模拟电路数字电路实验指导书

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数字电路实验指导书

莆田学院自编

目 录

前言····················································（1）

一、集成门电路··········································（3）

二、TTL集电极开路门与三态输出门的应用··················（9） 三、加法器··············································（15） 四、数据选择器·········································（19） 五、触发器··············································（23） 六、集成电路计数器、译码和显示··························（30） 七、移位寄存器··········································（35） 八、集成定时器············

实验一 基本门电路

实验类型：验证

实验类别：专业主干课 实验学时：3

所属课程：数字电子技术

一、实验目的

（1）熟悉常用门电路的逻辑功能；

（2）学会利用门电路构成简单的逻辑电路。 二、实验要求：

集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件，任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。本实验要求熟悉74LS00、74LS02、74LS86的逻辑功能，需要查阅集成块的引角图，并能够利用它们构成简单的组合逻辑电路，写出设计方案。

三、实验仪器设备及材料

数字电路实验箱 1台；74LS00、74LS02、74LS86各一块 四、实验方案

1、TTL与非门逻辑功能测试

将四2输入与非门74LS00插入数字电路实验箱面板的IC插座上，任选其中一与非门。输入端分别输入不同的逻辑电平（由逻辑开关控制），输出端接至LED“电平显示”输入端。观察LED亮灭，并记录对应的逻辑状态。按图1－1接线，检查无误方可通电。

图1－1

表1－1 74LS00逻辑功能表

2、TTL或非门、异或门逻辑功能测试

分别选取四2输入或非门74LS02、四2输入异或门74LS86中的任一门电路，测试其逻辑功能，功能表自拟。

3、若

实验二 组合逻辑电路（一）

一、实验目的

加深理解用SSI(小规模数字集成电路)构成的组合逻辑电路的分析与设计方法。 二、预习要求

1．按设计步骤，根据所给器件设计实验内容1、2的逻辑电路图。 2，弄懂图5.16.3的工作原理与设计思想。

3．在附录C中查出74LS00和74LS10的外引线排列图。 三、实验说明

组合逻辑电路是最常见的逻辑电路之一，其特点是在任一时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号，而与信号作用前电路原来所处的状态无关。 组合逻辑电路的设计步骤如图5.16.1所示，先根据实际的逻辑问题进行逻辑抽象，定 义逻辑状态的含意，再按照给定事件因果关系列出逻辑真值表。然后用卡诺图或代数法化简，求出最简逻辑表达式。用给定的逻辑门电路实现简化后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。

值得注意的是，这里所说的“最简”，是指电路所用的器件数最少，器件的种类最少，而且器件之间的连线也最少。

若已知逻辑电路，要分析电路功能，则分析步骤为：由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；列出真值表；根据真值表进行分析；确定电路功能。 四、实验内容

1．设计一个能判断一位

实验二 TTL电路逻辑功能及参数的测试

一、实验目的

1．熟悉TTL与非门外形和管脚引线排列。

2．掌握与非门集成电路的直流参数及电压传输特性的测试方法。 3．加深对与非门逻辑功能的认识。

二、实验设备

XST—5数字电路实验台，示波器，万用表，若于导线和信号线，74LS00或74LS04。

三、实验原理及电路设计

1．与非门直流参数的定义在有关的教材中已有介绍，这里仅将所用的测试电路绘出。图1所示为低电平输出时电源。图2所示是低电平输入电流测试电路。图3所示是高电平输入电流测试电路。图4所示是测量电压传输特性的电路。图5所示是用于测算扇出系数的电路。

Vcc + mA

Icc Vcc

A B F - A B

F

I1L + mA - 图3

图2

Vcc Vcc A F B + V

IIH + mA A B - F 4.7k + V - - 图4

图3

1

2．传输延迟时间的测量

传输延迟时间是表示门电路开关速度的参数，它意味着门电路在输入脉冲波形的作用下，其输出波形相对于输入波形延迟了多长的时间。为了便于测量，可以采用图6的测量电路。求出平均传输延迟时间。图6所示是环形振荡器，假定每个与非门的tpd都相等则振荡信

目 录

实验一 常用仪器设备的使用和数字集成电路的认识 实验二 TTL电路逻辑功能及参数的测试

实验三 组合逻辑电路（一）——电路设计与竟争冒脸

实验四 组合逻辑电路（二）——编码器、数据选择器、数值比较器 实验五 组合逻辑电路（三）——译码与显示电路 实验六 集成触发器

实验七 时序逻辑电路（一）——电路设计与寄存器 实验八 时序逻辑电路（二）——计数器 实验九 脉冲波形的产生和整形 实验十 D/A、A/D转换

1

实验一 常用仪器设备的使用和数字集成电路的认识

一、实验目的

1．熟悉XST-5数字电路实验台，万用表和示波器的使用方法。 2．了解数字集成电路的一般常识。

二、实验设备

XST-5数字电路实验台，DT9205数字万用表，YB4324示波器，若干信号线和导线。

三、实验原理及电路设计

1．XST-5数字电路实验台的外观介绍。

XST-5数字电路实验台为高档金属结构，双组数字实验装置，可一台两人做相同或不同的数字电路实验，可对40脚以下任意集成电路进行测试和试验，同时具备九个分立元器件组成的数字电路模块，以供演示和实验，常用数字集成电路备有多种功能模块图，可使实验连接和观察

广东金融学院

数字电路实验指导书

计算机科学系

二○○九年六月

1

目 录

实验一 集成门电路逻辑功能测试

实验二 用小规模集成电路设计组合逻辑电路 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 实验八 译码器及其应用 数据选择器及其应用 加法器 触发器

计数器逻辑功能测试及应用（一） 计数器逻辑功能测试及应用（二）

2

实验一 集成门电路逻辑功能测试

一、实验目的

1、 验证常用集成门电路的逻辑功能； 2、 了解各种门电路的逻辑符号；

3、了解集成电路的引脚排列规律及使用方法。 二、实验仪器与器材

1、实验箱 2、万用表 3、集成电路

74LS00两输入四与非门 74LS86四2输入异或门 74LS08四2输入与门 74LS32四2输入或门 74LS04反相器

三、实验原理

集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件，目前已有种类齐全集成门电路。TTL 集成电路由于工作速度高、输出幅度大、种类多、不宜损坏等特点而得广泛使用，特别对学生进行实验论证，选用TTL电路较合适，因此这里使用了74LS系列的TTL成路，它的电源电压为5V+10%，逻辑高电平“1

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

1

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。

2

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

3

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

【预备知识】 第一章 实验基础知识

随着科学技术的发展，电路与电子技术在各个科学领域中都得到了广泛的应用，它是一门实践性很强的技术基础课，在学习中不仅要掌握基本原理和基本方法，更重要的是学会灵活应用。因此，需要配有一定数量的实验，才能掌握这门课程的基本内容，熟悉各单元电路的工作原理，各集成器件的逻辑功能和使用方法，从而有效地培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力，树立科学的工作作风。

一、实验的目的和要求

实验是电路课程中重要的实践性教学环节，实验的目的不仅要巩固和加深理解所学的知识，更重要的是要训练基本实验技能，学会独立进行实验，树立工程实际观点和严谨的科学作风。

对学生实验技能训练的具体要求是： 1. 能正确使用常用的仪器、仪表。 2. 能按电路图正确接线和查线。

3. 学习查阅手册，对常用的电子元器件和仪表，具有使用的基本知识。 4. 能准确读取实验数据，观察实验现象，测绘波形曲线。

5. 能整理分析实验数据，独立写出内容完整的、条理清楚的、整洁的实验报告。

二、实验的基本过程

实验的基本过程，应包括确定实验内容，选定最佳的实验方法和实验线路，拟出较好的实验步骤，合理选择仪器设备和元器件，进行正确连接和调试，认真实验并记录实验数据。

数字电路与数字逻辑

实验指导书

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目 录

实验一：Quartus II软件操作 ..................................................................................... 3 实验二：数据选择器和译码器功能验证..................................................................14 实验三：数据选择器和译码器应用..........................................................................17 实验四：触发器的应用..............................................................................................19 实验五：计数器的功能验证....................................................................................

辽东学院自编教材

《数字电路技术》实验指导书

姜大为 编

（电子信息工程专业用）

信息技术学院 2012年12月

辽东学院信息技术学院

《数字电路技术》实验指导书

主编：姜大为

姓名： 学号： 班级： 专业： 电子信息工程 层次：

2012年12月

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目 录

实验题目：TTL与非门电路参数测试及逻辑电路功能测试 ................ 1 实验题目：译码器 ............................................................................................. 19 实验题目：集成触发器功能测试 ..................................................................... 22 实验题目：组合逻辑电路设计 .........................