干擾能力等方面的主要特點并掌握各種邏輯門電路系列主要參數(shù)的物理意義和數(shù)量級。2學習雙蹤示波器及數(shù)字電路實驗箱的使用方法。3學習CMOS門電路和TTL門電路功能的測試方法。4學習門電路多余輸入端的處理方法。5學習實訓數(shù)據(jù)的分析處理方法。91 實訓概要

2、門電路是構(gòu)成數(shù)字電路的根本單元。 所謂“門是指一種條件開關(guān)。在一定條件下他能允許信號通過， 條件不滿足時，信號就不能通過，因此稱之為“門。另外門電路的輸出與輸入之間存在著一定的邏輯關(guān)系。所以又叫邏輯門電路。最根本的邏輯門電路有“與門、“或門、“非門三種，在實際中使用的是一些具有復合邏輯功能的門電路，最常見的是“與非門。按門電路的結(jié)構(gòu)及集成度有以下分類： 1、按內(nèi)部有源器件的不同可分為 1雙極型晶體管集成電路 2絕緣柵場效應管集成電路或稱金屬一氧化物半導體MOS集 成電路。 二、實訓內(nèi)容1門電路邏輯功能及測試。2集成門電路功能測試。 2、按其集成度的大小可分為1小規(guī)模集成SSI:內(nèi)含10100個

3、元件1020個等效門；2中規(guī)模集成MSI:內(nèi)含1001000個元件20100個等效門；3大規(guī)模集成LSI：內(nèi)含1000100000個元件1001000個等效門；4超大規(guī)模集成VLSI：內(nèi)含以上100000個元件1000個以上等效門。9.1.1 實訓總體要求 通過實訓，要進一步理解常用集成門電路的工作原理；掌握常用TTL集成門例如與非門、三態(tài)門主要特性參數(shù)與使用方法；了解CMOS電路系列主要特性 參數(shù)重點掌握各種邏輯門電路在速度、功能和抗干擾能力等方面的主要特點并掌 握各種邏輯門電路系列主要參數(shù)的物理意義和數(shù)量級。COMS門電路和TTL門電路的功能測試方法；門電路多余輸入端的處理方法；常用實訓儀

4、器的使用方法；9.1.3 實訓知識準備認真復習各種門電路的工作原理及相應的邏輯表達式；掌握與非門、三態(tài)門電路的功能及特點學習SR8或其它型號雙蹤示波器的工作原理和使用方法；熟悉BS303-4型或其它型號數(shù)字電路實訓箱的工作原理和使用方法； 9.1.2 實訓重點9.1.4 實訓考核標準掌握COMS門電路和TTL門電路的功能測試方法；掌握COMS門電路和TTL門電路在使用上的區(qū)別；掌握SR8或其它型號雙蹤示波器、BS303-4型或其它型號 數(shù)字電路實訓箱的工作原理和使用方法。9.2 實訓案例操作分析9.2.1 案例題目 集成門電路功能測試9.2.2 實訓目的學習雙蹤示波器及數(shù)字電路實訓箱的使用方法

5、；學習COMS門電路和TTL門電路功能的測試方法；學習門電路多余輸入端的處理方法；學習實訓數(shù)據(jù)的分析處理方法；9.2.3 實訓原理 與非門、或非門是構(gòu)成數(shù)字電路的根本單元。它也可看作是一種條件開關(guān)。在一定條件下它能允許信號通過，條件不滿足時，信號就不能通過。門電路的輸出與輸入之間存在著一定的邏輯關(guān)系。所以又叫邏輯門電路。最根本的邏輯門電路有“與門、“或門“非門三種，在這里我們通過一片與非門和一片或非門輸入端的邏輯開關(guān)的變化控制輸出端發(fā)光二極管的亮與暗來反映與非門或非門電路的邏輯關(guān)系。9.2.4 實訓儀器和設備BS303-4型或其它型號數(shù)字電路實訓箱一只；SR8或其它型號雙蹤示波器一只；直流穩(wěn)壓

6、電源一臺CC4011 四二輸入與非門 1片 74LS02 四二輸入或非門 1片實訓內(nèi)容和步驟 1、實訓內(nèi)容 將COMS與非門CC4011、TTL或非門74LS02分別按圖921連接，輸入端分別接邏輯開關(guān)，輸出端分別接發(fā)光二極管。 圖 4.9.1 與非門和或非門接線電路 2、實訓步驟1、改變輸入狀態(tài)的高、低電平，觀察發(fā)光二極管的亮滅，并 將輸出的狀態(tài)填入表中；2、將A輸入端分別接地、電源端、懸空、與B端并接，觀察B端輸 入信號分別為高、低電平時相應輸出端的狀態(tài)，并將輸出的狀 態(tài) 填入表中。 輸入 A B輸出 CC4011 Y1輸出 74LS02 Y2 0 0 0 1 1 0 1 1 邏輯表達式

7、邏輯功能 輸 入 輸 出 A BCC4011 Y1 74LS0 Y2 接 地 0 1 接 電 源 0 1 懸 空 0 1 A,B 并接 0 1實訓思考題COMS門電路與TTL門電路有什么區(qū)別？假設用與或非門實現(xiàn)AB+CD功能，多余輸入端應如何處理？實訓本卷須知正確使用數(shù)字電路實訓箱；要正確使用雙蹤示波器；要正確使用直流穩(wěn)壓電；在實訓過程中要遵守實訓規(guī)那么，注意人身平安，防止儀器、設備的損壞； 實訓報告要求 實訓報告要包含以下內(nèi)容實訓名稱：集成門電路功能測試實訓目的：請參閱實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱。實訓儀器、儀表、設備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量

8、和備注等；實訓內(nèi)容和步驟：請參閱9.2.5, 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)論；實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容進行答復；實訓本卷須知：請參閱有關(guān)本卷須知。9.3. 實訓工程一 門電路邏輯功能及測試 9.3.1 實訓目的熟悉門電路邏輯功能熟悉數(shù)字電路學習機的使用方法。熟悉雙蹤示波器的使用方法；掌握與非門、三態(tài)門、異或門電路的邏輯功能及其特點；9.3.2 實訓原理 與門是具有兩個及兩個以上輸入端和一個輸出端的邏輯電路。其輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系是：當且僅當所有輸入信號均為“1時，輸出信號才為“1，否那么，輸出信號為“0。與門就像一個電路中有兩個或n個串聯(lián)的開

9、關(guān)，只有兩個或n個開關(guān)同時合上時電路才會通，電路中的電燈才會亮，否那么電路中的電燈就不會亮。 或門是具有兩個及兩個以上輸入端和一個輸出端的邏輯電路。它輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系是：當輸入信號中有一個或一個以上為“1時，輸出信號就為“1；只有當所有輸入信號均為“0時，輸出信號才為“0?；蜷T就像一個電路中有兩個或n個并聯(lián)的開關(guān)，只要有任意一個開關(guān)合上電路就會通，電路中的電燈就會亮，只有所有的開關(guān)均斷開電路中的電燈才不會亮。 非門又稱反相器。它的邏輯關(guān)系是：輸出邏輯對輸入邏輯信號取反。其它各種復雜的邏輯門電路均可由上述三種根本邏輯門電路之間的不同組合構(gòu)成。9.3.3 實訓儀器和設備BS303-4型或其

10、它型號數(shù)字電路實訓箱一只；SR8或其它型號雙蹤示波器一只；UT-52萬用表一只；直流穩(wěn)壓電源一臺74LS22 雙四輸入與非門 1片；74LS86 二輸入端四異或門 1片；74LS00 9.3.4 實訓內(nèi)容和步驟 實訓時，按以下圖或自己設計的實訓接線圖連線，特別注意Vcc及地線不能接錯。線接好后必須經(jīng)檢查無誤方可接通電開始實訓。實訓中假設要改動接線須先斷開電源，接好后再通電實訓。1、測試門電路邏輯功能圖 4.9.2 74LS22 雙四輸入與非門1、選用雙四輸入與非門74LS22一只，插入BS303-4型數(shù)字電路實訓板中，按圖接線，其中74LS22的四個輸入端1、2、4、5分別接BS303-4型數(shù)

11、字電路實訓箱中的K1K4電平開關(guān)輸出插口四個開關(guān)，74LS22的輸出端接電平顯示發(fā)光二極管L1L16任意一個。 2、將電平開關(guān)按表置位，分別測量輸出電壓及邏輯狀態(tài)記入表 輸 入 輸 出 1 2 4 5 Y(6) 電壓（V） 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 02、測試異或門74LS86的邏輯功能。 圖4.9.3 74LS86異或門邏輯功能的測試 1選二輸入四異或門電路74LS86，按圖接線，74LS86的輸入端1、2、4、5接電平開關(guān)，輸出端A、B、Y、接電平顯示發(fā)光二極管。2將電平開關(guān)按表的狀態(tài)置位，并將測試結(jié)果填入 表中 。 輸 入 輸 出 1 2

12、 4 5 A B Y Y(V) 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 13、測試邏輯電路的邏輯關(guān)系 用二片74LS00按圖接線，輸入接電平開關(guān)，使之按表變化，輸出端Y、接電平顯示發(fā)光二極管。并將輸入、輸出關(guān)系分別填入表4.9. 5中。 圖 邏輯電路的邏輯關(guān)系的測試 輸 入 輸 出 A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1實訓思考題 試用與非門組成異或門電路并測試驗證。將異或門表達式轉(zhuǎn)化為與非門表達式。依據(jù)表達式畫出邏輯電路圖。測試相關(guān)數(shù)據(jù)并填入表格電路和相應的表格自己設計實訓本卷須知要正確使用數(shù)字電路實訓箱；要正確使用雙蹤示波器；要正確使

13、用直流穩(wěn)壓電源；要學會正確地處理門電路中多余的引腳；在實訓過程中要遵守實訓規(guī)那么，注意人身平安，防止設備的損壞；實訓報告要求 實訓報告要包含以下內(nèi)容實訓名稱：門電路邏輯功能及測試實訓目的：請結(jié)合小節(jié)簡述；實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱小節(jié)。實訓儀器、儀表、設備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量和備注等；實訓內(nèi)容和步驟：請參閱小節(jié), 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)論；實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容進行答復；實訓本卷須知：請參閱小節(jié)有關(guān)本卷須知。第十章 集成組合邏輯電路一、實訓目的1通過實訓熟悉組合邏輯電路的特點及一般分

14、析、設計方法。2通過實訓理解邏輯函數(shù)的最簡表達式與邏輯電路的關(guān)系。二、實訓內(nèi)容1組合邏輯電路功能的測試。2半加器、全加器的電路設計。3譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器。101 實訓概要 數(shù)字邏輯電路可分為兩類：一類邏輯電路的輸出只與當時輸入的邏輯值有關(guān)，而與輸入信號作用前電路的狀態(tài)無關(guān)，這類邏輯電路稱為組合邏輯電路Combinational Logic Circuit；另一類邏輯電路的輸出不僅和當時輸入的邏輯值有關(guān)，而且與電路以前曾輸入過的邏輯信號有關(guān)，這類邏輯電路稱為時序邏輯電路Sequential Logic Circuit。組合邏輯電路在功能上的特點是：信號單向傳輸，輸出狀態(tài)只與當時的輸入狀態(tài)有關(guān)，輸

15、出不會反過去再影響輸入狀態(tài)。組合邏輯電路在結(jié)構(gòu)上的特點是：電路中沒有反響環(huán)路，不包含存儲信號的記憶元件，通常由各種門電路組合而成。10.1.1 實訓總體要求 通過實訓，要進一步理解集成組合邏輯電路的工作原理；掌握組合邏輯電路的設計方法和步驟： 1按照給定實際問題的邏輯關(guān)系抽象出真值表； 2將邏輯函數(shù)的真值表寫成邏輯關(guān)系式； 3利用卡諾圖或邏輯代數(shù)的根本定律將邏輯函數(shù)式化成最簡與一或 表達式； 4報據(jù)最簡與一或表達式和所用的邏輯門器件畫出邏輯電路圖。邏 輯電路一般使用電性能較好的復合邏輯門，即與非門、或非門、 與或非門和異或門。10.1.2 實訓重點 熟悉組合邏輯電路的功能特點、結(jié)構(gòu)特點，學習組

16、合邏輯電路的一般分析、設計及實現(xiàn)方法，要注意將邏輯函數(shù)式化成最簡的邏輯函數(shù)表達式。掌握組合邏輯電路的功能測試方法，熟悉半加器和全加器的邏輯功能和譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的工作原理 實訓知識準備 1預習組合邏輯電路的分析方法； 2預習組合邏輯電路的設計方法； 3預習半加器全加器的工作原理； 4預習譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的工作原理 10.1.4 實訓考核標準1掌握組合邏輯電路的一般分析、設計方法；2掌握組合邏輯電路功能的測試方法；3了解譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器的分析設計方法； 實訓案例操作分析10.2.1 案例題目 組合邏輯電路功能測試。10.2.2 實訓目的 通過實訓熟悉組合邏輯電路的特點及一般分析、設計方法；

17、 通過實訓理解邏輯函數(shù)的最簡表達式與邏輯電路的關(guān)系； 10.2.3 實訓原理 與非門、異或門是組成組合邏輯電路的根本元件，設計一個組合邏輯電路的步驟主要有：首先要列出滿足系統(tǒng)功能要求的真值表接著依據(jù)真值表寫出邏輯函數(shù)表達式再利用卡諾圖或邏輯代數(shù)的根本定律將邏輯函數(shù)式化成最簡的表達式最后根據(jù)最簡的表達式畫出邏輯電路。10.2.4 實訓儀器和設備BS303-4型或其它型號數(shù)字電路實訓箱一只；SR8或其它型號雙蹤示波器一只；直流穩(wěn)壓電源一臺74LS00 二輸入四與非門 3片 74LS86 二輸入四異或門 1片10.2.5 實訓內(nèi)容和步驟 實訓內(nèi)容與步驟1.用2片74LS00組成圖所示邏輯電路。為便于

18、接線檢查， 在圖中要注明芯片編號及各引腳對應的編號。2.圖中A、B、C接電平開關(guān)，Y1、Y2接發(fā)光管電平顯示。3.按表給定的電平要求，改變A、B、C的狀態(tài)，測量輸出端信號 值填入表并分別寫出Y1、Y2的邏輯表達式。4.將理論運算結(jié)果與實訓結(jié)果進行分析比較。 輸 入 輸 出 A B C Y1 Y2 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0圖 4.10.1 組合邏輯電路功能測試 Y1 Y210.2.6 實訓思考題 總結(jié)組合邏輯電路的一般分析和設計方法；分析邏輯函數(shù)的最簡表達式與邏輯電路的關(guān)系；如何用74LS00二輸入四與非門實現(xiàn)異或非門的邏輯功

19、能 要寫出邏輯表達式、畫出電路圖？10.2.7 實訓本卷須知要注意集成門電路多余引腳的處理方式；電路圖中要標明各引腳的編號，連接時不要接錯；組合電路時要注意各引腳的接通情況，要防止虛接；要注意邏輯電路中的競爭及其險象；10.2.8 實訓報告要求 實訓報告要包含以下內(nèi)容實訓名稱：組合邏輯電路功能測試 實訓目的：請參閱實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱。實訓儀器、儀表、設備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量和備注等；實訓內(nèi)容和步驟：請參閱10.2.5, 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)論；實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容進行答復

20、；實訓本卷須知：請參閱有關(guān)本卷須知。 10.3. 實訓工程一 半加器、 全加器的電路設計 10.3.1 實訓目的1、通過實訓熟悉組合邏輯電路的一般分析、設計方法；2、通過實訓掌握如何利用74LS86及74LS00來組成半加器的邏輯功能； 通過實訓理解半加器與全加器在電路上的聯(lián)系與區(qū)別；10.3.2 實訓原理 二個一位的二進制數(shù)相加時假設不考慮低位來的進位位時稱為半加，實現(xiàn)半加運算的電路叫半加器，半加器可以由一只與門和一只異或門來組成；二個一位的二進制數(shù)相加時假設要考慮低位來的進位位時稱為全加，用二個半加器和一個或門可以組成一個全加器；譯碼是編碼的逆過程，其功能是對給定的輸入碼進行翻譯，變換成相

21、應的信號輸出，對每一種可能的輸入組合，有一個且僅有一個輸出信號為有效信號；數(shù)據(jù)選擇器類似一個多擲開關(guān)，它在輸入地址碼電位的控制下，從幾個數(shù)據(jù)源中選擇其中的一個并將其送到一個公共的輸出端。10.3.3 實訓儀器和設備 BS303-4型或其它型號數(shù)字電路實訓箱一只；SR8或其它型號雙蹤示波器一只；直流穩(wěn)壓電源一臺74LS00 二輸入四與非門 3片 74LS86 二輸入四異或門 1片10.3.4 實訓內(nèi)容和步驟 半加器的邏輯功能的設計在學習機上用異或門和與非門按圖接成半加器電路，圖中A、B接電平開關(guān)，Y、Z接電平顯示；當輸入A、B按表所示要求變化時測定相應的Y、Z值填入表中；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析半加器

22、的邏輯功能；圖4.10.2 半加器的邏輯功能測試電路 輸 入 輸 出 A B Y Z 0 0 0 1 1 0 1 1 10.3.5 實訓思考題試在半加器的根底上設計一個全加器電路并在實習機上測試驗證。寫出全加器的邏輯表達式；畫出相應的邏輯電路圖，并設計一個數(shù)據(jù)表格；測試數(shù)據(jù)并填入表；根據(jù)實測數(shù)據(jù)分析電路的邏輯功能，并將其與理論結(jié)論比照看是否相符；10.3.6 實訓本卷須知要總結(jié)組合邏輯電路的分析、設計方法正確使用數(shù)字電路實訓箱；要正確使用雙蹤示波器一只；要正確使用直流穩(wěn)壓電；要學會正確地處理門電路中多余的引腳；在實訓過程中要遵守實訓規(guī)那么，注意人身平安，防止設備的損壞；10.3.7 實訓報告要

23、求 實訓報告要包含以下內(nèi)容1、實訓名稱：半加器、全加器的電路設計 2、實訓目的：請結(jié)合簡述；3、實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱。4、實訓儀器、儀表、設備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量和備注等；5、實訓內(nèi)容和步驟：請參閱10.3.4, 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)論；6、實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容完成實訓思考題；7、實訓本卷須知：請參閱有關(guān)本卷須知。 10.4 實訓工程二 *譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器 10.4.1 實訓目的了解譯碼器的工作原理和電路實現(xiàn)；學習集成譯碼器74LS138的使用方法；了解數(shù)據(jù)選擇器的電路構(gòu)

24、成和工作原理熟悉集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及應用10.4.2 實訓原理 譯碼是編碼的逆過程，譯碼的功能是對給定的輸入代碼進行翻譯，將其變換成輸出端的一組高、低電平信號，當事先認定高電平有效時當然也可以認定低電平為有效電平，但兩者必居其一，對每一種可能的輸入組合會有一個、也僅有一個輸出端的電平為有效電平。這樣也就建立了輸入代碼與輸出代碼之間的一一對應關(guān)系。實現(xiàn)譯碼的器件叫譯碼器。 數(shù)據(jù)選擇器又稱多路選擇器,是從多通道的數(shù)據(jù)中選擇某一通道的數(shù)據(jù)送到輸出端的器件。它在地址碼或稱選擇控制碼電位的控制下，從幾個數(shù)據(jù)輸入源中選擇一個，并將其送到一個公共端輸出。10.4.3 實訓儀器和設備 BS303-4型或

25、其它型號數(shù)字電路實訓箱一只；SR8或其它型號雙蹤示波器一只；直流穩(wěn)壓電源一臺74LS00 二輸入四與非門 1片38譯碼器 1片74LS138 雙4選 1數(shù)據(jù)選擇器 1片74LS32二輸入端四或門 1片10.4.4 實訓內(nèi)容和步驟 1、集成譯碼器74LS138電路測試1、74LS138為3線8線譯碼器，將輸入C、B、A分別接上下電平開關(guān)，用 于選擇y0y7中的一個,見圖；2、輸出y0y7分別接8只發(fā)光二極管，用于指示y0y78只引腳的輸 出上下電平的情況；3、使能端G1、G2A、G2B按表要求接入上下電平，并將測試結(jié)果 填入表中。圖 4.10.3 集成譯碼器74LS138 輸 入 輸 出使 能

26、選 擇Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7G1 G2AG2B C B A1 0 0 0 0 01 0 0 0 0 11 0 0 0 1 01 0 0 0 1 11 0 0 1 0 01 0 0 1 0 11 0 0 1 1 01 0 0 1 1 12、數(shù)據(jù)選擇器的測試 74LS153是雙4選1數(shù)據(jù)選擇器，其內(nèi)部有兩個完全獨立的4選1數(shù) 據(jù)選擇器。每個數(shù)據(jù)選擇器有4個數(shù)據(jù)輸入端C0C3，2個輸出選擇 端A、B，1個輸出控制端G和1個輸出端。1、將雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153參照圖接線，其中A、B、1G分別接數(shù)字電路實訓箱的上下電平開關(guān)，測試數(shù)據(jù)選擇器功能并填寫功能表中。2、將學習機

27、脈沖信號源分別輸出固定的4個不同頻率的連續(xù)脈沖信號，接到數(shù)據(jù)選擇器4個數(shù)入端。使輸出控制及輸入端依表變化，于是輸出端可分別觀察到4種不同頻率的脈沖信號。 3記錄、分析上述實訓檢測結(jié)果，并總結(jié)數(shù)據(jù)選擇器的作用。 圖 4.10.4 數(shù)據(jù)選擇器74LS153測試電路 選擇端 數(shù) 據(jù) 輸 入 端輸出控制輸 出 B A C0 C1 C2 C3 G Y X X X X X X 1 0 0 0 X X X 0 0 0 1 X X X 0 0 1 X 0 X X 0 0 1 X 1 X X 0 1 0 X X 0 X 0 1 0 X X 1 X 0 1 1 X X X 0 0 1 1 X X X 1 010.

28、4.5 實訓思考題 用一片 74LS138設計 一個A、B、C三變量的兩組輸出的奇偶 校驗器，即：當ABC為奇數(shù)個1時，輸出L1為1，否那么為0；當ABC為偶數(shù)個1時，輸出L2為1，否那么為0；要求列出L1、L2的真值表，寫出L1、L2的函數(shù)表達式，用74LS138實現(xiàn)L1、L2的功能；畫出用74LS138實現(xiàn)奇偶校訓器的連接圖。10.4.6 實訓本卷須知總結(jié)組合邏輯電路的分析、設計方法；正確使用數(shù)字電路實訓箱；要正確使用雙蹤示波器一只；要正確使用直流穩(wěn)壓電；要學會正確地處理門電路中多余的引腳；在實訓過程中要遵守實訓規(guī)那么，注意人身平安，防止設備的損壞；實訓報告要求 實訓報告要包含以下內(nèi)容1、

29、實訓名稱：2、實訓目的：請結(jié)合簡述；3、實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱。4、實訓儀器、儀表、設備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量和備注等；5、實訓內(nèi)容和步驟：請參閱10.4.4, 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)論；6、實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容完成實訓思考題；7、實訓本卷須知：請參閱有關(guān)本卷須知。你通過實訓有什么體會，得到什么啟示？第十一章 時序邏輯電路 111 實訓概要 時序邏輯電路的輸出不僅和當時輸入的邏輯值有關(guān)，而且與電路以前曾輸入過的邏輯信號有關(guān)，這類邏輯電路稱為時序邏輯電路Sequential Log

30、ic Circuit。按照時序邏輯電路的工作方式可將時序邏輯電路分為同步時序邏輯電路為異步時序邏輯電路。時序邏輯電路通常包括組合電路和存儲電路兩局部，時序邏輯電路中的組合邏輯電路可以非常簡單，但必須有存儲電路，且存儲電路的輸出必須反響到輸入端，與輸入信號一起決定電路的輸出狀態(tài)。11.1.1 實訓總體要求 通過實訓，要進一步理解時序邏輯電路的工作原理；進一步理解時序邏輯電路邏輯功能的描述方法：輸出方程、驅(qū)動方程和狀態(tài)方程；掌握時序邏輯電路的設計方法和步驟；掌握時序邏輯電路的測試和分析方法；11.1.2 實訓重點 熟悉時序邏輯電路的功能特點、結(jié)構(gòu)特點；了解計數(shù)器、存放器的電路結(jié)構(gòu)及其邏輯功能；學習

31、時序邏輯電路的設計方法；學習時序邏輯電路的測試和分析方法；了解集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其波形產(chǎn)生和測試方法。11.1.3 實訓知識準備 1、預習時序邏輯電路的分析方法； 2、預習觸發(fā)器邏輯電路的邏輯功能及其表示方法； 3、預習時序邏輯電路中異步控制信號的置位、復位功能； 4、預習不同結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)特點，如74LS160、74LS163的管 腳功能及功能差異；11.1.4 實訓考核標準 1、掌握觸發(fā)器、計數(shù)器、存放器結(jié)構(gòu)特點及工作原理；2、掌握時序邏輯電路的一般分析、設計方法；3、掌握時序邏輯電路功能的測試方法；11.2 實訓案例操作分析11.2.1 案例題目 根本R-S觸發(fā)器功能測試11.2.2

32、實訓目的1、通過實訓熟悉根本RS觸發(fā)器的邏輯功能和特點；2、通過實訓掌握根本RS觸發(fā)器的測試方法；3、通過實訓熟悉異步輸入信號RD、SD、RD、SD的作用；4、通過實訓掌握根本RS觸發(fā)器的典型應用；11.2.3 實訓原理 根本RS觸發(fā)器是由兩個與非門交叉耦合組成，它是最根本的觸發(fā)器，也是構(gòu)成其它復雜觸發(fā)器電路的一個組成局部。當RDSD1時，兩個與非門的工作都尤如非門，Q接至與非門G2的輸入，使G2輸出為Q；Q接至與非門G1的輸入，使G1的輸出為Q。從而使觸發(fā)器維持輸出狀態(tài)不變。11.2.4 實訓儀器和設備S303-4型或其它型號數(shù)字電路實訓箱一只；SR8或其它型號雙蹤示波器一只；直流穩(wěn)壓電源一

33、臺74LS00 二輸入四與非門 1片 11.2.5 實訓內(nèi)容和步驟1、兩個TTL與非門首尾相接構(gòu)成的根本R-S觸發(fā)器的電路如圖所示邏輯電路。為便于接線檢查，在圖中要注明芯片編號及各引腳對應的編號。圖 4.11.1 根本R-S觸發(fā)器功能測試 2、按表所示的順序在、兩端信號，觀察并記錄R-S觸發(fā)器Q端的狀態(tài)，并將結(jié)果填入表中 表 Q Qn+1 邏 輯 功 能 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 13、 端接低電平， 端加脈沖。4、 端接高電平， 端加脈沖。5、令 = ，在 端加脈沖。紀錄并觀察2、3、4三種情況下，Q，Qn+1 端的狀態(tài)。從中

34、總結(jié)根本R-S觸發(fā)器的Q端的狀態(tài)改變和輸入端的關(guān)系。11.2.6 實訓思考題試根據(jù)根本R-S觸發(fā)器給定輸入信號波形畫出與之對應的輸出端的波形；試寫出根本R-S觸發(fā)器約束方程，并說明哪個是復位端、哪個是置位端？11.2.7 實訓本卷須知接線時要注意電路圖中各引腳的編號，連接時不要接錯；手動施加0、1輸入電平時要注意開關(guān)動作的穩(wěn)定性和可靠性，要防止開關(guān)的抖動；用雙蹤示波器觀察輸出波形時，要注意選擇一個較為適宜的輸入信號 的頻率； 11.2.8 實訓報告要求 實訓報告要包含以下內(nèi)容實訓名稱：根本R-S觸發(fā)器功能測試 實訓目的：請參閱實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱。實訓儀器、儀表、設

35、備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量和備注等；實訓內(nèi)容和步驟：請參閱11.2.5, 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)論；實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容進行答復；實訓本卷須知：請參閱有關(guān)本卷須知。11.3. 實訓工程一 計數(shù)器的功能測試11.3.1 實訓目的掌握計數(shù)器的工作原理；通過實訓熟悉計數(shù)器的功能特點和典型應用；通過實訓掌握如何利用現(xiàn)有集成計數(shù)器來構(gòu)成N進制計數(shù)器的方法；11.3.2 實訓原理 計數(shù)器是一種含有假設干個觸發(fā)器、并按預定順序改變各觸發(fā)器的狀態(tài)來累計輸入脈沖個數(shù)的數(shù)字電路，被廣泛應用于定時、分頻及各種數(shù)字電路中。用JK觸

36、發(fā)器設計一個四位異步二進制加法器。CP接低頻連續(xù)脈沖，輸出接指示燈。觀察指示燈的變化規(guī)律，寫出狀態(tài)圖。11.3.3 實訓儀器和設備1、S303-4型或其它型號數(shù)字電路實訓箱一只；2、SR8或其它型號雙蹤示波器一只；3、直流穩(wěn)壓電源一臺；4、74LS00 二輸入四與非門 1片；5、74LS160 十進制計數(shù)器 1片；6、74LS74 雙D觸發(fā)器 2片；7、74LS49 4線七段譯碼器 1片；11.3.4 實訓內(nèi)容和步驟 六進制計數(shù)器，圖是用74LS160實現(xiàn)六進制計數(shù)器的參考電路。當Q3Q2Q1Q0=0111時，經(jīng)過與非門所產(chǎn)生的零脈沖迅速使計數(shù)器清零，之后在輸入CP脈沖的作用下，依次輸出000

37、0000100100011010001010000。輸入低頻連續(xù)脈沖，觀察并記錄數(shù)碼管的顯示結(jié)果。 圖 4.11.2 74LS160實現(xiàn)六進制計數(shù)器的 11.3.5 實訓思考題1、六進制計數(shù)器的電路設計1自擬一個線路，試用十進制計數(shù)器74LS160實現(xiàn)六進制計數(shù)器的參考電路；2要求的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：00100011010001010110011100003按圖接線，輸入端接入低頻連續(xù)脈沖，觀察計數(shù)規(guī)律。2、八進制計數(shù)器的電路設計1自擬一個線路，試用十進制計數(shù)器74LS160實現(xiàn)100進制計數(shù)器的參考電路；2要求的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：0000000100100011010001010110011100003

38、按圖接線，輸入端接入低頻連續(xù)脈沖，觀察計數(shù)規(guī)律。11.3.6 實訓本卷須知 1、要總結(jié)時序邏輯電路的分析、設計方法 2、要注意狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖與電路接線之間的關(guān)系 3、要正確處理電路中多余的引腳； 4、在實訓過程中要遵守實訓規(guī)那么，注意人身平安，防止設備 的損壞；11.3.7 實訓報告要求 實訓報告要包含以下內(nèi)容1、實訓名稱：計數(shù)器的功能測試 2、實訓目的：請結(jié)合簡述；3、實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱。4、實訓儀器、儀表、設備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量等；5、實訓內(nèi)容和步驟：請參閱11.3.4, 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)

39、論；6、實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容完成實訓思考題；7、實訓本卷須知：請參閱有關(guān)本卷須知。 11.4 實訓工程二 *觸發(fā)器邏輯功能測試 11.4.1 實訓目的了解D鎖存器、JK觸發(fā)器的工作原理；學習D鎖存器、JK觸發(fā)器的測試方法和典型應用；學習用功能表、特性方程和狀態(tài)圖來表示觸發(fā)器的邏輯功能；11.4.2 實訓原理 按照邏輯功能的不同，一般可把觸發(fā)器分成RS、JK、D、和T四種類型；按其結(jié)構(gòu)形式的不同又可分為根本RS觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器。本節(jié)主要介紹的維持阻塞型D觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)分二步進行：在CP1期間主觸發(fā)器接收輸入端的信號，被置成相應的狀態(tài)，此時從觸發(fā)器不動作；在CP

40、0期間主觸發(fā)器輸出保持不變，此時從觸發(fā)器按主觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。11.4.3 實訓儀器和設備S303-4型或其它型號數(shù)字電路實訓箱一只；SR8或其它型號雙蹤示波器一只；直流穩(wěn)壓電源一臺；74LS74 雙D觸發(fā)器 1片74LS112 雙J-K觸發(fā)器 1片74LS00 二輸入端四與非門 1片11.4.4 實訓內(nèi)容和步驟 維持阻塞型D觸發(fā)器的功能測試雙D正邊沿維持阻塞型觸發(fā)器74LS74的邏輯符號如下圖，試按下面步驟完成實訓1、 分別在、端加低電平，觀察并紀錄Q、Q端的狀態(tài)。2、令、端為高電平，D端分別接高、低電平，用點動脈沖作為CP，觀察并紀錄當CP為0、上升沿、1、下降沿時Q端的變化。3、令、端為

41、高電平，將D端和Q端相連，CP加連續(xù)脈沖，用雙蹤示波器觀察并紀錄Q相對于CP的波形。4、按表的變化，用雙蹤示波器觀察并紀錄Q相對于CP的波形。 表圖 4.11.3 維持阻塞型D觸發(fā)器的功能測試 11.4.5 實訓思考題 觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換試將D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器；要求列出表達式、畫出實訓電路圖；輸入連續(xù)脈沖，觀察各觸發(fā)器CP及Q端波形。11.4.6 實訓本卷須知要正確理解根本RS觸發(fā)器輸入信號的約束問題，依據(jù)實訓體會D觸發(fā)器的邏輯功能；要正確理解功能表、特性方程和狀態(tài)圖三者之間的關(guān)系；要正確理解D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和T觸發(fā)器三者之間的關(guān)系；在實訓過程中要遵守實訓規(guī)那么，注意人身平安，

42、防止設備的損壞；11.4.7 實訓報告要求 實訓報告要包含以下內(nèi)容1、實訓名稱：2、實訓目的：請結(jié)合簡述；3、實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱。4、實訓儀器、儀表、設備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量等；5、實訓內(nèi)容和步驟：請參閱11.4.4, 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)論；6、實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容完成實訓思考題；7、訓本卷須知：請參閱有關(guān)本卷須知。你通過實訓有什么體會，得到什么啟示？第十二章 數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換 12.1 實訓概要 D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換是計算機與外部進行數(shù)據(jù)交換的必要的手段。在D/A

43、轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換速度都是很重要的技術(shù)指標。目前單片DAC的轉(zhuǎn)換時間約為105微秒；單片ADC的轉(zhuǎn)換時間約為100微秒；12.1.1 實訓總體要求 通過實訓，要進一步理解D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理；進一步理解D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標；要進一步理解D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的分類、特點和用途。12.1.2 實訓重點通過實訓，要了解D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特性和A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換特性；熟悉D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的使用方法，了解DAC0832、ADC0809、LM324等芯片的性能特點、電路接線和參數(shù)測量方法。12.1.3 實訓知識準備1、預習數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片

44、DAC0832的工作原理和性能特點；2、預習集成運算放大器LM324的工作原理和性能特點；3、預習模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809的工作原理和性能特點；12.1.4 實訓考核標準1、了解數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的結(jié)構(gòu)特點及工作原理；2、了解數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的接線方法和參數(shù)的測定方法；3、了解模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809的結(jié)構(gòu)特點及工作原理；4、了解模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809的接線方法和參數(shù)的測定方法；12.2 實訓案例操作分析 12.2.1 案例題目 鋸齒波發(fā)生器12.2.2 實訓目的熟悉數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的特性和使用方法；通過鋸齒波發(fā)生器的實訓進一步了解D/A轉(zhuǎn)換器的

45、應用；12.2.3 實訓原理 數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832是一個8位的D/A轉(zhuǎn)換器，它有兩種工作方式：單緩沖器方式和雙緩沖器方式。單緩沖器方式適用于只有一路模擬量輸出的場合或幾路模擬量不是同時輸出的場合；雙緩沖器方式那么適用于幾路模擬量同時輸出的場合。12.2.4 實訓儀器和設備S303-4型或其它型號數(shù)字電路實訓箱一只；SR8或其它型號雙蹤示波器一只；直流穩(wěn)壓電源一臺數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片 DAC0832 1片集成運算放大器 LM324 1片四位計數(shù)器 7493 2片12.2.5 實訓內(nèi)容和步驟實訓內(nèi)容與步驟按電路如下圖進行接線，由于數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832中具有模擬地和數(shù)字地兩種地線，故接線過

46、程中要注意區(qū)分；在7493的Cp端輸入10KHz的時鐘脈沖信號，觀察示波器上的波形。改變輸入脈沖的頻率，記錄下不同頻率下的波形。圖 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 DAC0832 12.2.6 實訓思考題D/A轉(zhuǎn)換器由哪些根本電路組成？D/A轉(zhuǎn)換器有哪幾種轉(zhuǎn)換方式？它們是如何實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的？假設人為地將數(shù)字地和模擬地連在一起，會出現(xiàn)什么情況？假設使輸入頻率過高或過低又可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？12.2.7 實訓本卷須知要正確地連線；要注意將將數(shù)字地和模擬地分開來連接；要選擇適宜的輸入頻率范圍。12.2.8 實訓報告要求 實訓報告要包含以下內(nèi)容實訓名稱：鋸齒波發(fā)生器 實訓目的：請參閱實訓原理：簡單說明原理，并附上實訓電路圖，請參閱。實訓儀器、儀表、設備：請在實訓時記錄下各儀器、儀表的名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量等；實訓內(nèi)容和步驟：請參閱12.2.5, 簡略表達完成實訓的關(guān)鍵步驟，分析比較實訓結(jié)果，寫出實訓結(jié)論；實訓思考題：通過實訓過程，并結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容進行答復；實訓本卷須知：請參閱有關(guān)本卷須知。. 實訓工程一 *模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809 12.3.1 實訓目的了解模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809的特性和使用方法；通過實訓學習ADC0809的典型應用。12.3.2 實訓原理 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器依它的轉(zhuǎn)換方式的不同可分為雙積分型和逐次逼近型，ADC