数电实验(光电)_学生

《数字电子技术基础实验》班级：物教学（光电）专业教材：电子技术基础实验（第三版）陈大钦主编书号：ISBN7-04-007985-21实验一与非门的测试一、实验目的1、掌握与非门逻辑功能的测试方法。2、掌握TTL与非门主要参数的测试方法。3、掌握TTL与非门电压传输特性的测试方法。二、实验设备与器件（1）数电实验箱；（2）数字万用表1只、机械万用表1只；（3）双踪示波器；（4）74LS00、CD4011各1片。三、实验内容1、测试与非门74LS00、CD4011的逻辑功能真值表。2、测试TTL与非门的输入短路电流IISIIS=mA3、测试TTL与非门的输出为低电平时，允许灌入的最大负载电流IOL，利用公式ISOLIIN,求该与非门的扇出系数。ABY0V0V0V5V5V0V5V5VABY0001101124、测试TTL与非门的电压传输特性曲线（用示波器观测）。uI(V)uo(V)根据uo-uI曲线读出以下参数：VOH=，VOL=VON=，VOFF=VNH=，VNL=四、预习要求1、预习教材P124—P1302、查找74LS00、CD4011引脚排列。3、画出测试电路图和数据记录表格。3实验二555集成定时器的应用一、实验目的1、熟悉555定时器的组成及工作原理。2、掌握用555定时器的构成施密特触发器、多谐振振荡器电路等。3、熟悉用示波器施密特触发器和多谐振振荡器的有关参数。二、仪器设备与器件（1）数电实验箱；（2）双踪示波器；（3）低频信号发生器1台；（4）555芯片1片；（5）电阻5.1KΩ1只、10KΩ1只、100KΩ2只，电容0.1μF、10μF各1只。电阻色标：棕1、红2、橙3、黄4、绿5、蓝6、紫7、灰8、白9三、实验内容1、用555定时器组装施密特触发器。如图电路（P154图5.20.2），输入电压峰-峰值为3V，f=1kHz的正弦波。用示波器观察并描绘Iv、Iv和ov波形。注明周期和幅值，并在Iv的图上直接标出上限触发电平、下限触发电平，算出回差电压。2、用555定时器组装成占空比可调的多谐振振荡器电路（P154图5.20.4）。（1）取R1=5.1KΩ,R2=10KΩ(电位器)，C=0.1μF，在示波器上观察电容电压vC和输出vo波形。（2）调节电位器R2，观察输出vo波形占空比的变化。调节占空比为75%，测出vo、vc的幅值、周期以及tPH、tPL，标出标出vC各转折点的电压。四、预习要求1、预习实验二十（P152）2、查清555定时器引脚排列及功能。3、画电路图4、会计算施密特触发器和多谐振振荡器电路的有关参数。4实验三移位寄存器一、实验目的1、掌握移位寄存器74194的逻辑功能及测试方法。2、用74194组成环形计数器和扭环形计数器。二、仪器设备与器件（1）数电实验箱；（2）双踪示波器；（3）74194（CD40194）、7400、7410各1片。三、实验内容1、验证74194的逻辑功能。（1）清零（2）并行置数，置入Q3Q2Q1Q0=0110（3）右移和串行输入，利用右移功能串行输入1111.（4）左移，利用左移功能串行输入1110.（5）保持。设置M1M0=00，送入CP，观察寄存器状态的变化。2、用移位寄存器构成环形计数器，观测其状态表。电路图参照P177图5.23.23、用移位寄存器构成扭环形计数器，观测其状态表。四、预习要求1、查清74194引脚排列和逻辑功能真值表。2、预习实验二十（P175-180），理解电路图。5实验四SSI组合逻辑电路设计一、实验目的1、掌握用SSI集成电路实现简单组合逻辑电路的方法。2、掌握简单数字电路的安装与调试技术。3、学会用74138构成组合逻辑电路。二、仪器设备与器件（1）数电实验箱；（2）7410二片、7400、7420、7486、74138各一片。三、设计任务和基本要求1、用SSI构成一个全加器。例：用三变量译码器74LS138设计一位全加器步骤：（1）根据真值表写出全加器逻辑表达式全加和S=AB0C+AB0C+AB0C+AB0C进位C=AB0C+AB0C+AB0C+AB0C（2）将S﹑C改写为S=1m+2m+4m+7m=1m﹒2m﹒4m﹒7m=y1﹒y2﹒y4﹒y7C=3m+5m+6m+7m=3m﹒5m﹒6m﹒7m6=y3﹒y5﹒y6﹒y7（3）画出逻辑图，如图3—2所示图3—2用74LS138设计全加器ABC0SC+5vm0\m1\m2\m3\m4\m5\m6\m7\74LS138A1B2C3G16G2A4G2B5Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A74LS2012456B74LS209101213872、数据选择器的设计设A、B为数据选择器的选择控制端，D1、D2、D3为数据输入端，试设计一具有下表功能的数据选择器，通过实验验证其功能。3、用74LS138构成一个全减器。（A1被减、B1减数、D1差、J1借位）四、预习要求1、预习实验十七（P130-135）2、查清7410、7400、7420、7486、74138引脚排列及功能。3、画电路图4、通过实验验证各电路的功能。五、实验报告格式题目：SSI组合逻辑电路设计一、设计任务和基本要求二、逻辑电路的设计问题1.……1、电路设计2、元器件选择问题2.……1、电路设计2、元器件选择……三、实验结果与调试四、总结ABY00001D110D211D38实验五MSI组合逻辑电路设计一、实验目的1、熟悉编码器、译码器、数字显示器等集成电路的性能及使用方法。2、学会用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。二、仪器设备与器件（1）数电实验箱；（2）74148、7404、CD4511(或74LS48)、74151、7420、BS201共阴七段数码管各1片。三、实验内容：1、如下图（P140图5.18.4）电路组装编码、译码、显示电路，接通开关S0～S7,观察电路的编码、译码、显示过程。92、试用数据选择器74LS151设计一个监控交通信号灯工作状态的逻辑电路。其条件是：信号灯由红（R）、黄（Y）、绿（G）三种颜色灯组成，正常工作时，任何时刻只能是红、黄、绿当中一种灯亮，当出现其它五种灯亮的状态时，电路发生故障，要求逻辑电路发出故障信号。四、预习要求1、P136-P145，实验十八2、查清74148、7404、CD4511、74151、7420、BS201引脚和功能3、根据实验要求，画出电路原理图。10实验六集成触发器一、实验目的1、掌握D、JK触发器逻辑功能的测试方法。2、用触发器构成简单的时序电路。二、仪器设备与器件（1）数电实验箱；（2）双踪示波器；（3）7474（CD4013）、7476(CD4027)各1片。三、实验内容：1、验证D触发器（7474）和JK触发器（7476）的逻辑功能。112、[书P125内容3]用二个触发器构成计数器。电路连接图如下。用示波器观察记录CP、1Q、2Q的波形，理解二分频、四分频的概念。四、预习要求：1、P145实验十九2、查清7474（CD4013）、7476（CD4027）引脚和逻辑功能真值表。3、理解实验电路的功能。dRdSCPDQQ01××0110××1011↑00111↑110dRdSCPJK1nQ1nQ01×××0110×××1011↓00nQnQ11↓010111↓101011↓10nQnQ12实验七数字钟电路的设计一、实验目的1、掌握技术-译码-显示电路的一般设计方法。2、掌握计数器的级联方法，能构成任意进制计数器。3、熟悉数字钟电路的设计与调试方法。二、仪器设备与器件（1）数电实验箱；（2）双踪示波器；（3）74161（或CD40161）4片；7490、7400各2片等。三、设计任务和基本要求:1、设计任务采用中规模集成电路设计一台可以显示时、分、秒的数字钟。如下框图所示。132、基本要求（1）用集成555定时器设计一个1kHz的振荡器，并用7490计数器设计分频器电路，将1kHz信号分频成为1Hz秒脉冲信号。该部分电路只要求画出电路原理图，不要求组装调试。（2）设计具有“秒”、“分”、“时”计时功能的计数器电路，小时计数器按24小时制计时。画出电路原理图，并在实验箱进行组装调试，能直接显示时、分、秒的数字钟，要求二十四为一计数周期。（3）具有校时的功能，能够对“分”、“时”进行调整，画出电路原理图，并在实验箱进行组装调试。（4）具有数码管译码显示电路，该部分电路只要求画出电路原理图，不要求组装调试。四、设计报告要求与格式1、题目：数字钟的设计2、设计任务和基本要求3、原理与电路设计3.1总体框图框图中每一个模块的功能说明3.2单元电路设计及参数计算各电路设计，电路图及主要参数说明（1）秒脉冲发生器14（2）“秒”、“分”、“时”计数器（3）数码管译码显示电路（4）校时调整电路4、电路安装与调试5、设计心得6、元器件清单