数字电路实验指导书（修改）

电工电子实践教学中心

数字电路实验指导书

信息与通信工程学院 二〇一五年九月

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说明

《数字电路实验》为专业基础实验，面向电子信息工程、通信工程专业开设的独立设置的实验课程。通过本课程的学习使学生进一步掌握常用仪器的使用，并掌握数字电路基本知识、常用芯片的功能及参数以及中、大规模器件的应用，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。同时通过学习，可以培养学生独立思考、独立解决问题的能力，加强动手能力的培养，使学生掌握数字电路的设计方法。对较复杂的数字系统的分析方法能有所了解，掌握各种电子电路和系统的测试方法和技能。

1、本实验指导书的模板不统一，实验报告的格式也不要求统一。 2、实验采用预约的方式。

3、实验前必须预习，完成仿真，撰写预习报告。 4、实验报告交打印稿。

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目 录

实验一 组合逻辑电路的设计与测试????????1 实验二 MSI组合逻辑器件及应用 1 ????????3 实验三 触发器及其应用 ?????????????8 实验四

24s倒计时电路设计 ???????????14

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实验一 组合逻辑电路的设计与测试

一、实验目的

1、学会查阅数字芯片数据手册，掌握集成芯片的逻辑功能，了解芯片主要参数。 2、熟悉常用仪器如函数发生器，台式数字万用表及数字示波器的使用方法，熟悉电压、电流等参数测量。

3、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。

4、认识竞争冒险现象，加深对竞争冒险现象产生的理解，学会消除竞争冒险。二、数字电路实验步骤

1、查阅与实验相关芯片资料，从www.21icsearch.com网站下载芯片数据手册。 2、列表，列出相关标准参数。

3、测试方案设定，画出电路原理图，并用multisim10软件进行功能仿真测试。

如何设计电路实现题设要求的逻辑功能，选择哪款芯片?考虑仪器、供电电源等各种误差，如何能测量准确?

4、在实验室面包板上搭建系统、调试电路，测试逻辑功能，测量数据，绘制波形，并进行误差分析。 5、按要求完成实验报告 三、实验任务

1、查阅实验过程中所用芯片技术手册，给出相关技术指标和逻辑功能真值表，画出芯片物理与逻辑引脚图。

2、验证74LS00的逻辑功能，自行设计电路测试 VOL、VOH、 ICCL、ICCH等参数。 低电平输出电源电流ICCL和高电平输出电源电流ICCH 说明：

芯片处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。以与非门为例，ICCL是指所有输入端悬空，输出端空载时，芯片输出低电平时电源提供器件的电流。ICCH是指输出端空载，每个门各有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，芯片输出高电平时电源提供给器件的电流。通常ICCL＞ICCH，它们的大小标志着器件静态功耗的大小。器件的最大功耗为PCCL＝VCCICCL。手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。

3、用所提供的芯片设计1位半加器、1位全加器和1位数值比较器电路。按设计逻辑图搭建电路测试电路逻辑功能。

4、自行设计组合逻辑电路观察竞争冒险现象，并用输出并联电容法消除错误

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脉冲。值得注意的是因为每级门电路的传输延迟时间是ns级，时间非常短，示波器中不好观察，所以设计电路时可适当多增加几级传输延迟，譬如7级。同时用示波器观察时选择好触发档位，用us级的时间档观察尖峰窄脉冲。

5、实验设备与器件

实验室提供直流稳压电源 、面包板及插线、数字示波器、台式数字万用表、函数信号发生器及相关芯片：74LS00、74LS20、74LS86、74LS04、 74LS02 、74LS08、发光二极管和少量阻容器件。 四、实验预习要求

1、 查阅实验中所用芯片数据手册，给出相关技术参数及逻辑、物理引脚图、

真值表，给出74LS00芯片的VOL、VOH、 ICCL、ICCH 数据手册中典型值，设计表格对比实际测量值。

2、 根据实验任务要求用给定芯片设计1位半加、全加和数值比较器电路，并

用multisim10仿真电路功能。

3、 设计面包板接线输入高、低电平和直观显示逻辑门输出结果电路，思考如

何测试设计电路功能。

4、 提前熟悉数字示波器，台式数字万用表等仪器的使用。

5、 芯片特性参数参见教材第三章3.1.2节，组合逻辑电路设计参考数字电路

教材第四章内容。

五、实验报告

1、列写实验任务的设计过程，画出设计的电路图。

2、对所设计的电路进行实验测试，记录测试结果，给出实验结论。 3、对测量的数据进行误差分析，总结组合电路设计方法。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/glhv.html