数字电路试验指导书

第一篇 数字电路实验指导书

实验一 集成逻辑门的功能测试与数字箱的使用 一、实验目的

1、 了解数字实验箱的原理，掌握其使用方法 2、 掌握基本门电路逻辑功能的测试方法 3、 了解TTL和CMOS器件的使用特点 二、实验一起及实验器件 1、 数字实验箱

2、 20MHz双踪示波器 3、 500型万用表 4、 实验器件：

74LS00 1片 CD4001 1片 74LS86 1片 CD4011 1片 三、实验任务

（一） 数字实验箱的使用

1、 用500型万用表分别测出固定直流稳压源的出去电压值

2、 用500型万用表分别测出十六路高低电平信号源和单次脉冲信号源的高低电平值，并观

察单次脉冲前后沿的变化

3、 用示波器测出连续冲源的频率范围及幅度Vp-p值

4、 分别用十六路高低电平信号源：单次脉冲信号源检查十六路高低电平指示灯的好坏 （二） 集成逻辑门的功能测试

1、 分别写出74LS00，74LS86，CD4001，CD4011 1的逻辑表达式，列出其真表值，并分别

对其逻辑功能进行静态测试

2、 用74LS00完成下列逻辑功能，分别写出逻辑表达式，画出逻辑图，测试其功能。 四、预习要求

1、 复习数字试验箱的组成和工作原理

2、 复习TTl和CMOS电路的命名，分别及使用规则 3、 认真查阅实验器件的功能表和管脚图

4、 列出实验任务的记录数据表格，写出实验的方法、步骤，画出实验电路

实验二 集成逻辑门的参数测试 一、实验目的

1、 熟悉集成逻辑门主要参数的意义 2、 掌握集成逻辑门主要参数的测试方法 3、 了解TTL器件和CMOS器件的使用特点 二、实验仪器与器件 1、 数字实验箱

2、 20MHz双踪示波器 3、 500型万用表 4、 实验器件：

74LS20 1片 CD4012 1片 三、实验任务

1、 TTL与非门的主要参数的测试

① 测试74LS20的空载功耗（Pccl、Pcch），低电平输入电流Iil，高电平输入电流Iih。 ② 用图形法测试74LS20的电压传输特性，读出相应的Uoh，Uol，Uon，Uoff

③ 根据参数定义，分别测出Uoh，Uol，Uon，Uoff。将测试结果与上述②的结果进行比较 ④ 测试74LS20的扇出系数No和平均传输延迟时间tpd 2、 CMOS与非门主要参数的测试

给定Vdd=10V，测试CD4021的静态电流ldd，计算静态功耗

给定Vdd=5V，用图形法测试CD4021的电压传输特性，分析其特点。并找出Uoh，Uol，

UonUoff值

测试CD4012的平均传输延迟时间 四。、预习要求

1、复习TTL与非门和CMOS与非门主要参数的含义及其测试方法 2、认真阅读附录中74LS20和CD4012的主要参数的规范及测试条件 3、写出各实验任务的实验方法，步骤画出测试电路和记录数据的表格。

实验三 组合逻辑电路的设计 一、实验目的

1、 掌握组合逻辑电路的设计方法

2、 观察组合逻辑电路的冒险现象，了解冒险现象消除的方法 二、实验仪器与器件

1、 数字试验箱

2、20MHz双踪示波器 3、500型万用表 4、实验器件：

74LS00 3片 CD4011 2片 74LS20 3片

三、实验任务

1、 组合逻辑电路的实际

设计以下三个题目、要求： 写出详细的设计方法、步骤 画出完整的逻辑电路图 验证结果 设计课题

设计一个优先排队电路，排队顺序为： A=“1”最优先级 B=“1”次优先级 C=“1”普通级

要求：输出端最多只能有一端为“1”

设计一个四人无弃权表决的电路（多数赞成则通过） 设计一个一位全加速 2、 观察和消除冒险现象

在输入只提供原变量条件下，用CD4011实现函数： F=AB+BC

当A=C=“1”时，在B端送f=200KHz~1MHz的方波信号，观察冒险现象 在上的基础上，利用增加校正项的方法，消除冒险，并观察波形。

四、预习要求

1、 复习组合逻辑电路的设计方法，步骤 2、 复习冒险现象产生的原因及其消除的方法

3、 根据实验要求，画出电路，写出实验的方法，步骤

实验五 译码器、数据选择及其应用 一、实验目的

熟悉译码器、数据选择器的逻辑应用 掌握译码器、数据选择器的使用方法 二、实验仪器与器件 数字试验箱

20MHz双踪示波器 500型万用表 实验器件

74LS138 1片 74LS48 1片 74LS153 2片 74LS00 1片

LED七段数码管 1只 三、实验任务

1、 利用74LS138实现函数F=ABC+ABC

2、 利用74LS153构成一个全方位数码管组成实验电路，验证74LS48的逻辑功能 3、 利用74LS153构成一位全加速，要求列出其真值表，写出逻辑表达式，画出逻辑电路图，

并验证

4、 利用74LS153和74LS138组成三位并行码比较器，要求当两个数相等时，输出为“0”，

否则输出为“1”

5、 利用74LS153、74LS48和一位LED七段数码管，实现四位数的串行显示，这四位二进

制码依次为（0001）（1001）（1000）（0010） 四、预习要求

1、 熟悉译码器、数据选择器的工作原理及使用方法 2、 根据实验任务要求，画出实验电路，写出设计过程

实验六 集成触发器机器应用 一、实验目的

1、 掌握用与非门组成基本R-S触发器的功能和使用方法、 2、 掌握集成D、JK触发器的逻辑功能和使用方法 3、 了解锁存器的功能 二、实验仪器与器件 1、 数字实验箱

2、 200MHz双踪示波器 3、 500型万用表 4、 实验器件：

74LS373 1片 74LS107 1片 74LS74 2片 74LS00 1片 电阻10K 2只 三、实验任务

1、 用74LS00组成一个无抖动开关电路，并验证其功能 2、 测试74LS107的逻辑功能 3、 测试74LS74的逻辑功能

4、 试用JK触发器和D触发器分别构成一个二分频和四分频电路，记录输入，输出波形 5、 利用74LS74设计一个九进制异步计数器，观察并记录各级波形。

6、 测试74LS373的逻辑功能。用其组成8位双向总线驱动器，并验证功能 四、预习要求

1、 复习各种触发器的逻辑功能机器触发方式

2、 复习利用触发器设计同步计数器和异步计数器的方法

3、 画出实验任务的电路图，写出实验的方法、步骤。画出有关电路的理论波形

实验七 集成计数器及其应用 一、实验目的

1、 掌握中规模集成计数器的工作原理和任意进制计数器的设计方法。 2、 熟悉计数、译码、显示电路的使用方法。 二、实验仪器与器件 1、 数字实验箱

2、 20MHz双踪示波器 3、 500型万用表 4、 实验器件：

74LS160 2片 LED七段数码管 2片 74LS48 2片 74LS00 1片 三、实验任务

1、 测试74LS160的置数、清零、计数功能。用示波器同时观察CP端Qo端的波形

2、 用74LS160分别构成5分频、6分频的分频电路，并用示波器同时观察输入、输出波形 3、 根据给定器件，分别设计一个数字钟用的二十四进制和六十进制的计数器，并显示其结

果

四、预习要求

1、 认真学习附录中74LS160的逻辑功能、引脚作用及时序要求。 2、 复习74LS48、LED数码管的使用方法

3、 根据给定实验任务要求设计电路，画出有关电路的理论波形。 4、 拟定实验的方法、步骤

实验八 移位寄存器及其应用 一．实验目的

1. 掌握移位寄存器CD40194的逻辑功能及其测试方法 2. 掌握移位寄存器的主要应用 二．实验仪器与器件 1.数字实验箱

2.20MHz双踪示波器 3.500型万用表 4.实验器件：

74LS74 1片 74LS20 1片 74LS00 1片 CD40194 2片 四、实验任务

1、 CD40194的功能测试。

分别测试CD40194的清除、左移、右移、并行置数和保持的功能 2、 利用2片CD40194组成8位移寄存器，并验证其功能。

3、 利用cd40194组成8位串入变并出和并入变串出的交换电路，并验证其功能 五．预习要求

1.复习移位寄存器的工作原理及设计方法 2.复习序列信号发生器的设计方法

3.画出实验电路，拟定实验的方法，步骤。列出数据表格

实验九 脉冲分配器及其应用 一、实验目的

1. 熟悉利用CD40194构成位移型脉冲分配器的方法 2. 掌握节拍分配器的应用 二、实验仪器与器件 1. 数字实验箱

2. 20MHz双踪示波器

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