数字电子技术实验讲义试用.docx
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数字电子技术实验讲义试用
数字电子技术实验
简要讲义
适用专业:
电气专业
编写人:
于云华、何进
中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院
2015.3
实验一:
基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试………………..3
实验二:
小规模组合逻辑电路设计…………………………………………………….4
实验三:
中规模组合逻辑电路设计…………………………………………………….5
实验四:
触发器的功能测试及其应用…………………………………………………7
实验五:
计数器的功能测试及其应用…………………………………………………8
实验六:
计数、译码与显示综合电路的设计………………………………..…9
实验一:
基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试
(建议实验学时:
2学时)
一、实验目的:
1、熟悉实验仪器与设备,学会识别常用数字集成芯片的引脚分配;
2、掌握门电路的逻辑功能测试方法;
3、掌握简单组合逻辑电路的设计。
二、实验内容:
1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能:
74LS00,74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS86等(预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配)。
2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能:
①F=ABC②F=
③F=A+B④F=
B+A
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容)主要包括:
1、实验电路设计原理图;如:
实现F=A+B的电路原理图:
2、实验真值表;
3、实验测试结果记录。
如:
输入
输出
A
B
F3
0
0
灭
0
1
亮
1
0
亮
1
1
亮
四、实验总结:
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
注:
本实验室提供的数字集成芯片有:
74LS00,74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74,74LS90,74LS112,74LS138,74LS153,74LS161
实验二:
小规模组合逻辑电路设计
(建议实验学时:
3学时)
一、实验目的:
1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。
2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。
二、实验内容:
1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路:
当三个输入端有奇数个1时,输出为高,否则为低。
(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。
(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”,测试其功能。
要求如下:
人类由四种基本血型:
A、B、AB、O型。
输血者与受血者的血型必须符合下述原则:
O型血可以输给任意血型的人,但O型血的人只能接受O型血;
AB型血只能输给AB型血的人,但AB血型的人能够接受所有血型的血;
A型血能给A型与AB型血的人;但A型血的人能够接受A型与O型血;
B型血能给B型与AB型血的人,而B型血的人能够接受B型与O型血。
试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路,如果符合规定电路,输出高电平(提示:
电路只需要四个输入端,它们组成一组二进制数码,每组数码代表一对输血与受血的血型对)。
约定“00”代表“O”型
“01”代表“A”型
“10”代表“B”型
“11”代表“AB”型(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容),与实验一说明类似。
四、实验总结:
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
注:
本实验室提供的数字集成芯片有:
74LS00,74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74,74LS90,74LS112,74LS138,74LS153,74LS161
实验三:
中规模组合逻辑电路设计
(建议实验学时:
3学时)
一、实验目的:
1、学习使用常用组合逻辑芯片设计、实现中规模组合逻辑电路。
2、学会测试、调试中规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。
二、实验内容:
1、用一个3线8线译码器和最少的门电路设计一个奇偶检验电路,要求当输入的四个变量中有偶数个1时输出为1,否则为0。
(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
2、用4选1数据选择器74LS153实现三输入变量的奇偶检验电路。
当三个输入端有奇数个1时,输出为高,否则为低。
(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号)
3、七段显示译码电路设计:
利用集成8421BCD译码器MC4511(或CD4511)对输入的4位二级制数译码,并用共阴极数码管显示。
(预习时查出MC4511、共阴极数码管的内部结构及管脚分配,画出原理图)
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容),主要包括:
1、实验原理图;如:
2、实验真值表;
3、实验结果记录。
如:
输入
输出
A
B
F3
0
0
灭
0
1
亮
1
0
亮
1
1
亮
四、实验总结:
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
数码管的管脚图mc4511管脚图
七段译码器mc4511功能表如下:
输入
输出
LE
BI
LT
D
C
B
A
a
b
c
d
e
f
g
X
X
0
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
X
0
1
X
X
X
X
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
X
X
X
X
锁存
实验四:
触发器的功能测试及其应用
(建议实验学时:
2学时)
一、实验目的:
1、熟悉J-K触发器和D触发器的逻辑功能;
2、学会应用触发器设计和测试简单时序逻辑电路。
二、实验内容:
1、测试JK触发器逻辑功能:
74LS112是双J-K触发器,利用实验箱上的0-1电平、高低电平指示和单脉冲测试74LS112上一个J-K触发器的逻辑功能。
自拟实验表格,记录实验结果。
(预习时查出74LS112的内部结构及管脚分配)
2、测试D触发器逻辑功能:
74LS74是双D触发器,利用实验箱上的0-1电平、高低电平指示和单脉冲测试74LS74上一个D触发器的逻辑功能。
自拟实验表格,记录实验结果。
(预习时查出74LS74的内部结构及管脚分配)
3、用D触发器和74LS138译码器实现彩灯循环电路。
要求8只彩灯,7亮一暗,且这一暗灯可以循环移动。
(预习时画出电路原理图)
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容)
五、实验总结
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
实验五:
集成计数器功能测试及其应用
(建议实验学时:
3学时)
一、实验目的:
1、熟悉常用同步、异步集成计数器的逻辑功能;
2、学会使用常用集成计数器芯片设计任意进制计数器。
二、实验内容:
1、测试异步十进制计数器74LS90的逻辑功能,用十进制计数器74LS90实现六进制计数器,计数循环为0000~0101;(预习时画出电路原理图)
2、测试同步四位计数器74LS161的逻辑功能,用74LS161实现10进制计数器,并用两种方法构成10进制计数器,计数循环为0000~1001。
(预习时画出电路原理图)
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容)
六、实验总结
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
实验六:
计数、译码、显示电路综合设计
(建议实验学时:
3学时)
一、实验目的:
1、学习使用组合、时序集成逻辑电路设计实用的综合数字逻辑电路;
2、学会测试、调试和分析复杂综合数字逻辑电路的输入、输出逻辑关系。
二、实验内容:
1、将实验五中所设计的6进制计数器和10进制计数器级连成60进制的秒计数器(分为个位和十位)。
(预习时画出电路原理图)
2、利用2个集成译码器MC4511对个位计数器、十位计数器进行七段显示译码。
(预习时画出电路原理图)
3、利用2个共阴极数码管分别显示秒计数器的个位和十位,并测试其功能。
(预习时画出电路原理图)
三、实验步骤:
(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容)
四、实验总结
(学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)
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