1、數字電路實驗報告 姓名：張珂 班級：10級8班 學號：2010302540224實驗一：組合邏輯電路分析一實驗用集成電路引腳圖1 74LS00集成電路2 74LS20集成電路二、實驗內容1、組合邏輯電路分析邏輯原理圖如下：圖1.1組合邏輯電路分析電路圖說明：ABCD按邏輯開關“1”表示高電平，“0”表示低電平；邏輯指示燈：燈亮表示“1”，燈不亮表示“0”。真值表如下：ABCDY00000000100010000111010000101001100011111000010010101001011111001110111110111111表1.1 組合邏輯電路分析真值表實驗分析：由實驗邏輯電路圖可

2、知：輸出X1=AB+CD ，同樣，由真值表也能推出此方程，說明此邏輯電路具有與或功能。2、密碼鎖問題：密碼鎖的開鎖條件是：撥對密碼，鑰匙插入鎖眼將電源接通，當兩個條件同時滿足時，開鎖信號為“1”，將鎖打開；否則，報警信號為“1”，則接通警鈴。試分析下圖中密碼鎖的密碼ABCD是什么？密碼鎖邏輯原理圖如下：圖 2 密碼鎖電路分析 實驗真值表記錄如下：實驗真值表ABCDX1X2000001000101001001001101010001010101011001011101100001100110101001101101110001110101111001111101表1.2 密碼鎖電路分析真值表實驗

3、分析：由真值表（表1.2）可知：當ABCD為1001時，燈X1亮，燈X2滅；其他情況下，燈X1滅，燈X2亮。由此可見，該密碼鎖的密碼ABCD為1001.因而，可以得到：X1=，X2=。實驗心得1.本次實驗對元件74LS00和74LS20的端口熟悉了很多，大致記住了哪些端口是與非門的輸入端，哪些是輸出端。2.熟悉了面板，知道怎樣換器件以及電源、開關的位置。3.熟悉了基本邏輯電路的分析方法和及其邏輯功能的分析，熟悉了各類門的實物元件以及元件的使用和線路連接。4.知道了利用單刀雙擲開關的雙接點，分別連接高電平和低電平，開關的擲點不同，門電路輸入的電平也不同。實驗二 組合邏輯實驗（一）半加器和全加器一

4、實驗目的熟悉使用門電路設計組合電路的原理和方法步驟。二預習內容1復習用門電路設計組合邏輯電路的原理和方法步驟2復習二進制數的運算。1） 用與非門設計半加器的邏輯圖2） 完成用疑異或門、與或非門、與非門設計全加器的邏輯圖3） 完成用異或門設計的3變量判奇電路原理圖三參考元件四實驗內容1、用與非門組成半加器由理論課知識可知：=邏輯原理圖如下：圖 1.1與非門設計半加器電路圖真值表如下：ABSC0000011010101101 表2.1 半加器實驗結果記錄表格2、用異或門、與或非門、與非門組成全加器由理論課知識可知：=根據上式，設計如下電路：圖 2.2用異或門、與或非門、與非門設計的全加器真值表如下

5、:AiBiCi-1SiCi0000010010010101100100110101010110111111 表2.2 全加器實驗數據表格 3、用異或門設計3變量判奇電路，要求變量中1的個數為奇數時，輸出為1，否則為0.根據題目要求可知：輸出L=則可以設計出如下電路：圖 2.3用異或門設計的3變量判奇電路真值表：輸入A輸入B輸入C輸出L00000011010101101001101011001111 表2.3 判奇電路實驗數據表格4、“74LS283”全加器邏輯功能測試 圖2.4 元件74LS283利用74LS283進行如下表格中的測試：圖 2.4 全加器被加數A4A3A2A101111001加

6、數B4B3B2B100010111前級進位C00或10或1和S4S3S2S11000或10010或1新進位C401表2.4 “74LS283”全加器功能測試表格實驗心得1.本實驗主要使用74LS00與74LS51來設計半加器與全加器以及判奇電路，在實驗中熟悉了這兩個元件的使用方法。加深了我對理論課知識的理解。2.半加器不帶前級進位，全加器帶前級進位。3.設計組合邏輯電路前先列寫邏輯表達式，然后根據邏輯表達式連接電路。實驗三：組合邏輯實驗（二）數據選擇器和譯碼器的應用一實驗目的熟悉數據選擇器和數據分配器的邏輯功能和掌握其使用方法。二預習內容1）了解所有元器件的邏輯功能和管腳排列。2）復習有關數據

7、選擇器和譯碼器的內容。3）用八選一數據選擇器產生邏輯函數L=ABC+AB+BC+C和L=ABC4）用3線8線譯碼器和與非門構成一個全加器。三參考元件（1）數據選擇器74LS151圖3-1 74LS151表3-1 74LS151的功能表輸入輸出CBAYHXXXLHLLLLLLLHLLHLLLHHLHLLLHLHLHHLLHHH輸出Y地表達式為式中為CBA的最小項。將數據選擇器的地址信號C、B、A作為函數的輸入變量，數據輸入作為控制信號，控制各最小項在輸出邏輯函數中是否出現，使能端EN始終保持低電平。這樣，八選一數據選擇器就成為一個三變量的函數產生器。（2）38線譯碼器74LS138圖3-2 74

8、LS138表3-2 74LS138功能表輸入輸出G1CBAHLLLLLLHHHHHHHHLLLLHHLHHHHHHHLLLHLHHLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHLLHHHHLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHL由功能表可知，當G1=1， =0， =0時，式中為CBA的最小項。四實驗內容1、數據選擇器的使用：當使能端EN=0時，Y是、和輸入數據的與或函數，其表達式為：（表達式1）式中是、構成的最小項，顯然當=1時，其對應的最小項在與或表達式中出現。當=0時，對應的最小項就不出現。利用這一點，不難實現組合邏輯電路。將數據選擇器

9、的地址信號、作為函數的輸入變量，數據輸入作為控制信號，控制各個最小項在輸出邏輯函數中是否出現，使能端EN始終保持低電平，這樣，八選一的數據選擇器就成為一個三變量的函數產生器。用八選一的數據選擇器74LS151產生邏輯函數將上式寫成如下形式：該式符合表達式1的標準形式，顯然、都應該等于1，而式中沒有出現的最小項、，它們的控制信號、都應該等于0，由此可畫出該邏輯函數產生器的邏輯圖：圖 2.1 邏輯電路圖2、3-8線譯碼器的應用用3-8線譯碼器74LS 138和與非門構成一個全加器，寫出邏輯表達式并設計邏輯電路圖。驗證實際結果。全加器的和與新進位的表達式如下：=做出如下邏輯電路圖：3、擴展內容用一片

10、74LS151構成四變量的判奇電路。 畫出如下電路圖：圖3.4 74LS151做成的判奇電路實驗心得1.本實驗學會了使用74LS151與74LS138，以及運用這兩個元件構造邏輯函數。加深了我對理論課知識的理解。2.知道了設計函數前，先要清楚所選器件的邏輯功能。3.學會了如何根據器件的邏輯功能寫出函數的標準形式。4.知道了如何根據函數標準形式確定器件每個端口的連接方式。實驗四：觸發器和計數器一實驗目的1、熟悉J K觸發器的基本功能和原理。2、了解二進制計數器74LS163的工作原理。3、設計并驗證十進制、六進制計數器。二預習內容1、復習有關R-S觸發器，J-K觸發器，D觸發器的內容。2、預習有

11、關計數器的工作原理。3、用JK觸發器組成三進制計數器，設計電路圖。4、用74LS163和與非門組成四位二進制計數器，十進制計數器，六進制計數器。設計電路圖。三參考原件四、實驗內容1、RS觸發器邏輯功能測試用一塊74LS00與非門構成RS觸發器，用萬用表測量Q及的電位，并記錄于下表中圖4.1 RS觸發器電路圖實驗記錄表格如下：RSQQ觸發器電位0101低電位1010高電位11QQ保持0011不確定表4.1 RS觸發器實驗功能表2、六進制計數器圖4.2 六進制計數器3、十進制計數器圖4.3 十進制計數器4、 六十進制計數器圖4.4 六十進制計數器實驗心得1.通過本實驗我了解了與非門構成的RS觸發器

12、的功能。與非門構成的RS觸發器為低電平有效。即：R=0，S=1時，Q=0，=1；R=1，S=0時，Q=1，=0。2.我了解了74LS163的用法，熟悉了它的功能表，并且學會了使用74LS163來設計各種位制的計時器，熟悉了它的接線，以及各個端口的作用。3.我了解了同步置數與異步置數的區別，熟練了通過置數與清零來設計不同進制的計數器。1）同步清零，即：當計數為N-1時，端輸入有效低電平，計數器清零，重新計數。2）同步置數，即：一般將置數端設計為零，當計數為N-1時，端輸入有效低電平，計數器置數，重新計數。實驗五：數字電路綜合實驗一、實驗目的1、學會計數器、譯碼器、顯示器等器件的使用方法2、學會用

13、它們組成具有計數、譯碼、顯示等功能的綜合電路，并了解他們的工作原理。二、預習內容1、復習有關計數器、譯碼器、寄存器、顯示器的內容2、熟悉有關元器件的管腳排列3、設計十進制計數譯碼顯示電路。三、參考元件譯碼器74LS248、計數器74LS169、共陰極七段顯示器四、實驗內容1、按自行設計電路圖接線 實驗六：555集成定時器一實驗目的熟悉與使用555集成定時器。二預習內容復習有關555集成定時器的內容和常用電路三參考原件555集成定時器圖5-1 555集成定時器器件說明：555集成定時器包括一個放電三極管T，兩個電壓比較器，一個基本RS觸發器以及5電阻組成的分壓器。比較器上的參考電壓從分壓器電阻上

14、取得。分別為2E/3和 E/3。高電平觸發端6和低電平觸發端2作為閥值端和外觸發輸入端，用來啟動電路。復位端4為低電時，電壓輸出為低電平，電壓控制端5可以在一定范圍內調節比較器的參考電壓，不用時將它與地之間接0.01的電容器，以防止干擾電壓引入。電源電壓范圍+4.5+13V。輸出電流可高達200mA。利用這種定時器，只需外界RC電路，就可構成單穩電路，多諧振蕩器，施密特觸發器，接觸開關等，應用廣泛靈活。四、實驗內容1、555單穩電路按圖接線，組成一個單穩觸發器。測量輸出端（3端），控制端（5端）的電位并與理論值比較。用示波器觀察輸出波形以及輸出電壓的脈寬。（脈寬）。圖6.1 555單穩觸發器2

15、、555多諧振蕩按圖接線，組成一個多諧振蕩器。輸出矩形波的頻率為：用示波器觀察輸出波形。圖6.3 555構成的多諧振蕩器3、接觸開關按圖接線，構成一個接觸開關。摸一下觸摸線，LED亮一秒。圖6.5 觸摸開關邏輯電路圖實驗心得1對555集成定時器的管腳有了進一步了解。2觸摸線非常靈敏，一開始我們的燈一直不滅，不知道是何原因，后來經老師指點才知道是因為我們碰到了線。3對多諧振蕩和單穩電路的區別有了了解。實驗七：數字秒表一、實驗目的1、了解數字計時裝置的基本工作原理和簡單設計方法。2、熟悉中規模集成器件和半導體顯示器的使用。3、了解簡單數字裝置的調試方法，驗證所設計的數字秒表的功能二、預習內容1、N

16、進制計數器、譯碼顯示電路及多諧振蕩器的工作原理和設計方法2、所用器件的功能和外部引線排列三、參考元件集成元件：555定時器 一片，74LS248 兩片，74LS163 兩片，LED 兩片，74LS00兩片。二極管 1N4148 一個；電位器 100k 一個；電阻、電容若干。四、設計內容及要求1、設計一個數字秒表電路，電路包含秒脈沖發生器、計數、譯碼、顯示0059秒。2、具有消零、停止、啟動功能。五、原理框圖譯碼電路秒計數器控制電路秒信號發生器數碼顯示電路六、實驗原理圖圖7.1 數電實驗考試數字秒表實驗原理圖實驗原理圖各部分功能說明：1、由555定時器構成多諧振蕩器是秒脈沖發生器實驗過程中將電阻

17、R1換成100k的電阻，R2換成22k的電阻，電容C1換成10uF電容。通過計算可知此多諧振蕩器的輸出脈沖的周期為，即頻率為，可以近似看作秒脈沖，實驗時，脈沖周期基本接近1秒。2、由兩片74LS163構成六十進制的加計數器，配合74LS248和數碼管構成可視數字秒表74LS163（U2）和74LS163（U3）輸入端均接低電平。在CLK有秒脈沖輸入、且使能端ENP、ENT及置數端LOAD均接高電平情況下，當74LS163（U2）輸出達到9時，74LS163（U2）清零，74LS163（U3）計數一次，當74LS163（U2）輸出達到9且74LS163（U3）輸出達到5時，74LS163（U2）和7