1 / 102

主讲教师：

数字电子技术实验. 主讲教师：. 实验一 TTL 与非门静态参数和逻辑功能测试 实验二 组合逻辑电路的设计 实验三 译码器和编码器 实验四 数据选择器和基本 RS 触发器 实验五 计数器连接法 实验六 多路抢答器的设计 实验七 555 时基电路的应用. 实验目录. 数字电子技术实验. 实验一 TTL 与非门静态参数和逻辑功能测试. 1 、熟悉 74LS00 四二入与非门的管脚，内部结构 及使用 2 、学会 TTL 与非门静态参数和逻辑功能的测试方法 3 、掌握 TTL 与非门的基本知识和基本理论 4 、熟悉数字电路实验箱的使用.

conor
Download Presentation

主讲教师：

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 数字电子技术实验 主讲教师：

  2. 实验一 TTL与非门静态参数和逻辑功能测试 实验二 组合逻辑电路的设计实验三 译码器和编码器实验四 数据选择器和基本RS触发器实验五 计数器连接法实验六 多路抢答器的设计实验七 555时基电路的应用 实验目录

  3. 数字电子技术实验 实验一 TTL与非门静态参数和逻辑功能测试

  4. 1、熟悉74LS00四二入与非门的管脚，内部结构 及使用 2、学会TTL与非门静态参数和逻辑功能的测试方法 3、掌握TTL与非门的基本知识和基本理论 4、熟悉数字电路实验箱的使用 一、实验目的

  5. 14 13 12 11 10 9 8 ＆ + V cc ＆ 74LS00 ＆ ＆ GND 1 2 3 4 5 6 7 1、74LS00管脚内部结构示意图见图1-1 二、原理说明 图1-1

  6. / U V O U OH 3.6 2.7 U OL 0.4 0 / U 1.5 1.0 1.4 V i U U U T OFF ON 2、74LS00电压传输特性曲线见图1-2 图1-2

  7. 3、接线时注意芯片的正负极，识别方法是：正对集成电路型号（如74LS00）或看标记（左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚（在左上角）。在标准形TTL集成电路中，电源端VCC一般排在左上端，接地端GND一般排在右下端。如74LS00为14脚芯片，14脚为VCC，7脚为GND。若集成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。3、接线时注意芯片的正负极，识别方法是：正对集成电路型号（如74LS00）或看标记（左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚（在左上角）。在标准形TTL集成电路中，电源端VCC一般排在左上端，接地端GND一般排在右下端。如74LS00为14脚芯片，14脚为VCC，7脚为GND。若集成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。

  8. 4、与非门的逻辑功能 　　与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全“1”得“0”。） 其逻辑表达式为 Y＝AB… 5、

  9. 三、实验设备

  10. +5V +5V 14 14 74LS00 74LS00 1 2 3 7 1 2 3 7 E0 K0 K1 GND GND 1、与非门逻辑功能测试方法步骤 （ 1）按图1-3接线，并请老师检查电路后再开电源： 四、实验内容 图1-3

  11. （2） K0，K1上搬为1，下搬为0。观察绿色发光二级管LED亮/暗变化。 （3）用数字万用表的直流电压20V档，测量1脚，2脚和3脚的对地电压，填入表1-1中。 表1-1

  12. 2、 静态电压传输特性测试方法 （1）按图1-4接线，并请老师查看后再开电源： （2）当转动电位器W时，Ui改变，UO也相应改变，每转动电位器W一次，用数字万用表的直流电压20V档测量一组Ui和UO，读出数据填入表1-2： 表1-2

  13. +5V + V cc ＆ ＆ 74LS00 ＆ ＆ GND A 1 2 3 4 5 6 7 B U C GND +5V 14 13 12 11 10 9 8 + V cc ＆ ＆ 74LS00 ＆ ＆ GND A W W B U i 0 C GND 图1-4

  14. +5V 14 13 12 11 10 9 8 74LS00 1 2 3 4 5 6 7 + mA _ GND 3、输入短路电流Iis的测试方法步骤： （1）将74LS00的14脚用导线与实验箱中+5V电源相连，7脚与地相连，其余管脚悬空，如图1-5示： （2）将实验箱电源开关打开 （3）数字万用表选直流20毫安档，将黑表笔（—极）与实验箱的地相连，红表笔（+极）与74LS00的1脚相连，读出表中数据并记录在表1-3中。 表1-3 图1-5

  15. +5V + mA _ 14 13 12 11 10 9 8 74LS00 1 2 3 4 5 6 7 GND 4、导通电源电流Icci测试方法步骤 （1）将74LS00的7脚用导线与地相连，其余管脚悬空，如图1-6示 （2）将数字万用表的黑表笔（—极）与74LS00的14管脚相连，红表笔（+极）与实验箱上的+5V电源相连，读出表中数据并纪录： Isi=_____mA 图1-6

  16. 3、输入短路电流Iis的测试方法步骤： （1）将74LS00的14脚用导线与实验箱中+5V电源相连，7脚与地相连，其余管脚悬空，如图1-5示： （2）将实验箱电源开关打开 （3）数字万用表选直流20毫安档，将黑表笔（—极）与实验箱的地相连，红表笔（+极）与74LS00的1脚相连，读出表中数据并记录在表1-3中。 +5V 14 13 12 11 10 9 8 74LS00 1 2 3 4 5 6 7 + mA _ GND 图1-5 表1-3

  17. 1、接线时注意芯片的正负极，识别方法是：正对集成电路标记（上边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚（在左上角）。电源端VCC排在左上端，接地端GND排在右下端。1、接线时注意芯片的正负极，识别方法是：正对集成电路标记（上边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚（在左上角）。电源端VCC排在左上端，接地端GND排在右下端。 2、为安全起见，应经老师检查 后再通电源。 3、测量时应注意电压表、电流表档位的切换，由于此实验既要测电压又要测电流，如不及时更换测试档，很容易将万用表烧毁。 4、在测静态电压传输特性时，调节电位器要注意转折点处多测几点。 5、改接线路时，要关掉电源。 五、实验注意事项

  18. 14 13 12 11 10 9 8 ＆ + V cc ＆ 74LS00 ＆ ＆ GND 1 2 3 4 5 6 7 1. 简述74ls00芯片的管脚结构 答： 2. TTL与非门输入端的多个发射极起到什么作用？ 答： 六、预习思考题 逻辑乘

  19. 七、实验报告 按实验指导书的要求，回答正确，书写工整，要求要有结论。绘制的曲线图要求坐标要标示清楚，注意转折点的绘制。

  20. 数字电子技术实验 实验二 组合逻辑电路的设计

  21. 一、实验目的 1、掌握异或门，半加器逻辑功能及测试。 2、学会组合逻辑电路的设计与测试方法。

  22. 14 13 12 11 10 9 8 ＆ + V cc ＆ 74LS00 ＆ ＆ GND 1 2 3 4 5 6 7 1、管脚图见图2-1 二、原理说明 图2-1

  23. Y=AB+AB 二次求非，摩根展开 =AB ·AB =A（B+A）B（A+B） AA =0 =A AB· B AB 摩根变换 2、用与非门构成异或门 向学生介绍清楚异或门公式如何用与非门来表示。 从表达式可见用4个与非门即可实现异或门逻辑关系。

  24. 3、用与非门构成半加器 因为半加器的本位S=AB+AB是一个异或逻辑，所以用4个与非门即可实现。 半加器的进位 C=AB=AB 在前边异或门的表达式中有AB。再求非一次即可实现C逻辑。可见用5个与非即可实现半加器。

  25. 4、用与非门构成全加器： 因为全加器的本位S i=A⊕B⊕Ci--1=S⊕Ci--1 可见Si也是一个异或逻辑。所再用4个与非门即可实现 全加器的进位Ci=Ci—1(A⊕B)+AB =Ci—1(A⊕B) •AB 其中AB是与非门可直接利用异或门中第1个与非门输出，而Ci—1(A⊕B)也是一个与非门，且是第2个异或门中第1个与非门输出，可见Ci用一个与非门就可以。

  26. 三、实验设备

  27. 4 4 6 6 ＆ ＆ ① ① 5 5 K K 1 1 13 13 0 0 3 3 11 11 ＆ ＆ ＆ ＆ E E 0 0 ① ① ① ① 2 2 K K 12 12 9 9 1 1 8 8 ＆ ＆ ① ① 10 10 （一）用1片74LS00构成异或门 1、用两种不同颜色的线将74LS00的14脚接+5v，7脚接地，然后用第三种颜色的线按图2-2连线，并请老师查看后再开电源： 四、实验内容 图2-2

  28. 2、K上拨代表1状态，下拨代表0状态。拨动K，使分别输入以下状态，用万用表直流电压20V档测量K0 K1 E0的对地电压，并观察E0 的亮暗，填入表2-1。请老师查看数据。 表2-1

  29. 4 4 6 6 ＆ ＆ ① ① 5 5 1 1 13 13 K K 11 11 3 3 0 0 ＆ ＆ ＆ ＆ E E 0 0 ① ① ① ① 12 12 2 2 K K 1 1 9 9 8 8 ＆ ＆ 1 1 ① ① 3 3 10 10 ＆ ＆ E E 1 1 ② ② 2 2 （二）用2片74LS00构成半加器 1、关闭电源，用两种不同颜色的线将各片芯片电源脚接+5v，7脚接地。然后用第三种颜色的线按图2-3连线，第1片74SL00用①表示，第2片74SL00用②表示。请老师检查电路后再开电源 ： 图2-3

  30. 2、K上拨代表1状态，下拨代表0状态。拨动K，使分别输入以下状态，用万用表直流电压20V档测量K0 K1 E0 E1 的对地电压，并观察E0 E1的亮暗，填入表2-2。请老师查看数据。 表2-2

  31. 4 4 & & 6 6 5 5 12 1 12 1 A & & & & 11 3 11 3 i S 13 2 13 i 2 9 9 B & & i 8 8 10 10 1 & C 3 i C 2 i + 1 1 2 74 LS 00 4 3、根据实验原理，画出全加器的连接图如图2-4。 图2-4

  32. 1、有时芯片被插反，接线时要注意芯片的正负极辨别，以及电源的正负供给。1、有时芯片被插反，接线时要注意芯片的正负极辨别，以及电源的正负供给。 2、要给每块芯片供电，如果只供给一片芯片电源，会导致实验数据出错。 3、测量时应注意电压表档位的选择。 4、改接线路时，要关掉电源。 5、注意逻辑电平输入与输出端的区别及作用，逻辑电平输入端是用来检测输入此端口的电平的高低状态，逻辑电平输出端是为数字电路提供高低电平的。 五、实验难点及注意事项

  33. 1、在实验过程中，芯片没用到的管脚悬空是什么状态？会影响实验的稳定性吗？1、在实验过程中，芯片没用到的管脚悬空是什么状态？会影响实验的稳定性吗？ 答： 2、TTL门电路的多余输入端要怎样处理？ 答： 六、预习思考题 相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。 1) 直接接电源电压VCC（也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一固定电压(＋2.4≤V≤4.5V)的电源上， 或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。 2) 若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。

  34. 七、实验报告 按实验指导书的要求，回答正确，书写工整，要求要有结论。如有将全加器的电路设计出来，并经实验验证正确的，应将逻辑接线图画于实验报告上。

  35. 数字电子技术实验 实验三 译码器和编码器

  36. 1•掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法1•掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法 2•掌握优先编码器器功能的测试和使用 一、实验目的

  37. 1、双2线——4线译码器74LS139管脚图如图3-1（a）；优先编码器74LS148的管脚图如图3-1(b)：1、双2线——4线译码器74LS139管脚图如图3-1（a）；优先编码器74LS148的管脚图如图3-1(b)： 二、原理说明 • (b) • 图3-1

  38. 2、译码器概念： 译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。 通用译码器若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n 个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。以双2线——4线译码器74LS139为例，就有4 个输出端供其使用。

  39. 3、74LS148是一个八线-三线优先级编码器。 优先编码器只按优先级高的输入信号编码，优先级低的信号则不起作用。其中I0—I7为输入信号，A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号，IE是使能输入端，OE是使能输出端，GS为片优先编码输出端。

  40. 由74LS148真值表可列输出逻辑方程为： A2 = (I4+I5+I6+I7)IE A1 = (I2I4I5+I3I4I5+I6+7)•IE A0 = (I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+I7)•IE 使能输出端OE的逻辑方程为： OE =I0•I1•I2•I3•I4•I5•67•IE 当使能输入IE=1时，禁止编码、输出(反码)： A2,A1,A0为全1。(如表3.2第一行所示。) 当使能输入IE=0时，允许编码，在I0～I7输入中，输入I7优先级最高，其余依次为：I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0等级排列。

  41. 三、实验设备

  42. +5V +5V 接实验箱上 接实验箱上 16 16 74LS139 74LS139 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 GND GND E E E E E E E E 0 0 1 1 2 2 3 3 K2 K2 K K K K 0 0 1 1 （一） 74SL139 双2线——4线译码器功能表的测试 1、 按图3-2接线，并请老师查看后再开电源： 四、实验内容 图3-2 表3-1

  43. 2、 电平开关K0、K1、K2上搬为高电平（1），下搬为低电平（0）。 E0、E1、E2、E3是电平显示输入端，分别对应发光二极LE0、LE1、LE2、LE3，当输入高电平1时发亮，并分别对应Y0、Y1、Y2、Y3 。当输入低电平0时暗. 3、 搬动K0，K1，K2选择G、A1、A0高低电平，并把发光二极管的亮暗结果对应的1或0填入译码器功能表3-1中

  44. （二）将双2——4线译码器转换为3——8线译码器（二）将双2——4线译码器转换为3——8线译码器 1、 按图3-3接线，并请老师查看后再开电源， 图3-3

  45. 2、 搬动K0、K1、K2选择以下状态，并把发光二极管的亮暗结果对应的1或0填入表3-2中

  46. 逻辑电平输入端 逻辑电平输入端 逻辑电平输出端 逻辑电平输出端 15 14 5 15 14 5 6 7 9 6 7 9 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y ST ST 2 2 1 1 0 0 S S EX EX 16 16 8 8 V V GND GND 74LS148 74LS148 CC CC IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 4 3 2 1 13 12 11 10 4 3 2 1 13 12 11 10 逻辑电平输出端 逻辑电平输出端 （三）优先编码器器功能的测试 根据74LS148芯片的管脚图，进行其功能表的测试，根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。EI相当于ST、EO相当于YEX、GS相当于YS

  47. 表3-2

  48. 1、有时芯片被插反，接线时要注意芯片的正负极辨别，以及电源的正负供给。1、有时芯片被插反，接线时要注意芯片的正负极辨别，以及电源的正负供给。 2、注意要给每块芯片供电，有的学生只供给一片芯片电源，忘记给74ls00供电，导致实验数据出错。 3、改接线路时，要关掉电源。 4、注意逻辑电平输入与输出端的区别及作用，逻辑电平输入端是用来检测输入此端口的电平的高低状态，逻辑电平输出端是为数字电路提供高低电平的。 5、注意使能端的设置。 五、实验难点及注意事项

  49. 1．74LS139芯片中， 1G、2G 有什么功能？ 答： 2．74LS148芯片中，YS、YEX、ST 管脚的作用是什么？ 答： 六、预习思考题 为选通端，低电平有效。若为高电平，则所有输出端都为高电平。 分别叫做选通输出端、扩展输出端和选通输入端；前两者是为了扩展编码器功能而设置的，例如利用两个8线-3线编码器构成16线-4线编码器，第三个是用来控制编码器，使之工作在工作状态或禁止状态

  50. 1、写出设计过程并进行逻辑功能测试。 2、归纳、总结实验结果。 3. 心得体会及其他。 七、实验报告

More Related