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数字电路实验讲义 曲师大物理工程学院 通信与信息系统教研室 二0一二年三月 目 录 实验一、数字实验箱的使用及基本门电路的逻辑功能 1 实验二 组合电路的实验分析 8 实验三 组合逻辑电路的设计 12 实验四 译码器 14 实验五 触发器 21 实验六 移位寄存器 26 实验七 集成计数器 31 实验八 555定时器及其应用 37 实验九 数字电路的简单应用 42 附录一 XC－16B双脉冲信号发生器 43 附录二 WL—H型数字电路实验箱 46 实验一 数字实验箱的使用及基本门电路的逻辑功能 一、实验目的： 1、熟悉型数字实验箱的结构和使用方法。 2、掌握基本门电路的逻辑功能及测试方法。 二、实验原理 1、数字逻辑实验箱 目前数字电路的实验，通常都在数字逻辑实验箱上进行，实验箱一般包括以下几个部分组成： ①直流稳压电源 ②脉冲源 ③逻辑电平显示数据电平开关 ④BCD七段译码显示 ⑤IC插座及自锁紧插孔 ⑥阻容元件区 ⑦电位器组 WL─H型数字逻辑实验箱的结构及使用方法见附录二。 2、基本门电路的逻辑功能 常用基本门电路有“与”、“或”、“非”、“与非”、“或非”、“与或非”、“异或”，它们的逻辑表达式及逻辑符号为： ①与门Z=ABCD ②或门Z=A+B+C ③非门Z= ④与非门Z= ⑤或非门Z= ⑥ 异或门Z= ⑦与或非门Z= 三、实验设备 1、数字逻辑实验箱一台 2、TTL与非门（74LS20）二块，或非门（74LS27）一块，与或非门（74LS51）一块，异或门（74LS86）一块。 几种门电路外引线排列如图1─1所示。 四、实验内容与步骤 1、数字逻辑实验箱的使用 （1）将八个电平控制开关（K1─K8）的输出插孔与八个电平指示器的输入插孔（L1─L8）依次接通，当开关向上扳时，输出高电平即逻辑1，开关向下扳时，输出低电平即逻辑0，扳动开关观察电平指示器的L1─L8，使其输1111000011111111时，观察电平指示器的指示是否与之相一致。 （2）将电平控制开关K4、K3、K2、K1的输出插孔与BCD码显示器的低位输入端D1、C1、B1、A1依次接通，将电平控制开关K8、K7、K6、K5的输出插孔与BCD码显示器的低位输入端D2、C2、B2、A2依次接通，扳动控制开关其输出为00010001001100110110011010011001，观察数码管显示的数字，看能否显示0─99的任意数。 2、基本门电路逻辑功能的测试 （1）或非门逻辑功能的测试 ①将或非门74LS27插入实验插座上。 ②按图1─2接线，门的输入段3、4、5分别接逻辑开关K1、K2、K3的逻辑电平输出插孔，门的输出端6接电平指示器输入端L1，若发光二极管亮表示门的输出状态为“1”，若发光二极管不亮表示门的输出状态为“0”。门的7端接地，14端接+5V。 ③使输入端（3、4、5）为表1─1情况下，分别测出输出端（6）的逻辑状态，并将结果填入表1─1中。 （2）与或非门逻辑功能的测试 ①将与或非门74LS51插入实验插座上。按图1─3连接好电路。 ②接通电源，按表1─2的要求进行实验。将测得的结果填入表中。 （3）异或门逻辑功能的测试 ①将异或门74LS86插入实验插座上。按图1─4连接好电路。 ②接通电源，按表1─3的要求进行实验。将测得的结果填入表中。 （4）与非门逻辑功能的测试 ①将与非门74LS20插入实验插座上。按图1─5连接好电路。 ②接通电源，按表1─4的要求进行实验。将测得的结果填入表中。 （5）利用与非门组成其它逻辑门，并测试其逻辑功能 ①非门 74LS20是四输入端双与非门，前面的实验只用了一个与非门，现在将另一个与非门按图1─6接成非门。接通电源，按表1─5的要求进行实验，并将测得的结果填入表中。 ②与门 将与门的表达式变换成与非─与非表达式 Z= 由表达式知，用两个与非门可组成与门，将双与非门74LS20按图1─7连接成与门电路，接通电源，按表1─6进行功能测试，将测得的结果填入表中。