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数字电路实验指导书 莆田学院自编 目 录 前言····················································（1） 一、集成门电路··········································（3） 二、TTL集电极开路门与三态输出门的应用··················（9） 三、加法器··············································（15） 四、数据选择器·········································（19） 五、触发器··············································（23） 六、集成电路计数器、译码和显示··························（30） 七、移位寄存器··········································（35） 八、集成定时器··········································（41） 九、电子秒表···········································（47） 十、模/数和数/模转换器···································（52） 实验一 集成门电路 一、实验目的 1．学习测试“与非”门电路的电压传输特性和逻辑功能。 2．了解“与非”门组成的其它逻辑门。 二、实验原理 “与非”门是门电路中应用较多的一种，它的逻辑功能是：全“1”出“0”，有“0”出“1”。即只有当全部输入端都接高电平“1”时，输出端才是低电平“0”，否则，输出端为高电平“1”。图1－1是一个具有3个输入端的“与非”门逻辑图。根据手册规定，“与非”门的高低电平和其他电参数有一定的规范值，（见表1－1）。若不符合，则表明该“与非”门不能使用。 图1－1 图1－2 检验“与非”门应按表1－1规定的测试条件进行。在实际使用时，有时可用万用表对“与非”门进行简易检验。以TTL“与非”门为例，当接通5V直流电源后，先让各个输入端接高电平，用万用表测量其输出端的电压。然后把各个输入端依次接地，测量输出端的电压，根据测量数据是否符合规范值则可判别这个“与非”门好否。 集成“与非”门的电压传输特性，指的是“与非”门输出电压u0随输入电压ui变化的关系曲线，如图1－2所示。图中A点相应的输入电压称为关门电平Uoff，B点相应的输入电压称为开门电平UON。 传输特性的测量方法很多，最简单的方法是把直流电压通过电位器分压加在与非门的输入端，如图1－4所示，用万用表逐点测出对应的输入，输出电压，然后绘制成曲线。为了读数容易，在调节ui过程中即可先监视输出电压的变化，再读出Ui来，否则在开门电平和关门电平之间变化的电压不易读出来。 为了在示波器上观察到电压传输特性，可按图1－3接线，可把输出电压u0接入示波器的y输入端，输入电压Ui可由函数信号发生器输出的100Hz正弦波通过二极管半波整流后得到，同时把这个输入信号送入示波器的x轴，作为扫描电压，调节ui大小可在示波器显示屏上观察到一条完整的电压传输特性曲线。（注意，这时示波器的x轴选择开放放在“外接x”） “与非”门可以组成其他基本逻辑电路。图1－5是由三个“与非”门组成的“或”门电路，它的逻辑表达式为 F = A + B 图1－4 图1－5 图1－6是由四个“与非”门组成的“异或”门电路，它的逻辑表达式为 F = A ? B = A 本实验使用的集成“与非”门的型号为74LSOO，它包含四个“与非”门，每个“与非”门有2个输入端，其外引线及内部示意图如图1－7。UCC为＋5V。 图1－6 图1－7 表1－1 参 数 名 称 及 符 号 规范值 74LSOO 单 位 直 流 在 数 高电平输出电压 低电平输出电压 高电平输入电流 低电平输入电流 输出短路电流 VoII VoL IiH IiL IOS ≥2.5 ≤0.4 20 –0.4 20-100 V V ?A mA mA 交流参数 输出波形上升时间 输出波形下降时间 tr tf 9~15 10~