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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。
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