数字电子技术基础实验指导书1

数字电子技术基础实验指导书

实验一、认识实验

一、实验目的：1、熟悉面包板的结构

2、进一步掌握与非门、或非门、异或门的功能

3、初步尝试在面包板上连接逻辑电路 二、实验用仪器：面包板一块 74LS00一块 74LS20一块

74LS02（四二输入或非门）一块、 74LS86（四二输入异或门）一块 万用表一块 导线若干 稳压电源一台

三、面包板和4LS00、74LS20、74LS02、74LS86的介绍： 1

面包板上的小孔每5个为一组，其内部有导线相连。横排小孔是4、3、4（3、4、3）的结构，即每5*4（5*3）、5*3（5*4）、5*4（5*3）组横排小孔内部有导线相连。用到的双列直插式集成块跨接在凹槽两边，管脚插入小孔。通常用面包板的上横排小孔接电源，用下横排小孔接地。 2、74LS00的内部结构示意图：

74LS00的管脚排列如上图所示，为双列直插式14管脚集成块，是四集成二输入与非门。 74LS20是二四输入与非门。

VCC 3A 3B 3Y 4A 4B 4Y VCC 2A 2B NC 2C 2D 4Y

1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 1A 1B NC 1C 1D

1Y GND 74LS00 74LS20

1Y 1A 1B 2Y 2A 2B GND 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND

四、实验内容与步骤：

1、测试面包板的内部结构情况：

用两根导线插入小孔，用万用表的电阻挡分别测试小孔组与组之间的导通情况，并记录下来。 2、验证与非门的逻辑功能：

1）将4LS00插入面包板，并接通电源和地。 2）选择其中的一个与非门，进行功能验证。 3）、将验证结果填入表1： 表1

其中，A 、B 1”时，输入端接电源；Y 是输出端，用万用表（或发光二极管）测得在不同输入取值组合情况下的输出，并将结果填入表中。

5）分析测得的结果是否符合“与非”的关系。

*3、以同样的方法验证四输入“与非门”、“或非”门、“异或”门的功能。 4、用TTL 与非门实现“或”逻辑Y=A+B 1）将Y=A+B 变成与非表达式

2）利用“与非”门实现逻辑电路，并验证逻辑功能是否正确，将验证结果填入表2。 表2

3注意：带*号的为选做内容。

五、实验总结报告的写法： 实验题目： 一、实验目的： 二、实验用仪器：

三、实验内容及步骤：将实验中出现的问题、现象、 及结果随时记录下来。

四、实验结果分析：将实验中出现的现象、结果进 行分析。

五：实验总结：总结这次实验的得失成败。 *布线规则：横平竖直拐直角，不交叉，不架空。 *TTL 与非门使用注意事项：1、电源电压+5V 。

2、与非门的输出端不难直接接电源。

3、与非门的输出端不能直接接地。

4、与非门的输出端不能直接相接。

六、要求：1、实验前大体记清面包板及74LS00的内部结构。预习好

实验内容。

2、实验后，写出试验报告。

实验二、TTL门电路逻辑功能转换

一、实验目的：1、学会用面包板实现逻辑电路时的电路连线

2、掌握用“与非”门实现逻辑电路的方法

二、实验仪器：稳压电源一台

面包板一块

万用表一块

74LS00 两块

74LS20 一块

导线若干

三、实验内容与步骤：

一）、实现异或逻辑：

1、将异或逻辑的表达式Y=A —

B+

—

A B变成“与非—与非”表达式。

2、按表达式画出逻辑图

3、由逻辑图画出用74LS00实现电路时的电路连线图。

4、连成电路，进行逻辑功能验证，将验证的结果填入下表。

5、分析实验结果，看是否符合逻辑要求。

二）、按照同样的方法及步骤完成下列实验内容：

1、F=AB+—

A

—

B

2、F=ABC

*3、F=A（BC+——————

AB+BC）

*4、有A、B、C三人进行议事表决，当有包括A在内的两人以上同意时，表决

通过，否则不通过。试分析该逻辑关系，设计并实现该逻辑电路。

*5、F1=AB+—

A C+BC

F2= AB+—

A C，将F！、F2的结果作一比较。

注意：带*号的为选做内容。

五、要求：

1、实验前预习实验内容，设计出实验电路，画出连线图，写出预

习实验报告。

2、实验结束后，写出实验报告。

试验报告。

实验三、组合逻辑电路

一、实验目的：1、学会用门电路实现简单组合逻辑电路的设计及电路实现过程。

2、学会用组合逻辑部件实现组合逻辑电路的方法。

二、实验用仪器：稳压电源一台

万用表一块

面包板一块

导线若干

74LS83（全加器）两块

74LS85（四位二进制比较器）两块

可选用的器件：74LS00、74LS20、74LS02（四二输入

或非门）、74LS86（四二输入异或门）

三、74LS83、74LS85的管脚排列：

2 2211103AB AB

三、实验内容：

一）用逻辑门实现组合逻辑电路：

1、设计并实现一个半加器（用“与非”门实现、用“异或”

门实现）,然后验证并记录结果。

*2、设计并实现一个全加器（分别用“与非”门实现、用“异

或”门实现），然后验证并记录结果。

3、设计并实现一个一位数值比较器（用“与非”门和“或

非”门实现），然后验证并记录结果。

*二）、用组合逻辑部件实现组合逻辑电路：

1、用74LS83现一个8421BCD码的加法器。要求和仍用8421

BCD码表示。验证功能并记录结果加以分析。

2、用74LS85和门电路，实现二个五位二进制数（A、B）

的比较。验证并记录结果，加以分析。

四、1、实验前，复习好有关内容，设计出逻辑电路，画出连线图，

写出预习实验报告。

2、实验结束后，写出实验总结报告。

实验四、编码器的逻辑测试及应用 一、实验目的：1、验证并进一步掌握编码器的功能 2、学会编码器的功能扩展 二、实验用仪器：稳压电源一台 万用表一块 74LS148两块 74LS147一块 面包板一块 导线若干 三、4LS148、74LS147的管脚排列：

V CC NC —

Y 3 —

3 —

2 —

1 —

9 —

Yo V CC E 0 GS —

3 —

2 —

1 —

0 —

Yo

—4 —5 —6 —7 —

8 —Y 2 —

Y 1 GND —4 —5 —6 —7 —EI —Y 2 —

Y 1 GND 四、实验内容：

1、验证74LS148的功能，并将验证结果列成功能表。

*2、用两片74LS148构成16线——4线编码器，并验证其功能，将验证结果列成功能表。

3、验证74LS147的功能，并将验证结果列成功能表。

五、要求：1、实验前做好预习，熟悉74LS148、74LS147的管脚排列及 各个管脚的功能。写出预习试验报告。 2、实验后写出实验总结报告。

实验5、译码器的功能测试及应用

一、实验目的：1、验证并进一步掌握译码器的功能，熟悉各个管脚的作用。

2、学会用译码器实现逻辑电路。

一、实验用仪器：稳压电源一台；

万用表一块；

74LS138（3线——8线译码器）一块；

74LS20一块；74LS42（4线——10线译码器）；

一块面包板一块；

导线若干

三、74LS138、的管脚排列：

V CC—Y0—Y1—Y2—Y3—Y4—Y5—Y6

A0A1 A2—E2—E3E1—Y7GND

四、实验内容：

1、验证74LS138的功能，将验证结果填入功能表1表1：

2、用一块74LS138实现下列逻辑电路：

1）实现A、B、C三人议事表决电路（设计出逻辑电路，画出连线图）

2）实现全加器电路（设计出逻辑电路，画出连线图）。

*3）、实现全减器电路（设计出逻辑电路，画出连线图）。

4)实现“异或”、“同或”电路。

将以上逻辑电路进行功能验证，并记录验证结果。

*2、用两片74LS138实现4线——16线译码器，并验证其功能，将验证结果列成功能表。并用该4线——16线译码器实现下列逻辑电路：

有一盏路灯，由四个不同的地点进行独立控制，实现该逻辑电路。验证其逻辑功能，记录验证结果。

3、验证74LS42的功能，并将验证结果列成功能表。

五、要求：1、实验前熟悉74LS138、74LS42的功能及各个管脚的作

用，写出预习实验报告。

2、实验后写出实验总结报告。

实验6、数据选择器功能测试及应用

一、实验目的：1、进一步掌握数据选择器的功能及各个管脚的作用

2、学会数据选择器的几种应用

二、实验用仪器：稳压电源一台

万用表一块

74LS251（8选1数据选择器）两块

74LS138一块

74LS51（与或非门）一块

74LS00一块

面包板

导线若干

三、74LS251、74LS51管脚排列：

D3D2 D1D0 Y —W —EI GND 1A 2A 2B 2C 2D 2Y GND

四、实验内容：

1、验证74LS251的功能及各个管脚的作用，并将验证结果列成功能表。

2、用一块74LS251实现逻辑电路，并加以验证：

1）F=AB+AC+—BC

*2）F=ABC+D

A+BC（A+B）

3）F=————

3、用两片74LS251扩展成16选1的数据选择器，并进行功能验证，将验证结果列成功能表。

*4、用16选1数据选择器实现下列逻辑电路，并加以验证：

1）F=ABC+—CD

2）F（A，B，C，D，E，）=∑m（2，3，6，12，13，14，19，24，25，26，27，28，30）

*5、用74LS138和74LS251构成八路分时传送电路，并加以验证，记录下结果。

五、要求：1、实验前复习好有关内容，很好的熟悉74LS251、74LS51的

功能及管脚排列，设计出实验电路，画出连线图，写出预习

实验报告。

2、实验结束后，写出实验总结报告。

实验六、显示译码器的功能验证及应用

一、实验目的：1、进一步掌握显示译码器、数码管的功能及各个管 脚的作用。

2、学会使用显示译码器。 二、实验用仪器：稳压电源一台 万用表一块 74LS248三块 共阴极数码管三块 面包板 导线若干

三、74LS248、共阴极数码管的管脚排列：

A 1 A 2 —

LT —

BI/——

RBO ——

RBI A 3 A 0 GND

e d GND c 四、实验内容：

1、验证74LS248的功能及各个管脚的作用，并将验证结果列成功能表。验证方法：用一块74LS248和一块共阴极数码管构成一位译码显示电路，并验证其工作情况，看输入为1010、1011、1100、1101、1110、1111时，数码管的显示情况。将实验结果进行记录分析。

*2、用三块74LS248、三块共阴极数码管，构成有用无用“0”的保留、息灭电路。将实验结果进行记录分析。

五、要求：1、实验前，复习好实验内容，很好的熟悉74LS248及共阴极

数码管的功能及各个管脚的作用，预习实验内容，设计出

实验电路，画出连线图，写出预习试验报告。

2、实验结束后，写出实验总结报告

实验八、触发器的功能验证

一、实验目的：1、进一步掌握及验证JK 、D 触发器的功能特点。 2、验证直接置“0”端RD 、直接置“1”端SD 的作用。 3、学会使用无抖动开关。 三、实验用仪器：稳压电源一台 万用表一块

74LS74（双上升沿D 触发器）一块 74LS76（双JK 触发器）一块 74LS00一块 面包板 发光二极管两只 导线若干 三、74LS74的管脚排列：

V CC 2——

R D 2D 2CP 2——

S D 2Q 2—

Q 1K 1Q 1—

Q GND 2K 2Q 2—

Q 2J

1——R D 1D 1CP 1——S D 1Q 1—Q GND 1CP 1——S D 1——R D 1J V CC 2CP 2——S D 2——

R D 四、实验内容：

一）74LS74的功能验证：

1、验证74LS74中的——

R D 、——

S D 的功能，并将验证结果填在表1中。进行结果分析。

表1

2、用74LS00中的两个与非门接成一个无抖动开关。逻辑电路如图所示。

图、无抖动开关逻辑图

验证无抖动开关的工作情况，使其正常工作后，将其中的一个输出端作为D触发器的CP输入端。

3、验证D触发器的功能，并将验证结果填入表2

进行结果分析。

二）、对74LS76的验证：

1、验证74LS76中的——S D、——R D的功能，将结果填入表3

表3

进行结果分析。

2、验证JK的触发器功能，并将结果填入表4

表4

进行结果分析。

五、要求：1、实验前复习好有关内容，很好的熟悉74LS74、74LS76的

管脚排列及各个管脚的作用，预习好实验内容，写出预习试验

报告。

2、实验结束后，写出实验总结报告。

实验九、计数、译码、显示电路

一、实验目的：1、进一步掌握计数器的功能及各个功能脚的作用

2、掌握数字显示中计数、译码、显示的工作过程

二、实验用仪器：稳压电源一台

万用表一块

74LS160（十进制同步计数器）六块

74LS248（其段译码/驱动器）四块

共阴极数码管四块

74LS00一块

面包板

导线

三、74LS160的管脚排列：

V CC C O Q0Q1Q2Q3 CT T——

LD

——

CR CP D0D1D2 D3CT P GND

四、实验内容：

1、验证74LS160的功能（用一块74LS160、一块74LS248和一块共阴极数码管，

接成计数、译码、显示电路），并将验证结果列成功能表。

2、用反馈归零法，将74LS160变成模6计数器，验证其结果，并将结果记录下来。

*3、用两片74LS160、两片74LS248、两片数码管及门电路，构成二十四进制数的

计数、译码、显示电路，观察其计数、进位情况，记录结果，加以分析。

*4、用六片74LS160、四片74LS248、四片共阴极数码管及门电路，构成带有100分频分频器的小时、分的计数、译码、显示电路。验证其功能，记录结果，加以分析。

五、要求：1、实验前，复习好有关内容，很好的熟悉74LS160的功能及

各个管脚的功能，充分的预习实验内容，设计出实验电路，

写出预习试验报告。

2、实验结束后，写出实验总结报告。