【文章內(nèi)容簡介】 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。 用中規(guī)模集成電路設計邏輯函數(shù)的特點為：較小規(guī)模集成電路更便于修改設計，且設計中多使用最小項表達式，設計思想可以更加清晰 。 講解 74LS151 的用法及數(shù)據(jù)選擇器在微機控制等領域的應用。此為學生自擬實驗由學生自擬，老師著重是輔導。 實驗 五 觸發(fā)器 一、實驗目的 學會測試觸發(fā)器邏輯功能的方法。 進一步熟悉 RS 觸發(fā)器、集成 JK 觸發(fā)器和 D 觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式。 進一步熟悉數(shù)字邏輯實驗箱中單脈沖和連續(xù)脈沖發(fā)生器的使用方法。 二、實驗儀器及設備 數(shù)字邏輯實驗箱 DSB3 1 臺 萬用表 1只 雙蹤示波器 XJ4328\XJ4318 一臺 元器件： 74LS00 74LS74 各 1塊 74LS20 74LS76 各 1 塊 導線 若干 三、實驗線路圖 四、實驗內(nèi)容（簡單實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)及波形） 22 基本 RS 觸發(fā)器邏輯功能測試 利用數(shù)字邏輯實驗箱測試由與非門組成的基本 RS 觸發(fā)器的邏輯功能， R、 S接電平開關， Q、 Q接電平顯示，將結(jié)果記錄在下表中。 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）。 23 (3)JK 觸發(fā)器計數(shù)功能測試 使觸發(fā)器處于計數(shù)狀態(tài)（ J=K=1）， CP信號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= 1~10HZ)和高頻（ f=20~150KHZ）兩檔進行輸入，分別用實驗箱上的 LED 電平顯示器和 XJ4328 雙蹤示波器觀察工作情況，記錄 CP 與 Q 的工作波形， Q 狀態(tài)更新發(fā)生在 CP 的下降沿。 Q 信號的周期是 CP信號周期的兩倍。 集成 D 觸發(fā)器邏輯功能測試 （ 1） D觸發(fā)器邏輯功能的測試 按下表測試并記錄 D 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）。 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。 Q 信號的周期是 CP 信號周期的兩倍。 五、實驗結(jié)果分析（回答問題） 畫出工作波形圖。 比較各種觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式： 基本 RS 觸發(fā)器：置 0、置 保持功能，有不定狀態(tài)；低電平觸發(fā)。 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 觸發(fā)器：置 0、置 保持、功能，有低電平有效的直接置 0、置 1 端；上升沿觸發(fā)。 六、思考題 25 講解小規(guī)模計數(shù)器的應用及組成原理。 實驗 六 計數(shù)器 一、實驗目的 學習計數(shù)器邏輯功能的測試方法。 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。 二、實驗儀器及設備 數(shù)字邏輯實驗箱 DSB3 1 臺 萬用表 1只 雙蹤示波器 XJ4328\XJ4318 一臺 元器件： 74LS00 74LS76 各 1 塊 導線 若干 三、實驗線路圖 26 四、實驗內(nèi)容（簡單實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)及波形） 異步二 進制加法計數(shù)器 按圖 81 接線，組成一個三位異步二進制加法計數(shù)器， CP 信號可利用數(shù)字邏輯實驗箱上的單次脈沖發(fā)生器或低頻連續(xù)脈沖發(fā)生器，清 0 信號 由邏輯電平開控制，計數(shù)器的輸出信號接 LED 電平顯示器，按下表進行測試并記錄。 （ 2）在 CP 端加高頻連續(xù)脈沖，用示波器觀察各觸發(fā)器輸出端的波形，并按時間對應關系畫出 CP、 Q Q Q3端的波形。 異步二進制減法計數(shù)器 27 在預習時畫出用 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的三位異步二進制減法計數(shù)器的邏輯電路如圖 82。按圖接線，然后按步驟 1 所述內(nèi)容進行測試。 異步十進制加法計數(shù)器 按圖 83 接線，組成一個異步十進制加法計數(shù)器， CP 信號可利用數(shù)字邏輯實驗箱上的單次脈沖或低頻連續(xù)脈沖發(fā)生器，清 0信號 由邏輯電平開關控制，各觸發(fā)器的輸出端及進位輸出端分 別接到 LED 電平顯示插孔，按下表進行測試并記錄。 28 （ 2）在 CP 端加高頻連續(xù)脈沖，用示波器觀察各觸發(fā)器輸出端的波形，并按時間對應關系畫出 CP、 Q Q Q Q Z端的波形。 十進制計數(shù)器 五、實驗結(jié)果分析（回答問題） 畫出工作波形圖。 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。相異點：進位信號分別取自低位狀態(tài)的下降沿和上升沿。 講解中規(guī)模計數(shù)器的應用及組成原理。 實驗 七 中規(guī)模集成電路計數(shù)器的應用 一、實驗目的 熟悉中規(guī)模集成電路計數(shù)器的功能及應用。 進一步熟悉數(shù)字邏輯實驗箱中的譯碼顯示功能。 二、實驗儀器及設備 29 數(shù)字邏輯實驗箱 DSB3 1 臺 萬用表 1只 雙蹤示波器 XJ4328/XJ4318 一臺 元器件： 74LS00 74LS20 74LS161 各 1塊 導線 若干 三、實驗線路圖 四、實驗內(nèi)容（簡單實驗步驟、實驗 數(shù)據(jù)及波形） (一 )用 74LS161 及輔助門電路實現(xiàn)一個 10進制計數(shù)器： 利用異步清 0端 。電路圖如圖 91。 利用同步置數(shù)端 LD，從 0000 開始計數(shù)。電路圖如圖 92。 利用同步置數(shù)端 LD，到 1111 結(jié)束。電路圖如圖 93。 利用同步置數(shù)端 LD，從某狀態(tài) DCBA 開始，到另一狀態(tài) D1C1B1A1結(jié)束。（例：從 0001 開始，到 1010 結(jié)束的 10 進制）電路圖如圖 94。 計數(shù)器的 CP 端接低頻連續(xù)脈沖，輸出狀態(tài)接 LED 電平顯示，邏輯電平開關作為并行輸入數(shù)據(jù)，觀察計數(shù)器的功能。列出表述其功能的計數(shù)狀態(tài)順序表，記錄實驗數(shù)據(jù)。 30 電路圖 94的數(shù)據(jù)為下表： CP QD QC QB QA 代表十進制數(shù) 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 2 2 0 2 1 1 3 3 0 1 0 0 4 4 0 1 0 1 5 5 0 1 1 0 6 6 0 1 1 1 7 7 1 0 0 0 8 8 1 0 0 1 9 9 1 0 1 0 10 10 0 0 0 0 0 31 （二）利用實驗箱上的高頻連續(xù)脈沖作 CP，用示波器觀察 QD、 QC、 QB、 QA的波形，并按時間對應關系記錄下來。（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)。 若要求計數(shù)器具有暫停計數(shù)功能，可以： A 封鎖 CP 信號 B 令 EP=ET=0 此為學生自擬實驗由學生自擬，老師著重是輔導。 實驗 八 計數(shù)、譯碼、顯示綜合實驗 一、實驗目的 熟悉中規(guī)模集成電路計數(shù)器的功能及應用。 熟悉中規(guī)模集成電路譯碼器的功能及應用。 熟悉 LED 數(shù)碼管及顯示電路的工作原理。 學會綜合測試的方法。 二、實驗儀器及設備 數(shù)字邏輯實驗箱 DSB3 1 臺 萬用表 1只 元器件： 74LS90 2 塊 74LS49 （或 74LS249） 1塊 共陰型 LED 數(shù)碼管 1塊 導線 若干 三、實驗線路圖 32 四、實驗內(nèi)容（簡單實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)及波形 用集成計數(shù)器 74LS90 分別組成 8421 碼十進制和六進制計數(shù)器，然后連接成一個 60 進制計數(shù)器（ 6 進制為高位、 10 進制為低位）。其中 10 進制計數(shù)器用實驗箱上的 LED 譯碼顯示電路顯示（注意高低位順序 及最高位的處理）， 6進制計數(shù)器由自行設計、安裝的譯碼器、數(shù)碼管電路顯示，這樣組成一個 60進制的計數(shù)、譯碼、顯示電路。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。 五、實驗結(jié)果分析 簡要說明數(shù)碼管自動計數(shù)顯示的情況：該計數(shù)器從 00 遞增加 1，直到59 后，又回到 00狀態(tài)。 根據(jù)實驗中的體會，說明綜合測試較復雜中小規(guī)模數(shù)字集成電路的方法：分單元電路安裝、調(diào)試。 六、回答思考題 共陰、共陽 LED 數(shù)碼管應分別配用譯中為 1和譯中為 0輸出 方式的譯碼器。 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。 33 如果 60 進制計數(shù)器采用高位接 10 進制、低位接 6 進制的方式，計數(shù)順序為：低位按 6進制計數(shù)，所以 00遞增到 05 后，下一個狀態(tài)為 10，再遞增到 15，下一個狀態(tài)為 20，以此類推，直到 95 后，回 00 狀態(tài) 。 介紹振蕩器的原理及實現(xiàn)方法。 實驗 九 利用 TTL 集成邏輯門構(gòu)成脈沖電路 一、實驗目的 掌握用集成門構(gòu)成多諧振蕩器和單穩(wěn)電路的基本工作原理。 了解電路參數(shù)變化對振蕩器波形的影響。 了解電路參數(shù)變化對單穩(wěn)電路輸出脈沖寬度的影 響 。 二、實驗儀器及設備 數(shù)字邏輯實驗箱 DSB3 1 臺 萬用表 1只 雙蹤示波器 XJ4328/XJ4318 1 臺 元器件： 74LS00 1 塊 電位器 1 只 電阻、電容、導線 若干 三、實驗內(nèi)容 34 多諧振蕩器 圖 112 環(huán)形振蕩器 將 74LS00 2 輸入四與非門、電阻、電容等按圖 111 接線。用示波器觀察Vi V0 Vi V0 的波形。按時間對應關系記錄下來，測出振蕩器輸出波形的周期。 將 74LS00 2 輸入四與非門、電阻、電容等按圖 112 接線。經(jīng)檢查無誤后方可接 通電源。 用示波器觀察 Vi Vi V0 Vi V0 的波形，按時間對應關系記錄下來。 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 。 35 用示波器觀察，調(diào)整輸入波形為一定脈沖寬度時，用示波器觀察 Vi V0Vi V0 的波形，按時間對應關系記錄下來，測出輸出脈沖的寬度： tp1= 將圖 113 再加一級非門輸出，比較兩種電路的輸出波形有無不同，將電容改為 ，再測量電路輸出脈沖的寬度： tp2= 四、實驗分析 波形圖 將實驗