数电实验复习.docx
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数电实验复习.docx
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数电实验复习
一.编码器与译码器
1.编码器与其级联:
2.译码器与其级联:
3.实验内容
二、用两块74LS138(3—8线译码器)级联实现4—16线译码器,画出连线图并验证其逻辑功能(记录真值表)。
三、用74LS138和74LS20双与非门设计下面的多输出函数,画出逻辑电路图并画出真值表。
四、一把密码锁有三个按键,分别为A、B、C。
当三个键都不按下时,锁打不开,也不报警;
当只有一个键按下时,锁打不开,但发出报警信号;
当有两个键同时按下时,锁打开,也不报警;
当三个键同时按下时,锁被打开,但要报警。
试使用74LS138和74LS20双与非门实现此逻辑电路并画出真值表
五、思考题:
设计一个5–32的二进制译码器
提示:
用四片74LS138及一片74LS139(2–4译码器)组成一个树状结构的级联译码器。
用74LS139的输入端做5–32译码器高二位输入端,74LS138的译码输入端做5–32译码器的低三位输入端。
(注:
74LS139是低电平输出)
二.数字钟
1.
2.是否六进制到九进制,每一个都可以不加器件用74LS90置零和置九实现?
请一一判断,并写出能够实现的规律?
答:
六进制可以实现已经证明;七进制,若采用置零法,在7(0111)状态异步置零,不加器件不能实现,若置九,在6(0110)状态置九,QB、QC分别反馈至R91、R92,即不加器件可以实现;八进制0—7,若置零在8(1000)异步置零,可以R01接高电平,QD接回R02,若置九则在7(0111)状态置九,不加器件不能实现;九进制0—8,若采用置零法,在9(1001)状态异步置零,QA、QD分别接回R01、R02,可以实现,若采用置九法,则在8(1000)状态置九,可以R91接高电平,QD接回R02,便可实现九进制。
规律:
设置置零或者置九的状态的BCD码中1的个数少于两个,则不加器件用74LS90可以实现,否则不能实现。
用74LS90实现6进制计数,逻辑电路图如下:
用两片74LS90实现100进制,15进制计数,逻辑电路图如下:
用74LS90实现15进制计数,画出逻辑电路图。
注意:
对于M进制,M数值用于清零,计数为0到M-1。
实验内容:
1、分别验证74LS90实现2、
5、10进制计数器
•分别记录计数状态转换图
2、用一块74LS90实现8进制的计数器
•画出电路逻辑简图并记录计数状态转换图
3、用两块74LS90实现100进制的计数器
4、用两块74LS90和74LS08实现36进制的计数器
5、用两块74LS90实现60进制的计数器(数字钟计数)
☉所有的输出都由数码管显示
三.加法器
1.
2.实验内容
1.用74HC86和74HC00,分别按图一、图二搭建半加器和全加器电路,并验证逻辑功能;
2.用74HC283实现8421BCD至余3码的转换,验证三组数据。
3.用74HC283及适当门电路设计一个4位加/减法器
设A为被加数/被减数,B为加数/减数,
S/D为和/差,M为控制变量,
令:
M=0时,执行A+B;M=1时,执行A-B。
提示:
M=0时,CI=0,M⊕B=0⊕B=B,A+B,
M=1时,CI=1,M⊕B=1⊕B=B,A-B=A+B+1=A+B补。
4.用74HC283及74HC08实现两位二进制数乘法,验证两组数据。
A1A0
×B1B0
00A1B0A0B0→A3A2A1A0
+0A1B1A0B10→B3B2B1B0
S3S2S1S0
5.试用74HC283及相应门电路实现一位8421BCD码加法器。
分析:
1用四位二进制数0000~1001表示十进制数0~9,即为二-十进制编码,简称BCD编码,其进位规则“逢十进一”;
2四位二进制数有16种组合,进位规则“逢十六进一”,两者进位规则相差6(即0110);
③当和大于9(1001)或向高位有进位时,必须对结果进行修正(即加修正项0110)。
四,数据选择器
一、用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决电路;
二、用两片74LS151实现逻辑函数:
Y=Σm(6,7,8,11,13)
三、用双4选1数据选择器74LS153实现一位全加器;
四、试用一片8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数:
五、试用½双4选1数据选择器74LS153实现第四题。
六、试用数据选择器和计数器组成序列信号发生器,(假如需要产生一个11位的序列信号11100010010),画出电路图,列出电路的状态转换表。
(参照课本300页)
思考题:
1.试用4选1数据选择器实现一个简单的交通灯故障检测电路。
(要求:
每一组信号灯由红、黄、绿三盏灯组成。
正常工作情况下,任何时刻比有一盏灯点亮,而且只允许有一盏灯点亮。
而当出现其他五种点亮状态时,认为电路发生故障,这时要求发出故障信号,以提醒维护人员去修理。
)(课本190页)
五.555定时器
2.实验内容:
1.用反馈归零法将两块74LS90级联构成24进制(十进制计数)的计数器,画出整体电路并实验验证,要求自动计数。
两块数码管变化过程:
00,01~09,10~19,20~24返回00
2.如下图所示,由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器。
电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外加触发信号,利用电源通过R1、R2向C充电,以及C通过R2向放电端Ct放点,使电路产生震荡。
电容C在1/3Vcc和3/2Vc之间充放电,输出信号的时间参数是:
T=tw1+tw2tw1=0.7(R1+R2)Ctw2=0.7R2C
3.按下图连线,调节电位器(10K)组成占空比为50%的方波信号发生器,观测并记录Vc、Vo波形。
六.移位寄存器
1.
2.实验内容:
1.用74LS194组成3位串/并转换电路,完成两组串入数据的转换,第一组数据d0d1d2=101,第二组数据d0d1d2=011。
搭建电路,记录状态转移图。
2.用74LS194及适当附加电路构成能自启动的左移环形计数器。
搭建电路,记录状态转移图及Q0Q1Q2Q3的波形。
3.用74LS194及适当附加电路构成能自启动的左移扭环计数器。
搭建电路,记录状态转移图及Q0Q1Q2Q3的波形。
4.用74LS194和适当附加电路设计一个右移型10100序列信号发生器。
搭建电路,记录状态转移图及Q0Q1的波形。
环型计数器扭环形计数器
例2:
74LS194和八选一数据选择器构成的右移型00111010序列
信号发生器。
解:
⑴确定所需的最少移存器位数n。
由于给定序列信号的循环长度L=8,故n=3。
⑵确定n=3是否足够大。
将给定序列信号00111010划分为8组3位码,每组移动一位,即有:
001、011、111、110、101、010、100、000,对应序列信号发生器的8个有效状态。
由于没有重复状态,n=3。
⑶列出状态转移表,根据移动方向,求反馈函数的逻辑表达式
据循环序列状态迁移关系列出相应状态转移表。
由于移位寄存器需进行右移操作,即工作模式应为S1S0=01,故各状态的3位码分别对应74LS194的Q2Q1Q0输出,其右移串行数据输入端DIR接反馈网络输出,从Q2输出序列信号。
反馈函数可由数据选择器的输出Y来提供,其地址输入A2A1A0=Q2Q1Q0。
数据选择器的输入Di根据状态转移表DIR确定。
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