认识常用实验设备和集成电路.ppt
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实验一认识常用实验设备和集成电路,逻辑笔实验与分析n一、实验目的n1.熟悉门电路应用分析。
n2熟悉实验箱各部分电路的作用。
n3掌握通信逻辑笔的制作和使用,对高、低电平、脉冲串的信号建立相应的概念。
n4.学会用门电路解决实际问题。
二、实验仪器及材料n数字电路实验箱以及各种集成电路若干n六非门74LS04一片n发光二极管红、绿各一只n电阻4702只三、实验内容n1数字箱的使用n熟悉数字箱的使用,通过对开关、显示、脉冲产生电路等的测试、连接和控制,掌握数字箱各部分的作用。
三、实验内容n2安装逻辑笔图1.1974LS04管脚图图1.18逻辑笔的实验电路原理分析n该逻辑笔使用一般将黑色探针接电路地,用红色探针测试逻辑电路。
根据二个发光二极管的发光状态可以判断测试点是逻辑高电平、低电平、或是脉冲串及高阻状态0。
n当红笔所接为高电平时,经两级非门后,输出仍为高电平,从而驱动表示高电平的红色指示灯发亮。
而经一级非门后为低电平,则表示低电平的绿灯不亮。
n当红笔所接为低电平时,经两级非门后,输出仍为低电平,表示高电平的红色指示灯不亮。
而经一级非门后为高电平,驱动表示低电平的绿灯发亮。
四、实验报告n1.分析电路工作原理。
n2.按图接线实验,测试学习机上各种电平、脉冲与上面分析对照。
n3.根据实验结果编写该逻辑笔使用说明及注意事项。
一、实验目的1让学生接触和实际运用集成电路逻辑门电路。
2掌握74HC00和74HC04的使用方法。
3增强学生的实际动手能力,提高其学习兴趣。
实验二门电路的运用门控报警电路二、实验器材万能板、74HC00和74HC04各一块、发光二极管两个、蜂鸣器一个、喇叭一个,电阻电容若干。
三、实验内容1灯光报警器实验连接图参见图2.25。
观察实验现象,总结电路工作原理。
CC4069的脚和脚可用示波器观察其输出波形。
但由于振荡频率较低,不到3Hz,用示波器难以观察,所以,用示波器观察输出波形时,可更改R2的电阻值为10k,提高输出频率,更示观察波形,这些红绿灯由于闪烁频率太快,由于人眼视觉暂留的原因,无法观察到其闪动,会感觉到两灯同时保持发亮,但亮度比单独闪亮时有所降低.三、实验内容2门控报警电路门控报警电路如图2.42,使用IC为CMOS门电路74HC00。
74HC00与74LS00的管脚相同,但电平与CMOS兼容。
三、实验内容(3)信号选通电路实验电路参见图2.12接好电路。
其中74HC00的脚接10Hz脉冲并接上串接470后接发光二极管D1,脚接1Hz脉冲并接上串接470电阻后接发光二极管D2,脚串接470电阻后接发光二极管D3,观察D1、D2、D3的变化规律,然后把脚接开关,观察脚分别为高电平和低电平时,D1和D3的对应关系,想想为什么?
此时,用74LS00取代74HC00,电路能否工作,想想为什么。
四实验报告1画出实验电路,说明观察出的实验现象。
2对实验过程进行总结。
五想想做做设计一个水位检测仪,当水位达到规定位置时,则发出报警声,提醒用户。
一实验目的1掌握组合逻辑电路的设计方法。
2用实验验证设计电路的逻辑功能。
3掌握编码的概述,为后继内容做准备。
实验三组合逻辑电路设计之密码锁、8线-3线编码器二、实验仪器和设备1LCN-1数字电子技术实验箱274LS20(双四输入TTL与非门一块374LS00(双二输入TTL与非门)一块474LS21(双四输入与门)一块5万用表及钳子等工具三、实验内容1设计一个数字密码锁电路设该网络示意图如图3.23所示,图3.24是密码为1001的密码锁的参考电路。
其中,A、B、C、D是四个二进制代码输入端,E为开锁控制输入端。
(1)根据要求,设定输入输出变量的个数,并根据电路的逻辑确定两者之间的对应关系,列出真值表,写出逻辑表达式,画出实验电路图。
(2)搭试电路进行验证。
利用数字电子技术实验箱提供工作所需电源、脉冲信号。
F1、F2的由数字电子技术实验箱上的两个发光二极管配合喇叭监测配合喇叭,当发光二极管(LED)亮,则表示接发光二极管的输出端为高电平;发光二极管不亮,则表示接发光二极管的输出端为低电平,不能开锁时,要求喇叭发出报警声。
实验要求如下:
2设计一个编码器电路要求8个输入端对应于不同3位的二进制码输出。
3位输出可以接三个指示灯,由二进制组合来表示,也可以按权位的高低按序接到实验箱的8字显示的8421码的其中4、2、1三个端,然后在对应每个输入端时的输入时有相对应的数字输出,如定义为3的按钮接通时输出为011,经译码显示为3。
四、实验报告要求1写出真值表;2画出实验电路图;3说明实验原理;4画出编程器的电路结构并说明其工作现象和工作原理。
五、想想做做制作自动售货冷饮机。
要求:
该冷饮机吸能接收5角或1元的硬币。
电路结构如图3.25所示。
该冷饮机售冷饮价格为1元。
一次投币最多为两元(两个5角,一个1元)当投币大于等于1元时,给出冷饮一支和还给多余的钱币,小于1元时,则只还钱币而不给冷饮。
钱币投好后要启动一下才进行。
实验四编码、译码和显示驱动电路综合实验一、实验目的熟悉编码器、七段译码器、LED和数据选择器等中规模集成电路的典型应用。
二、实验仪器及器件1数字实验箱2BCD码(94线)优先编码器74HC1471块3七段译码器74HC45111块4共阴极LED1块56反相器74LS042块62输入四或门74LS321块三、实验内容1BCD码编译码显示电路图4.31所示是BCD码编码器和七段译码显示电路的框图。
按框图意示的逻辑要求选用适合的器件连接好(提示:
其中BCD编码器可选用94线优先编码器74HC147,七段译码显示可选用74HC4511构成的LED显示电路。
选用各器件时要注意级连间输入、输出的有效电平要一致,否则就须加接反相器)。
三、实验内容2想办法使两个显示器显示自己的学号。
四、实验报告:
记录实验结果,画出显示自己学号的电路连接图。
说明工作原理。
五、想想做做请用译码器设计一个控制电路,当输入为000时,控制红色二极管亮,当输入为001时,控制绿色发光二极管亮,当输入为010时,控制黄色发光二极管亮,当输入为011时,控制继电器J1闭合,当输入为100时,控制小电机旋转。
实验五基本RS触发器的构成,抢答器和二四分频电路一、实验目的1.熟悉并掌握RS触发器的构成,工作原理和功能测试方法。
2.学会正确使用触发器集成芯片。
二、实验仪器及材料1.双踪示波器。
2.器件:
74LS00二输入端四与非门1片74LS1754D触发器1片74LS74双JK触发器1片三、实验内容1.基本RSFF功能测试2四人抢答电路实验电路参见图5.18,试用不同的时钟频率输入,用手按动按钮,说明为保证报答成功,输入时钟脉冲的频率为什么要大于10KHz以上。
3.利用JK触发器触发器实现四分频电路
(1)实验电路参照图5.35,有两种接法,实现输出脉冲的频率只有输入脉冲频率的四分之一。
比较两种接法的不同之处。
然后画出实际利用74LS73的实际连接线图。
注意CLR端的连接。
认真观察灯变化的规律。
(2)画出波形图,注意翻转时刻。
比较两种接法画波形的依据有何不同。
四进制计数器4利用2个D触发器连接成四进制计数器要求自行画出两种连接电路。
其中一种是2个D触发器的CP端连接在一起接外来CP,另一种是分开连接不同的CP脉冲。
观察实现现象并分析。
四、实验报告1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。
2.写出实验内容2的实验步骤及表达式。
3.画出实验2的电路图及相应表格,画出实验3、4的电路连线图与及电路原理分析及波形图。
4.接单脉冲时,为什么有时按动一下,输出端可能会翻转几次?
而接1Hz输入脉冲时没有这种现象?
五、想想做做设计一块利用JK触发器或D触发器构成八进制计数器,同时,在实现每次八分频的同时输出一个脉冲信号给后续电路。
实验六移位寄存器的运用,七进制计数器、60进制计数器一、实验目的1.熟悉集成计数器逻辑功能和各控制端作用。
2.掌握计数器使用方法。
二、实验仪器及材料1.双踪示波器。
274LS194移位寄存器1片2.74LS290异步十进制计数器2片374LS160/161十进制/十六进制同步计数器2片474LS00四2输入与非门1片574LS20四输入双与非门1片三、实验内容及步骤1.移位寄存器的运用按图6.10连接好电路,观察发光二极管的变化。
另想一想,如果希望每一时刻有两只发光二极管发光,应如何设置D3D2D1D0。
2.计数器级连分别用2片74LS290计数器级连成二进制、五进制、十进制计数器及100进制。
(1)画出连线电路图,并把十进制计数、五进制计数输出状态分别填入表6.11和表6.12。
(2)按图接线,并将输出端接到数码显示器的相应输入端,用单脉冲作为输入脉冲验证设计是否正确,然后用1Hz脉冲信号输入。
3.任意进制计数器设计方法采用脉冲反馈法(称复位法或置位法),可用74LS290组成任意模(M)计数器。
图(a)采用复位法,即计数计到M异步清0,图(b)采用置位法,即计数计到M1异步置0。
当实现十以上进制的计数器时可将多片级连使用。
图6.41是45进制计数一种方案,输出为8421BCD码。
图6.4174LS290实现45进制计数方法4.计数器芯片74LS192的应用两片74LS192芯片构成的同步六十进制。
四、实验报告1.整理实验内容和各实验数据。
2.画出实验内容1、2所要求的电路图及波形图。
3.说明每一个实验电路的工作原理。
4画出用74LS192替代74LS290构成60进制的电路,并分析其工作原理。
五、想想做做1用74290或74192配合七段译码显示电路4511以及LED显示计数输入脉冲数。
2试用计数器74161和数据选择器74151设计一个01100011序列发生器。
3设计一个篮球比赛计时器,设计要求如下:
(1)篮球比赛上下半场各20分钟,要求能随时暂停,启动后继续计时,一场比赛结束后应可清零重新开始比赛。
(2)计时器由分、秒计数器完成,秒计数器为模60,分计数器应能计至40分钟。
(3)“分”、“秒”显示用LED数码管,应配用相应译码器。
(4)用按钮开关控制计时器的启动/暂停。
(5)半场、全场到自动音响提示,用按钮开关可关断声音。
实验七时基电路一、实验目的1.掌握555时基电路的结构和工作原理,学会对此芯片的正确使用。
2.学会分析和测试用555时基电路构成的多谐振荡器,单稳态触发器,施密特触发器等三种典型电路。
二、实验仪器及材料1.双踪示波器2数字电路实验箱3.器件:
NE556,(或LM556,5G556等)双时基电路1片二极管1N41482只电位器22K、1K2只电阻、电容若干扬声器一只KD-9300系列音乐集成块一块小型无锁按键开关9013型硅NPN三极管,要求100。
三、实验内容1.555时基电路构成的多谐振荡器电路如图7.27所示。
(1)按图接线。
图中元件参数如下:
R1=15KR2=5K1C1=0.33ufC2=0.047uf
(2)用示波器或指示灯观察并测量OUT端波形的频率,并和理论估算值比较,算出频率的相对误差值。
(3)若将电阻值改为R1=15K,R2=10K,电容C不变,上述的数据有何变化?
(4)根据上述电路的原理,充电回路的支路是R1R2C1,放电回路的支路是R2C1,将电路略作修改,增加一个电位器RW和两个引导二极管,构成图7.28所示的占空比可调的多谐振荡器。
其占空比q为:
改变RW的位置,可调节q值。
合理选择元件参数?
(电位器选用22K),使电路的占空比q=0.2,且正脉冲宽度为0.2ms。
调试电路,测出所用元件的数值,估算电路的误差。
1.555时基电路构成的多谐振荡器2.555构成的单稳态触发器2.555构成的单稳态触发器实验电路如图7.29所示。
(1)按图7.29接线,图中R=10K,C1=6200PF,VI是频率约为10KHz左右的方波时,用双踪示波器观察OUT端相对于Vi的波形,并测
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- 认识 常用 实验 设备 集成电路