数电实验报告（新）

附录一 电子技术实验教学的基本要求 河 北 科 技 大 学 实 验 报 告 级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 王计花 任课教师 实验名称 实验二 基本门电路逻辑功能的测试 成 绩 实验类型 验证型 批阅教师 一、实验目的 （1）掌握常用门电路的逻辑功能，熟悉其外形及引脚排列图。 （2）熟悉三态门的逻辑功能及用途。 （3）掌握TTL、CMOS电路逻辑功能的测试方法。 二、实验仪器与元器件 （1）直流稳压电源 1台 （2）集成电路 74LS00 四2输入与非门 1片 74LS86 四2输入异或门 1片 74S64 4-2-3-2输入与或非门 1片 74LS125 四总线缓冲门（TS） 1片 三、实验内容及步骤 1．常用集成门电路逻辑功能的测试 在数字实验板上找到双列直插式集成芯片74LS00和74LS86。按图进行连线。测试各电路的逻辑功能，并将输出结果记入表中。 门电路测试结果 A B Y（00） Y（86） 0 0 0 1 1 0 1 1 2．测试与或非门74S64的逻辑功能 在实验板上找到芯片74S64，实现 的逻辑功能。 真值表 A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Y 3．用与非门组成其他逻辑门电路 （1）用与非门组成与门电路 按图接线，按表测试电路的逻辑功能。根据测得的真值表，写出输出Ｙ的逻辑表达式。 真值表 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 逻辑表达式： （2）用与非门组成异或门电路 按图接线，将测量结果记入表中，并写出输出Y的逻辑表达式。 真值表 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 逻辑表达式： EN 0 0 1 1 A 0 1 0 1 Y 真值表 4．三态门测试 （1）三态门逻辑功能测试 三态门选用 74LS125将测试结果记入表中。 （2）按图接线。将测试结果记录表中。 真值表 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 河 北 科 技 大 学 实 验 报 告 级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 王计花任课教师 实验名称 实验三 示波器的使用及门电路测试 成 绩 实验类型 综合型 批阅教师 一、实验目的 （1）熟悉双踪示波器的面板结构，学习其使用方法。 （2）进一步学习数字实验板的使用方法。 （3）进一步掌握TTL与非门的特性和测试方法。 二、实验仪器与元器件 （1）直流稳压电源 1台 （2）信号发生器 1台 （3）6502型示波器 1台 （4）集成电路74LS00 四2输入与非门 1片 三、实验内容及步骤 1．信号发生器的使用 信号发生器选择不同的按键，可以产生TTL/CMOS 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电平的数字信号，信号从“数字输出”端引出。 通过改变信号发生器的输出频率，观察发光二极管的变化情况。当信号的输出频率较高时，需要用示波器来观察。 2．示波器的使用 （1）示波器的自检 在示波器上读测“校准信号”（方波0.5V、1kHz）电压的峰-峰值、周期和频率，将结果记入表中，并与给定的标准信号值进行比较。 校准信号数据记录2 示波器“TIME/DIV”挡位 一个周期波形水平方向格数 测得的信号周期 计算的信号频率 标准信号的频率 1kHz 校准信号数据记录1 示波器“VOLTS/DIV”挡位 波形垂直方向的格数 测得的信号峰-峰值 标准信号的峰-峰值 0.5V （2）TTL数字信号高、低电平值、幅值及频率的测量 先将信号发生器输出的TTL信号频率调为10kHz，再用示波器对其进行测试。 1）高、低电平及幅度值的测量，读出高电平、低电平的电压值，将结果记入表中。 2）频率的测量，使波形在示波器显示两个完整周期，读出波形一个周期所占的格数d，计算周期值T和 f。将结果记入表中。 电压峰-峰值、周期和频率测量数据 示波器“VOLTS/DIV”挡位 高电平垂直方向的格数 低电平垂直方向的格数 测得的TTL信号峰-峰值 信号发生器输出频率 10kHz 示波器“TIME/DIV”挡位 一个周期波形水平方向格数 测得的信号周期 计算的信号频率 3．观测与非门对脉冲的控制作用 实验电路如图所示，选择74LS00中的一个门按图接线。 当控制端分别为高电平“1”或低电平“0”时，用示波器双踪观测输入信号与输出信号的波形，并将观察到的波形记录下来。 控制端为高电平“1” CH1波形 CH2波形 控制端为低电平“0” CH1波形 CH2波形 根据测试结果分析，当控制端为高电平时允许脉冲信号通过，低电平时不允许信号通过。 河 北 科 技 大 学 实 验 报 告 级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 王计花任课教师 实验名称 实验四 组合逻辑电路测试 成 绩 实验类型 验证型 批阅教师 一、实验目的 （1）掌握组合逻辑电路的特点及一般分析方法。 （2）验证半加器和全加器的逻辑功能。 （3）学习用集成门电路组成半加器和全加器。 二、实验仪器与元器件 （1）直流稳压电源 1台 （2）集成电路 74LS00 四2输入与非门 1片 74LS20 双4输入与非门 1片 74LS86 四异或门 1片 三、实验内容及步骤 1．用与非门组成半加器 （1）电路如图所示。按逻辑电路图写出逻辑表达式。 （2）根据逻辑表达式列出真值表并填写结果。 （3）使用使用74LS00和74LS20按图接线，验证结果。 A B Y Z 0 0 0 1 1 0 1 1 半加器真值表 逻辑表达式： 2．用异或门和与非门组成半加器 （1）电路如图所示，按逻辑电路图写出逻辑表达式。 （2）根据逻辑表达式列出真值表并填写结果。 （3）使用使用74LS00和74LS86按图接线，验证结果。 A B Sn Cn 0 0 0 1 1 0 1 1 逻辑表达式： 3．用异或门和与非门组成全加器 （1）电路如图所示。按逻辑电路图写出逻辑表达式。 （2）根据逻辑表达式列出真值表并填写结果。 （3）使用74LS00和74LS86按图接线，验证结果。 全加器真值表 Ai Bi Ci-1 Si Ci 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 河 北 科 技 大 学 实 验 报 告 级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 王计花任课教师 实验名称 实验五 组合逻辑电路 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 成 绩 实验类型 设计型 批阅教师 一、实验目的 （1）熟悉组合逻辑电路的设计方法，验证电路的逻辑功能。 （2）熟悉集成电路74LS253和74LS138的使用方法。 （3）培养查阅手册及独立完成设计任务的能力。 二、实验仪器与元器件 （1）直流稳压电源 1台 （2）集成电路 74LS253 双数据选择器（TS） 1片 74LS20 双4输入与非门 1片 74LS00 四2输入与非门 1片 74LS138 3－8线译码器 1片 三、实验任务及要求 1．设计一个控制发电机运行的逻辑电路 有两个发电机组Ｍ和Ｎ给三个车间供电，Ｎ组的发电能力是Ｍ组的两倍。如果一个车间开工，只需启动M组既能满足要求；如果两个车间开工，则需启动N组就可满足要求；如果三个车间同时开工，则需要同时启动Ｍ组和Ｎ组，才能满足要求。 （1）设A、B、C为输入变量，分别代表三个车间的开工情况，变量为“1”表示开工，变量为“0”表示不开工。设M、N为输出变量，分别代表发电机组的启动情况，“1”代表启动，“0”代表不启动。 （2）真值表 真值表 A B C N M 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 （3）逻辑表达式 （4）画出逻辑电路图，测试电路的逻辑功能。 2．设计一个全减器电路 全减器电路中，设Ai为被减数，Bi为减数，Ci-1为来自低位的借位。输出为两数之差Di和向高位的借位Ci。用74LS138和与非门74LS20实现该电路。 （1）真值表 真值表 Ai Bi Ci-1 Di Ci 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 （2）逻辑表达式 （3）画出逻辑电路图，测试电路的逻辑功能。 3．设计一个用三个开关控制一个灯的逻辑电路 电路要求任何一个开关都能控制灯的亮灭。用74LS138和74LS20实现。测试电路的逻辑功能。 （1）设A、B、C为输入变量，分别代表三个开关，变量为“1”表示开关闭合，变量为“0”表示开关断开。设Y为输出变量，代表灯的工作情况，“1”代表灯亮，“0”代表灯不亮。 真值表 A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 （2）真值表 （3）逻辑表达式 （4）画出逻辑电路图，测试电路的逻辑功能。 河 北 科 技 大 学 实 验 报 告 级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 王计花任课教师 实验名称 实验六 触发器逻辑功能的测试 成 绩 实验类型 验证型 批阅教师 一、实验目的 （1）掌握基本RS触发器、D触发器和JK触发器的逻辑功能及测试方法。 （2）掌握触发器之间的功能转换方法。 二、实验仪器与元器件 （1）直流稳压电源 1台 （2）6502型示波器 1台 （3）集成电路 74LS00 四2输入与非门 1片 74LS74 双D型上升沿触发器 1片 74LS112 双JK型下降沿触发器 1片 五、实验内容及步骤 1．由TTL与非门构成基本RS触发器 电路如图所示，按表测量相应Q和 的结果，分析触发器功能。 基本RS触发器 触发器功能 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 2．集成D触发器逻辑功能测试 电路如图所示，按表测量相应Q和 的结果，分析触发器功能。 D触发器逻辑功能测试 直接置位与直接复位功能 D功能 0 0 1 1 0 1 0 1 D × × × 1 0 1 0 CP × × × Q 功能 注：×—表示任意状态。 —单次脉冲的上升沿。 —单次脉冲的下降沿。 （4）根据测试结果，写出D触发器的特性方程。 3．集成JK触发器逻辑功能测试 电路如图所示，按表测量相应Q和 的结果，分析触发器功能。 JK触发器逻辑功能测试 直接置位与直接复位功能 JK功能 0 0 1 1 0 1 0 1 J × × × 0 0 1 1 K × × × 0 1 0 1 CP × × × Q 功能 （4）根据测试结果，写出JK触发器的特性方程。 4．触发器逻辑功能的转换 （1）将D触发器转换成 型触发器 电路如图所示，绘出完整的CP、Q和 的波形。 （2）将JK触发器转换成T触发器 电路如图所示，画出完整的CP和Q的波形。 河 北 科 技 大 学 实 验 报 告 级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 王计花任课教师 实验名称 实验九 集成同步计数器的应用电路设计 成 绩 实验类型 设计型 批阅教师 一、实验目的 （1）掌握中规模集成同步计数器74LS160的逻辑功能和使用方法。 （2）学习CD4511译码器、共阴数码显示器的使用方法。 二、实验仪器与元器件 （1）直流稳压电源 1台 （2）集成电路 74LS00 四2输入与非门 1片 74LS20 双4输入与非门 1片 74LS160 4位十进制同步计数器 2片 CD4511 BCD七段译码/驱动/锁存器 2片 LED 共阴数码显示器 2片 三、实验内容及步骤 1．74LS160逻辑功能测试 表4-9-1 74LS160的逻辑功能表 时钟CP 异步清除 同步置数 EP ET 工 作 状 态 × 0 × × × ↑ 1 0 × × × 1 1 0 1 × 1 1 × 0 ↑ 1 1 1 1 2．74LS160的应用 （1）用两片74LS160和门电路74LS00构成24进制计数器（用复位法），显示数字为00－23的循环。 1）并行进位型 2）串行进位型 （2）用74LS160和74LS20设计一个计数电路（用置数法），要求计数显示为1－7。 河 北 科 技 大 学 实 验 报 告 级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 王计花任课教师 实验名称 实验十一 555定时器的应用 成 绩 实验类型 综合型 批阅教师 一、实验目的 （1）熟悉555集成定时器的内部结构及工作原理。 （2）掌握用定时器构成多谐振荡电路、单稳态电路和施密特触发电路的工作原理。 （3）进一步学习用示波器测量波形的周期、脉宽和幅值等。 二、实验仪器与元器件 （1）直流稳压电源 1台 （2）信号发生器 1台 （3）6502型示波器 1台 （4）集成电路 555集成定时器 1片 （5）阻容元件 电阻、电容 若干 三、实验内容及步骤 1．多谐振荡器 电路如图所示： vC、vO的波形： 多谐振荡器的测量结果 电路参数 测量值 计算值 R1 R2 C T（ms） f（kHz） q T（ms） f（kHz） q 1kΩ 3kΩ 0.047μF 1kΩ 3kΩ 0.1μF 2．单稳态触发器 电路如图所示： vC及vo的波形： 计算值：tw= 测量值：tw=