《数字电路分析》实验指导书与报告册.doc

《数字电路分析》
实验指导书与报告册
《数字电路分析》课程包开发项目组
2013年8月
目录
实验一基本逻辑门电路的测试 3
实验二组合逻辑电路设计 6
实验三 555集成电路的应用 9
实验四触发器功能测试 16
实验五循环彩灯控制电路的制作 21
实验六计数器的测试与运用 26
实验七综合性实验——数字译码与显示电路制作 31
实验一基本逻辑门电路的测试
一、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。任何复杂的组合电路和时序逻辑电路都可通过门电路适当的组合连接起来。常用的有TTL门电路和CMOS门电路。
在数字电路中,所谓“门”就是实现一些基本逻辑关系的电路。最基本的逻辑关系有与、或、非三种,所以最基本的逻辑门有与门、或门和非门。
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是高电平时,输出才是高电平;只要有一个输人端为低电平,输出端就为低电平。例如逻辑表达式可写为:Y=A•B。
或门是执行或功能的逻辑部件。其逻辑关系的特点是:只要有一个输入为高电平,输出就是高电平;只有全部输入为低电平,输出才是低电平。逻辑表达式可写为:Y=A+B。
非门是执行非功能的逻辑部件。其逻辑关系的特点是:输入端为高电平,输出才是低电平;输入为低电平时,输出端为高电平。逻辑表达式为:Y=。
在门电路中,应用最广泛的是与非门,把与门和非门连接起来就是与非门。其逻辑关系的特点是:只有当全部的输入端都为高电平时,输出才是低电平。只要有一个输入为低电平,输出就是高电平。2输入端与非门的逻辑表达式可写成:Y=,其逻辑功能如表9-1。
同理,将或门同非门连接起来,就可构成或非门,其逻辑关系特点是:只有当全部的输入为低电平时,输出才是高电平,只要有一个输入为高电平,输出就是低电平。2输入端或门的逻辑表达式可写成:Y=。
说明:在数字电子技术里面,常常要遇到高电平、低电平这一术语,,,但由于器件件制造中的差异,输出高、低电平略有不同。
表1-1 2输入端与非门功能表
输入
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
输出
Y
1
1
1
0
二、实验目的
;
;
;
、功能转换及测试方法;
。
三、实验仪器及设备
序号
名称及型号
数量
序号
名称及型号
数量
1
数字电路实验箱
1
4
74LS00
若干
2
万用表
1
74LS02
1
四、实验内容及步骤
。

任选74LS00中一个独立的与非门,输入分别接高、低电平(在本实验教材中,输入高、低电平由数据逻辑开关的输出提供)。输出接电平显示器发光二极管,当光二极管发光时,表示输出为高电平;如果发光二极管不亮则表示输出为低电平。并用万用表测试输出端的电压,并将结果填入表1-2中:
表1-2 74LS00功能测试表
输
入
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
输
出
状态(Y)
电压(V)

任选取74LS02中的一个独立的或非门,其输入端分别输入高低电平,输出接发光二极管,测试其功能并填入表1-3中。
表1-3 或非门功能测试
输
入
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
输出
Y

(1) 用二输入与非门构成二输入与门电路,并将结果填入表1-4中:
表1-4 与门功能测试表
输
入
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
输出
Y
(2) 用二输入与非门构成或非门电路,将其结果填入表1-5中。
表1-5 或非门功能测试表
输
入
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
输出
Y
(3) 组成异或门电路,将其结果填入表1-6中。
表1-6 异或门功能测试表
输
入
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
输出
Y
五、实验问题与分析
1. 在什么情况下与非门输出高电平或低电平?其电压值分别是多少?
2. 在什么情况下或非门输出高电平或低电平?其电压值分别是多少?
3. 若用或非门实现本次实验要求的逻辑关系,应该如何完