数字电子技术基础实验指导书1

数字电子技术基础实验指导书实验一、认识实验一、实验目的：1、熟悉面包板的结构2、进一步掌握与非门、或非门、异或门的功能3、初步尝试在面包板上连接逻辑电路二、实验用仪器：面包板一块74LS00一块74LS20一块74LS02（四二输入或非门）一块、74LS86（四二输入异或门）一块万用表一块导线若干稳压电源一台三、面包板和4LS00、74LS20、74LS02、74LS86的介绍：1、面包板内部结构示意图：面包板上的小孔每5个为一组，其内部有导线相连。横排小孔是4、3、4（3、4、3）的结构，即每5*4（5*3）、5*3（5*4）、5*4（5*3）组横排小孔内部有导线相连。用到的双列直插式集成块跨接在凹槽两边，管脚插入小孔。通常用面包板的上横排小孔接电源，用下横排小孔接地。2、74LS00的内部结构示意图：74LS00的管脚排列如上图所示，为双列直插式14管脚集成块，是四集成二输入与非门。74LS20是二四输入与非门。VCC3A3B3Y4A4B4YVCC2A2BNC2C2D4Y1A1B1Y2A2B2YGND1A1BNC1C1D1YGND74LS0074LS20中间凹槽竖排小孔内线5*3横排小孔内线5*4横排小孔内线14131211109812345671413121110981234567VCC3Y3B3A4Y4B4AVCC3B3A3Y4B4A4Y1Y1A1B2Y2A2BGND1A1B1Y2A2B2YGND四、实验内容与步骤：1、测试面包板的内部结构情况：用两根导线插入小孔，用万用表的电阻挡分别测试小孔组与组之间的导通情况，并记录下来。2、验证与非门的逻辑功能：1）将4LS00插入面包板，并接通电源和地。2）选择其中的一个与非门，进行功能验证。3）、将验证结果填入表1：表1ABY00011011其中，A、B是与非门的两个输入端，为“0”时，输入端接地，为“1”时，输入端接电源；Y是输出端，用万用表（或发光二极管）测得在不同输入取值组合情况下的输出，并将结果填入表中。5）分析测得的结果是否符合“与非”的关系。*3、以同样的方法验证四输入“与非门”、“或非”门、“异或”门的功能。4、用TTL与非门实现“或”逻辑Y=A+B1）将Y=A+B变成与非表达式2）利用“与非”门实现逻辑电路，并验证逻辑功能是否正确，将验证结果填入表2。表2ABY000110113）分析结果是否满足逻辑关系。注意：带*号的为选做内容。五、实验总结报告的写法：实验题目：一、实验目的：二、实验用仪器：三、实验内容及步骤：将实验中出现的问题、现象、及结果随时记录下来。四、实验结果分析：将实验中出现的现象、结果进行分析。五：实验总结：总结这次实验的得失成败。*布线规则：横平竖直拐直角，不交叉，不架空。*TTL与非门使用注意事项：1、电源电压+5V。14131211109874LS02123456714131211109874LS8612345672、与非门的输出端不难直接接电源。3、与非门的输出端不能直接接地。4、与非门的输出端不能直接相接。六、要求：1、实验前大体记清面包板及74LS00的内部结构。预习好实验内容。2、实验后，写出试验报告。实验二、TTL门电路逻辑功能转换一、实验目的：1、学会用面包板实现逻辑电路时的电路连线2、掌握用“与非”门实现逻辑电路的方法二、实验仪器：稳压电源一台面包板一块万用表一块74LS00两块74LS20一块导线若干三、实验内容与步骤：一）、实现异或逻辑：1、将异或逻辑的表达式Y=A—B+—AB变成“与非—与非”表达式。2、按表达式画出逻辑图3、由逻辑图画出用74LS00实现电路时的电路连线图。4、连成电路，进行逻辑功能验证，将验证的结果填入下表。ABY000110115、分析实验结果，看是否符合逻辑要求。二）、按照同样的方法及步骤完成下列实验内容：1、F=AB+—A—B2、F=ABC*3、F=A（BC+——————AB+BC）*4、有A、B、C三人进行议事表决，当有包括A在内的两人以上同意时，表决通过，否则不通过。试分析该逻辑关系，设计并实现该逻辑电路。*5、F1=AB+—AC+BCF2=AB+—AC，将F！、F2的结果作一比较。注意：带*号的为选做内容。五、要求：1、实验前预习实验内容，设计出实验电路，画出连线图，写出预习实验报告。2、实验结束后，写出实验报告。试验报告。实验三、组合逻辑电路一、实验目的：1、学会用门电路实现简单组合逻辑电路的设计及电路实现过程。2、学会用组合逻辑部件实现组合逻辑电路的方法。二、实验用仪器：稳压电源一台万用表一块面包板一块导线若干74LS83（全加器）两块74LS85（四位二进制比较器）两块可选用的器件：74LS00、74LS20、74LS02（四二输入或非门）、74LS86（四二输入异或门）三、74LS83、74LS85的管脚排列：VCCA3B3S3A4B4S4C4VCCA3B2A2A1B1A0B0S2B2A2S1A1B1C0GNDB3ABA=BABFABFA=BFABGND三、实验内容：一）用逻辑门实现组合逻辑电路：1、设计并实现一个半加器（用“与非”门实现、用“异或”门实现）,然后验证并记录结果。*2、设计并实现一个全加器（分别用“与非”门实现、用“异或”门实现），然后验证并记录结果。16151413121110974LS831234567816151413121110974LS85123456783、设计并实现一个一位数值比较器（用“与非”门和“或非”门实现），然后验证并记录结果。*二）、用组合逻辑部件实现组合逻辑电路：1、用74LS83现一个8421BCD码的加法器。要求和仍用8421BCD码表示。验证功能并记录结果加以分析。2、用74LS85和门电路，实现二个五位二进制数（A、B）的比较。验证并记录结果，加以分析。四、1、实验前，复习好有关内容，设计出逻辑电路，画出连线图，写出预习实验报告。2、实验结束后，写出实验总结报告。实验四、编码器的逻辑测试及应用一、实验目的：1、验证并进一步掌握编码器的功能2、学会编码器的功能扩展二、实验用仪器：稳压电源一台万用表一块74LS148两块74LS147一块面包板一块导线若干三、4LS148、74LS147的管脚排列：VCCNC—Y3—3—2—1—9—YoVCCE0GS—3—2—1—0—Yo—4—5—6—7—8—Y2—Y1GND—4—5—6—7—EI—Y2—Y1GND四、实验内容：1、验证74LS148的功能，并将验证结果列成功能表。*2、用两片74LS148构成16线——4线编码器，并验证其功能，将验证结果列成功能表。3、验证74LS147的功能，并将验证结果列成功能表。五、要求：1、实验前做好预习，熟悉74LS148、74LS147的管脚排列及各个管脚的功能。写出预习试验报告。2、实验后写出实验总结报告。16151413121110974LS1471234567816151413121110974LS14812345678实验5、译码器的功能测试及应用一、实验目的：1、验证并进一步掌握译码器的功能，熟悉各个管脚的作用。2、学会用译码器实现逻辑电路。一、实验用仪器：稳压电源一台；万用表一块；74LS138（3线——8线译码器）一块；74LS20一块；74LS42（4线——10线译码器）；一块面包板一块；导线若干三、74LS138、的管脚排列：VCC—Y0—Y1—Y2—Y3—Y4—Y5—Y6A0A1A2—E2—E3E1—Y7GND四、实验内容：1、验证74LS138的功能，将验证结果填入功能表1表1：输入输出E1E2+E3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70×1111111×100000000××00001111××00110011××0101010116151413121110974LS138123456782、用一块74LS138实现下列逻辑电路：1）实现A、B、C三人议事表决电路（设计出逻辑电路，画出连线图）2）实现全加器电路（设计出逻辑电路，画出连线图）。*3）、实现全减器电路（设计出逻辑电路，画出连线图）。4)实现“异或”、“同或”电路。将以上逻辑电路进行功能验证，并记录验证结果。*2、用两片74LS138实现4线——16线译码器，并验证其功能，将验证结果列成功能表。并用该4线——16线译码器实现下列逻辑电路：有一盏路灯，由四个不同的地点进行独立控制，实现该逻辑电路。验证其逻辑功能，记录验证结果。3、验证74LS42的功能，并将验证结果列成功能表。五、要求：1、实验前熟悉74LS138、74LS42的功能及各个管脚的作用，写出预习实验报告。2、实验后写出实验总结报告。实验6、数据选择器功能测试及应用一、实验目的：1、进一步掌握数据选择器的功能及各个管脚的作用2、学会数据选择器的几种应用二、实验用仪器：稳压电源一台万用表一块74LS251（8选1数据选择器）两块74LS138一块74LS51（与或非门）一块74LS00一块面包板导线若干三、74LS251、74LS51管脚排列：VCCD4D5D6D7A0A1A2VCC1C1B1F1E1D1YD3D2D1D0Y—W—EIGND1A2A2B2C2D2YGND四、实验内容：1、验证74LS251的功能及各个管脚的作用，并将验证结果列成功能表。2、用一块74LS251实现逻辑电路，并加以验证：1）F=AB+AC+—BC*2）F=ABC+D3）F=————A+BC（A+B）16151413121110974LS2511234567814131211109874LS5112345673、用两片74LS251扩展成16选1的数据选择器，并进行功能验证，将验证结果列成功能表。*4、用16选1数据选择器实现下列逻辑电路，并加以验证：1）F=ABC+—CD2）F（A，B，C，D，E，）=∑m（2，3，6，12，13，14，19，24，25，26，27，28，30）*5、用74LS138和74LS251构成八路分时传送电路，并加以验证，记录下结果。五、要求：1、实验前复习好有关内容，很好的熟悉74LS251、74LS51的功能及管脚排列，设计出实验电路，画出连线图，写出预习实验报告。2、实验结束后，写出实验总结报告。实验六、显示译码器的功能验证及应用一、实验目的：1、进一步掌握显示译码器、数码管的功能及各个管脚的作用。2、学会使用显示译码器。二、实验用仪器：稳压电源一台万用表一块74LS248三块共阴极数码管三块面包板导线若干三、74LS248、共阴极数码管的管脚排列：VccYfYgYaYbYcYdYegfGNDabA1A2—LT—BI/——RBO——RBIA3A0GNDedGNDc四、实验内容：1、验证74LS248的功能及各个管脚的作用，并将验证结果列成功能表。验证方法：用一块74LS248和一块共阴极数码管构成一位译码显示电路，并验证其工作情况，看输入为1010、1011、1100、1101、1110、1111时，数码管的显示情况。将实验结果进行记录分析。*2、用三块74LS248、三块共阴极数码管，构成有用无用“0”的保留、息灭电路。将实验结果进行记录分析。16151413121110974LS24812345678afbgecd五、要求：1、实验前，复习好实验内容，很好的熟悉74LS248及共阴极数码管的功能及各个管脚的作用，预习实验内容，设计出实验电路，画出连线图，写出预习试验报告。2、实验结束后，写出实验总结报告实验八、触发器的功能验证一、实验目的：1、进一步掌握及验证JK、D触发器的功能特点。2、验证直接置“0”端RD、直接置“1”端SD的作用。3、学会使用无抖动开关。三、实验用仪器：稳压电源一台万用表一块74LS74（双上升沿D触发器）一块74LS76（双JK触发器）一块74LS00一块面包板发光二极管两只导线若干三、74LS74的管脚排列：VCC2——RD2D2CP2——SD2Q2—Q1K1Q1—QGND2K2Q2—Q2J1——RD1D1CP1——SD1Q1—QG