數(shù)字電子技術(shù)實驗報告(已修改)
2025-08-17 08:51 本頁面
【正文】 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 電氣學(xué)院 實驗一 集成門電路邏輯功能測試 一、實驗?zāi)康?1. 驗證常用集成門電路的邏輯功能。 2. 熟悉各種門電路的邏輯符號。 3. 熟悉TTL集成電路的特點，使用規(guī)則和使用方法。二、實驗設(shè)備及器件 1. 數(shù)字電路實驗箱 2. 萬用表 3. 74LS00四2輸入與非門 1片 74LS86四2輸入異或門 1片 74LS11三3輸入與門 1片 74LS32四2輸入或門 1片 74LS04反相器 1片 實驗原理 集成邏輯門電路是最簡單，最基本的數(shù)字集成元件，目前已有種類齊全集成門電路。TTL集成電路由于工作速度高，輸出幅度大，種類多，不宜損壞等特點而得到廣泛使用，特別對學(xué)生進(jìn)行實驗論證，選用TTL電路較合適，因此這里使用了74LS系列的TTL成路，它的電源電壓為5V+10%,邏輯高電平“1”時＞，低電平“0”時＜。實驗使用的集成電路都采用的是雙列直插式封裝形式，其管腳的識別方法為：將集成塊的正面（印有集成電路型號標(biāo)記面）對著使用者，集成電路上的標(biāo)識凹口左，左下角第一腳為1腳，按逆時針方向順序排布其管腳。 實驗內(nèi)容 ㈠ 根據(jù)接線圖連接，測試各門電路邏輯功能 1. 利用Multisim畫出以74LS11為測試器件的與門邏輯功能仿真圖如下 按表1—1要求用開關(guān)改變輸入端A,B,C的狀態(tài)，借助指示燈觀測各相應(yīng)輸出端F的狀態(tài)，當(dāng)電平指示燈亮?xí)r記為1，滅時記為0，把測試結(jié)果填入表1—1中。輸入狀態(tài)輸出狀態(tài)ABCY00000010010001101000101011001111懸空111懸空000 表11 74LS11邏輯功能表 2. 利用Multisim畫出以74LS32為測試器件的或門邏輯功能仿真圖如下按表1—2要求用開關(guān)改變輸入端A,B的狀態(tài)，借助指示燈觀測各相應(yīng)輸出端F的狀態(tài)，把測試結(jié)果填入表1—2中。輸入狀態(tài)輸出狀態(tài)ABY0000111011110懸空11懸空1懸空01懸空11懸空懸空1 表1—2 74LS32邏輯功能表 3. 利用Multisim畫出以74LS04為測試器件的非門邏輯功能仿真圖如下 按表1—3要求用開關(guān)改變電平開關(guān)的狀態(tài)，借助指示燈觀測各相應(yīng)輸出端F的狀態(tài)，把測試結(jié)果填入表1—3中。 表1—3 74LS04邏輯功能表輸入輸出狀態(tài)（0|1）0100懸空0 ㈡ 根據(jù)管腳功能圖連接，測試各門電路邏輯功能 ，用其中一個門測試其邏輯功能。 利用Multisim畫出以74LS00為測試器件的非門邏輯功能仿真圖如下 按表1—4要求用開關(guān)改變輸入端的狀態(tài)，借助指示燈觀測各相應(yīng)輸出端的狀態(tài)，把測試結(jié)果填入表1—4中。 表1—4 74LS00邏輯功能表輸入狀態(tài)輸出狀態(tài)UAUBY0010111011100懸空11懸空0懸空01懸空10懸空懸空0 ，用其中一個門測試其邏輯功能。 利用Multisim畫出以74LS86為測試器件的非門邏輯功能仿真圖如下 按表1—5要求用開關(guān)改變輸入端的狀態(tài)，借助指示燈觀測各相應(yīng)輸出端的狀態(tài)，把測試結(jié)果填入表1—5中。ABC000011101110 表1—5 74LS86邏輯功能表五、實驗總結(jié) 實驗前應(yīng)檢查集成塊是否插對； 實驗時要將電源電壓接入+5V。 在這次實驗中，剛開始由于沒有將電源電壓接入面板上對應(yīng)的位子，只是按照管腳圖直接連接了電源線和地線，造成實驗箱上的燈不亮。同時發(fā)現(xiàn)由于有個別的發(fā)光二極管與導(dǎo)線會接觸不良，使發(fā)光二極管閃爍著，間歇性的亮，這時應(yīng)換一個發(fā)光二極管再進(jìn)行實驗。 實驗二 用小規(guī)模集成電路設(shè)計組合邏 輯電路 實驗?zāi)康?. 掌握組合邏輯電路的特點；2. 掌握小規(guī)模集成電路設(shè)計組合電路的方法；3. 掌握電路故障檢測方法。 實驗設(shè)備及器件1. 數(shù)字電路實驗箱；2. 74LS00 / 74LS11 / 74LS20 / 74LS86 等芯片。 實驗原理 1. 數(shù)字電路的兩大電路是組合邏輯電路和時序邏輯電路，其中組合邏輯 電路的特點是任何時刻的輸出僅僅取決于同一時刻輸入信號的取值組合。 2. 用小規(guī)模集成電路設(shè)計組合邏輯電路的步驟為： ⑴ 分析設(shè)計要求，設(shè)置輸入和輸出變量； ⑵ 列出真值表； ⑶ 寫出邏輯表達(dá)式，并化簡； ⑷ 畫出邏輯電路圖。 實驗內(nèi)容 ，設(shè)有煙感、溫感和紫外線光感三種類型的火災(zāi)探測器。為了防止誤報警，只有當(dāng)其中有兩種或兩種以上類型的探測器發(fā)出火災(zāi)檢測信號時，報警系統(tǒng)才產(chǎn)生報警控制信號。試設(shè)計一個產(chǎn)生警報控制信號的電路并在實驗箱上驗證。 設(shè)煙感、溫感和紫外線光感分別為A、B、C三中輸入，報警時輸出高電平“1”，其報警信號為Y。真值表如下：輸入信號輸出信號ABCY00000010010001111000101111011111因為：Y=BC+AC+AB或Y=((AB)’(AC)’(BC)’)’=(AB)’(AC)’+BC利用一個與非門（74LS00）和一個非門（74LS02）或利用一個與門（74LS11）與一個或門（74LS02）組成邏輯電路，其電路仿真圖如下： ，該邏輯電路能對兩個一位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行相加，并產(chǎn)生“和”及“進(jìn)位”，在實驗箱上進(jìn)行驗證。輸入輸出ABSCO0000011010101101依題意列出真值表如下：因為：S=A’B+B’A=ABCO=AB所以利用一個異或門一個與門組成邏輯電路，其電路仿真圖如下：五、實驗總結(jié) 實驗注意事項 1. 注意集成電路多余端的處理。 2. 兩個集成芯片的連接注意電平是否匹配。 3. 小規(guī)模集成電路設(shè)計組合電路，盡量使用較少的門電路，盡量使用與非門， 提高電路的負(fù)載能力和抗干擾能力。 實驗三 譯碼器及其應(yīng)用一、 實驗?zāi)康模?掌握譯碼器的測試方法，熟悉數(shù)碼管的使用； 了解中規(guī)模集成譯碼器的原理，管腳分布，掌握其邏輯功能，以及譯碼顯示器電路的構(gòu)成原理； 掌握用譯碼器構(gòu)成組合電路的方法和BCD七段譯碼/驅(qū)動器的使用方法。 學(xué)習(xí)譯碼器的擴(kuò)展。二、 實驗設(shè)備及其器件SACDM32數(shù)字電路實驗箱 1個74LS138 38線譯碼器 2片74LS20雙4輸入與非門 1片74LS47（譯碼顯示器） 1片共陽極七段數(shù)碼管 1個三、 實驗原理 中規(guī)模集成譯
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