第4章 数字电路实训第4章 数字电路实训.doc

第四章 数字电路实训 目标规划 (一)知识目标： 巩固和加深对数字电路课程理论知识的理解，将数字电路与其它实践应用内容进行综合，并转化为实践技能，可以提高数字电子技术应用能力。 (二)技能目标： 培养学生的实践技能和动手操作能力，培养学生从电路的识图、制作到调试、维修等的完整的电子制作的全过程。 第一节 集成门电路 一、集成门电路功能测试 1、实训目的 (1) 学习双踪示波器及数字电路实训箱的使用方法； (2) 学习COMS门电路和TTL门电路功能的测试方法； (3) 学习门电路多余输入端的处理方法； (4) 与非门、或非门是构成数字电路的基本单元。它也可看作是一种条件开关。在一定条件下它能允许信号通过，条件不满足时，信号就不能通过。门电路的输出与输入之间存在着一定的逻辑关系。所以又叫逻辑门电路。基本的逻辑门电路有“与”门、“或”门、与非门、或非门、“非”等，由于目前新旧符号及国外符号比较混杂，在图4.1.1将新旧符号及国外符号一并画出，作为识图的参考。 (1)认识门电路 A. “或非”门 “或非”门是执行“或非”功能的逻辑部件，其逻辑关系的特点是：只有当全部输入端都为低电平时，输出端才为高电平;只要有一个输入端是高电平，输出端就输出低电平。例如2输人端“或非”功能的逻辑表达式可写成：Y= ，其中A和B为两个输入端，Y为输出端。逻辑图如图所示.。CMOS4000系列“或非”门有四种型号，分别是四2输入“或非”门CD4001、双4输入“或非”门CD4002、三3输入“或非”门CD4025和8“或非/或门CD4078，其引脚功能如图所示。 上述“或非”门名称中，前一个中文数字代表一个封装中此类门的个数，中文数字之后的阿拉伯数字代表每个字之后的阿拉伯数字代表每个门的输入端的个数。如三3输入“或非”门CD4025，表示CD4025这集成电路含有“三”个“或非”门，每个“或非”门有“3”个输入端。三个“或非”门共用一组电源V DD和VSS，其余功能均是独立的。引脚功能图中有的引脚标注为“NC，表示内部无连接，为空脚。 图在这4种集成电路中，CD4078有些特殊，即它有Y和两个输出端，由以前学过的“关于否定的性质”可知，若输出Y对于输入是“或非”关系，则Y对于输入便是“或”关系，因此称CD4078为“或非/或”门。 “与非”门 “与非”门是执行与非功能的逻辑部件，其逻辑关系的特点是:只有当全部输入端都处于高电平时，输出端才呈现低电平;只要有一个输入端处于低电平，输出端就输出高电平。例如，2输入端“与非”功能的逻辑关系式可写成Y = ,其中A和B为两个输入端，Y为输出端，逻辑图如前图如示。 CMOS4000系列“与非”门有四种型号，分别是四2输入“与非”门CD4011、三3输入“与非”门CD4023、双4输入“与非”门CD4012、3输入“与非/与”门CD4068。大家可能已经注意到“与非”门和“或非”门的型号之间有一定的对应规律，可以利用这种规律记忆一些常用型号，以便在设计电路时随手拈来，熟练应用。4种“与非”门的引脚功能如图所示。如同前述。CD4068亦可作为“与”门使用。 图.“或”门和“与”门 “或”门是执行“或”功能的逻辑部件，其逻辑关系的特点是：只有当全部输入端都处于低电平时，输出端才输出低电平;只要有一个输入端出现高电平，输出端便为高电平.例如，2输入端“或”功能的关系式为：Y=A+B。相应的逻辑图如图图所示。 CMOS4000系列“或”门有3种型号:四2输入“或”门CD4071、三3输入“或”门CD4075、双4输入“或”门CD4072。引脚功能如图所示. “与”门是执行“与”功能的逻辑部件，其逻辑关系的特点是:只有当全部输入端都处于高电平时，输出端才为高电平，只要有一个输入端是低电平，输出端就处于低电平。例如，2输入端“与”门的逻辑关系式为:Y=A·B。逻辑图如图图所示。 CMOS4000系列“与”门有3种型号：四2输入“与”门CD4081、三3输入“与”门CD4073、双4输入“与”门CD4082。引脚功能如图所示。 图. 反相器 反相器是执行逻辑反相功能的电路。CD4069为六反相器电路，每一个反相器单元都由最基本的单级反相器线路构成。它主要用于CMOS逻辑系统的反相操作，在不要求电平变换的情况下，也可用来直接驱动TTL电路。此外，它还可用于脉冲整形、振荡器和高输人阻抗的电压放大器等。CD4069的引脚功能如图所示。 图反相器“多余”和“欠缺”输端的处理办法 在实际应用中经常碰到一些门电路的输人端“多余”或“欠缺”的情况。例如需要一个2输入“与非”门，而只有一个3输入“与非”门可以利用，这就是输入端“多余”;而需要一个3输入“与非”门，却只有一个2输入“与非”门可以利用，则为“欠缺”。