【正文】 式。 37 （ 3）按表 122 測試，將結(jié)果記錄下來，用萬用表測出 TH 和 TR 端的轉(zhuǎn)換電壓，為 和 ，與理論值 2/3 Vcc 和 1/3Vcc 比較，是一致的。 36 實驗十 555 時基電路 一、實驗?zāi)康? 熟悉 555 時基電路邏輯功能的測試方法。 改變電位器的阻值，用示波器觀察振蕩周期的變化趨勢，計算出該振蕩器振蕩頻率的變化范圍： fmin = fmax = 積分型單穩(wěn)電路 按圖 113 接線，用實驗箱上的高頻連續(xù)脈沖作為輸入信號 Vi1 。按時間對應(yīng)關(guān)系記錄下來，測出振蕩器輸出波形的周期。 了解電路參數(shù)變化對振蕩器波形的影響。 數(shù)碼管驅(qū)動電路中的電阻值是根據(jù)額定工作電流來確定的。用實驗箱上的低頻連續(xù)脈沖（調(diào)節(jié)頻率為 12HZ）作為計數(shù)器的計數(shù)脈沖，通過數(shù)碼管觀察計數(shù)、譯碼、顯示電路的功能為正確。 熟悉 LED 數(shù)碼管及顯示電路的工作原理。（略） 五、實驗結(jié)果分析（回答問題） 74LS161 的置 0端為異步 置 0，置數(shù)端為同步置數(shù)。（例：從 0001 開始，到 1010 結(jié)束的 10 進制）電路圖如圖 94。電路圖如圖 92。 進一步熟悉數(shù)字邏輯實驗箱中的譯碼顯示功能。 二進制加 /減法計數(shù)器的相同點：都為異步計數(shù) 器，進位信號取自低位狀態(tài)的邊沿。按圖接線，然后按步驟 1 所述內(nèi)容進行測試。 熟悉計數(shù)器（異步三位二 進制加 /減法及十進制加法）的工作原理。 JK 觸發(fā)器：置 0、置 保持、計數(shù)功能，有低電平有效的直接置 0、置 1端；下降沿觸發(fā)。 D CP Qn+1 Qn=0 Qn=1 0 0→1 0 0 0→1 0 0 1 1→0 1 1 1→0 1 1 (2) D 觸發(fā)器計數(shù)功能測試 使觸發(fā)器處于計數(shù)狀態(tài)（ D= ）， CP 端由實驗箱操作板中的連續(xù)脈沖（矩形波）發(fā)生器提供，可分別用低頻 (f= 110HZ)和高頻（ f=20150KHZ）兩檔進行輸入，分別用實驗箱上的 LED 電平顯示器和 XJ4318/XJ4328 雙蹤示波器觀察工24 作情況，記錄 CP 與 Q 的工作波形， Q 狀態(tài)更新發(fā)生在 CP 的上升沿。 集成 JK 觸發(fā)器邏輯功能測試 (1)、直接置 0 和置 1端的功能測試 （ 2） JK邏輯功能的測試 按下表測試并記錄 JK 觸發(fā)器的邏輯功能（表中 CP 信號由實驗箱操作板上的單次脈沖發(fā)生器提供）。 實驗 五 觸發(fā)器 一、實驗?zāi)康? 學會測試觸發(fā)器邏輯功能的方法。設(shè)計出電路如圖 53，按圖接線并檢查電路的邏輯功能，列出表述其功能的真值表，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表，可得表達式為： F（ A， B， C， D） =∑m （ 0， 1， 2， 3， 4， 6， 7， 8， 10， 11， 13， 14，15） 21 五、實驗結(jié)果分析（回答問題） 由以上實驗測試結(jié)果，可知 74LS151 八選一的 功能正常。 20 交通燈紅用 R、黃用 Y、綠用 G 表示，亮為 1，滅為 0。此為學生自擬實驗由學生自擬，老師著重是輔導。按下表要求輸入信號，測出相應(yīng)的輸出邏輯電平，并填入表中。 驗證半加器、全加器的邏輯功能。 實驗中所得 ICCL和 ICCH為整個器件值，單個門電路的 ICCL和 ICCH 為所測值的一半。圖 23中 R選用 360Ω是根據(jù)最大允許負載電流為：扇出系數(shù)（ 8） 低電平輸入電流 I iL（ ）得到的。 圖 23 CMOS 雙四輸入與非門 CC4012 靜態(tài)參數(shù)測試 將 CC4012 正確插入面包板，測電壓傳輸特性。測試電路如圖 22。測試電路如圖 21。 用實驗箱、萬用表作一個實驗示范，并強調(diào)測試方法及萬用表的用法 。 掌握常用非門、與非門、或非門、與或非門、異或門的邏輯功能及其測試方法。常用的測試方法有兩種。在輸入端加上周期性信號，用示波器觀察輸入、輸出波形。 1．靜態(tài)測試 靜態(tài)測試是在電路靜止狀態(tài)下測試輸出與輸入的關(guān)系將輸入端分別接到邏輯開關(guān)上。 對于安裝在印刷電路板上的 CMOS 器件，為了避免輸入端懸空，在電路板的輸入端應(yīng)接入限流電阻 RP和保護電阻 R，當 VDD=+5V 時， RP 取 ， R 一般取100KΩ～ 1MΩ。 CMOS 器件在不同的 VDD值下工作時，其輸出阻抗、工作速度和功耗等參數(shù)都有所變化，設(shè)計中須考慮。 CMOS 器件使用須知： 1．電源連接和選擇： VDD 端接電源正極， VSS 端接電源負極（地）。 CMOS 集成電路還有較好的溫度穩(wěn)定性和較強的抗輻射能力 。 3．輸入阻抗高：正常工作的 CMOS 集成電路，其輸入端保護二極管處于反偏狀態(tài)，直流輸入阻抗可大于 100MΩ，在工作頻率較高時，應(yīng)考慮輸入電容的影響。要留有余地，以免影響電路的正常工作，扇出系數(shù)可通過查閱器件手冊或計算獲得。 2．多余輸入端最好不要懸空，雖然懸空相當于高電平，并不能影響與門（與非門）的邏輯功能，但懸空時易受干擾，為此，與門、與非門多余輸入端可直接接到 Vcc上，或通過一個公用電阻（幾千歐）連到 Vcc上。 （ 5）工作頻率不能高，一般的門和觸發(fā)器的最高工作頻率約 30MHZ 左右。 為了正常發(fā)揮器件的功能，應(yīng)使器件在推薦 的條件下工作，對 CT0000 系列（ 74LS 系列）器件，主要有：（ 1）電源電壓應(yīng) ～ 的范圍內(nèi)。 必須正確了解集成電路參數(shù)的意義和數(shù)值，并按規(guī)定使用。 8 部分數(shù)字集成電路的邏輯表達式、外引線排列圖列于附錄中。雙極型電路中有代表性的是 TTL 電路；單極型電路中有代表性的是 CMOS 電路。中規(guī)模集成電路（ MSI）的集成度約為 10～ 100 門 /片，通常是邏輯功能電路，如譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、計數(shù)器、寄存器等。 三、數(shù)字集成電路概述、特點及使用須知 (一 ).概述： 當今，數(shù)字電子電路幾乎已完全集成化了。 對于時序電路，可輸入時鐘信號按信號流向依次檢查各級波形，直到找出故障點為止。 在電路的每一級輸入端加上特定信號，觀察該級輸出響應(yīng)，從而確定該級是否有故障， 必要時可以切斷周圍連線，避免相互影響。 因此，上述四點應(yīng)作為檢查故障的主要線索，以下介紹幾種常見的故障檢查方法： ： 由于在實驗中大部分故障都是由于布線錯誤 引起的，因此，在故障發(fā)生時，復查電路連線為排除故障的有效方法。 ，應(yīng)注意集成元器件的合理布局，以便得到最 佳布線，布線時，順便對單個集成元件進行功能測試。 ，一般 IC 的方向是缺口（或標記）朝左，引腳序號從左下方的第一個引腳開始，按逆時鐘方向依次遞增至左上方的第一個引腳。 布線原則和故障檢查時實驗操作的重要問題。 ，應(yīng)遵循正確的布線原則和操作步驟（即要按照先接線后通電， 做完后，先斷電再拆線的步驟）。 、討論及結(jié)論，對討論的范圍，沒有嚴格要求，一般應(yīng)對重要的實驗現(xiàn)象，結(jié)論加以討論，以使進一步加深理解，此外，對實驗中的異?，F(xiàn)象，可作一些簡要說明，實驗中有何收獲，可談一些心得體會。 （三） 實驗報告 實驗報告是培養(yǎng)學生科學實驗的總結(jié)能力和分析思維能力的有效手段，也是一項重要的基本功訓練，它能很好地鞏固實驗成果，加深對基本理論的認識和理解，從而進一步擴大知識 面。實驗記錄應(yīng)包括如下內(nèi)容： 1． 實驗任務(wù)、名稱及內(nèi)容。 2．擬定實驗方法和步驟。因此，需要配有一定數(shù)量的實驗，才能掌握這門課程的基本內(nèi)容，熟悉各單元電路的工作原理，各集成器件的邏輯功能和使用方法，從 而有效地培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和解決實際問題的能力，樹立科學的工作作風。 一 .實驗的基本過程 實驗的基本過程，應(yīng)包括確定實驗內(nèi)容，選定最佳的實驗方法和實驗線路，擬出較好的實驗步驟，合理選擇儀器設(shè)備和元器件，進行連接安裝和調(diào)試，最后寫出完整的實驗報告。 3．擬好記錄實驗數(shù)據(jù)的表格和波形座標。 2． 實驗數(shù)據(jù)和波形以及實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象，從記錄中應(yīng)能初步判斷實驗的正確性。 實驗報告是一份技術(shù)總結(jié)，要求文字簡潔，內(nèi)容清楚，圖表工整。 二 .實驗中操作規(guī)范和常見故障檢查方法 實驗中操作的正確與否對實驗結(jié)果影響甚大。 ，有效地分析并檢查故障，以確保電路工作穩(wěn)定可靠。 (一 ).布線原則：應(yīng)便于檢查，排除故障和更換器件。 ，一般選取直徑為 ～ 的單股導線，最好采用各種色線以區(qū)別不同用途，如電源線用紅色，地區(qū)用黑色筆。這是一種良好的習慣，實際上這樣做不會增加布線工作量。應(yīng)著重注意：有無漏線、錯線，導線與插孔接觸是否可靠，集成電路是否插牢、集成電路是否插反等。 在電路的輸入端加上特定信號，按照信號流向逐線檢查是否有響應(yīng)和是否正確，必要時可多次輸入不同信號。 對于含有反饋線的閉合電路，應(yīng)該設(shè)法斷開反饋線進行檢查，或進行狀態(tài)預置后再進行檢查。因此，充分掌握和正確使用數(shù)字集成電路，用以構(gòu)成數(shù)字邏輯系統(tǒng) ，就成為數(shù)字電子技術(shù)的核心內(nèi)容之一。大規(guī)模集成電路（ LSI）的集成度約為 100 門 /片以上，超大規(guī)模（ VLSI）約為 1000 門 /片以上，通常是一個小的數(shù)字邏輯系統(tǒng)。國產(chǎn) TTL集成電路的標準系列為 CT54/74 系列或 CT0000 系列，其功能和外引線排列與國際 54/74系列相同。邏輯表達式或功能表描述了集成電路的功能以及輸出 與輸入之間的邏輯關(guān)系。特別是必須嚴格遵守極限參數(shù)的限定，因為即使瞬間超出，也會使器件遭受損壞。（ 2）環(huán)境溫度在 00C～ 700C 之間。 TTL 器件使用須知： 1．電源電壓應(yīng)嚴格保持在 5V177。若前級驅(qū)動能力強，則可將多余輸入端與使用端并接，不用的或門、或非門輸入端直接接地，與或非門不用的與門輸入端至少有一個要直接接地，帶有擴展端的門電路，其擴展端不允許直接接電源。 5．在高頻工作時，應(yīng)通過縮短引線、屏蔽干擾源等措施，抑制電流的尖峰干擾。 4． 扇出能力強：在低頻工作時，一個輸出端可驅(qū)動 50 個以上的 CMOS 器件的輸入端，這主要因為 CMOS 器件的輸入電阻高的緣故。不足之處是，一般 CMOS 器件的工作速度比 TTL 集成電路低，功耗隨工作頻率的升高而顯著增大。絕對不許10 接錯，否則器件因電流過大而損壞。 2．輸入端處理：多余輸入端不能懸空。 3．輸出端處理：輸出端不允許直接接 VDD 或 VSS，否則將導致器件損壞，除三態(tài)（ TS）器件外，不允許兩個不同芯片輸出端并聯(lián)使用，但有時為了增加驅(qū)動能力，同一芯片上的輸出端可以并聯(lián)。用發(fā)光二極管分別顯示各輸入和輸出端的狀態(tài)。測出與真值表相符的最高輸入脈沖頻率。一種是單拍工作方式：以單脈沖源作為時鐘脈沖，逐拍進行觀測。 二、實驗儀器及設(shè)備 數(shù)字邏輯實驗箱 DSB3 1 臺 萬用表 1只 元器件： 74LS00 74LS04 74LS55 74LS86 各一塊 導線 若干 三、實驗內(nèi)容 測試 74LS04（六非門）的邏輯功能 將 74LS04 正確接入面包板，注意識別 1腳位置（集成塊正面放置且缺口向左，則左下角為 1 腳）重點講解，按表 11 要求輸入高、低電平信號，測出 相應(yīng)的輸 測試 74LS00（四 2輸入端與非門）邏輯功能 13 將 74LS00 正確接入面包板，注意識別 1腳位置，按表 12要求輸入高、低電 測試 74LS55（二路四輸入與或非門）邏輯功能 將 74LS55 正確接入面包板，注意識別 1腳位置，按表 13要求輸入信號，測出相應(yīng)的輸出邏輯電平，填入表中。 實驗二 集成邏輯門電路的參數(shù)測試 一、實驗?zāi)康? 掌握 TTL 和 CMOS 與非門主要參數(shù)的意義及測試方法。 74LS20 為雙與非門，兩個門的輸入端作相同處理。 電壓傳輸特性。測試電路和方法同上，輸出端為空載測量。若 R很小會使負載電流過大，無法得到正常的輸出低電平。 CC4012 的 VDD=15V，則其 VOH=、 VOL=、 VTH =。 二、實驗儀器及設(shè)備 數(shù)字邏輯實驗箱 DSB3 1 臺 萬用表 2只 元器件： 74LS00 74LS20 各一塊 74LS55 74LS86 各一 電阻及導線 若干