数字电子技术第四章答案
习题4
4－1 分析图P4－1所示的各组合电路，写出输出函数表达式，列出真值表，说明电路的逻辑功能。
解：图（a ）：1
F AB =；2
F
A B =；3F AB =
真值表如下表所示：
A
B 1F 2F 3F
0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1
1
1
1
其功能为一位比较器。A>B 时，11F =；A=B 时，21F =；A
功能：一位半加器，1F 为本位和，2F 为进位。 图（c ）：1(0,3,5,6)(1,2,4,7)F M m =
=∑∏
2(0,1,2,4)(3,5,6,7)F M m ==∑∏
真值表如下表所示：
功能：一位全加器，1F 为本位和，2F 为本位向高位的进位。
图（d ）：1F AB =；2
F A B =；3F AB =
功能：为一位比较器，AB 时，3F ＝1
4－2 分析图P4－2所示的组合电路，写出输出函数表达式，列出真值表，指出该电路完成的逻辑功能。
解：该电路的输出逻辑函数表达式为：
100101102103F A A x A A x A A x A A x =+++
因此该电路是一个四选一数据选择器，其真值表如下表所示：
1A
0A
F
0 0 0x 0 1 1x
1 0 2x 1 1
3x
4－3 图P4－3是一个受M 控制的代码转换电路，当M ＝1时，完成4为二进制码至格雷码
的转换；当M ＝0时，完成4为格雷码至二进制的转换。试分别写出0Y ,1Y ,2Y ,3Y 的逻辑函数的表达式，并列出真值表，说明该电路的工作原理。
解：该电路的输入为3x 2x 1x 0x ，输出为3Y 2Y 1Y 0Y 。真值表如下： 3x
2x
1x
0x
3Y
2Y
1Y
0Y
M=1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0
1 1 0 0 1 0 0 M=0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1
1
1
1
1
1
1 1 1 1 1 0 1 0
由此可得：1M =当时，33
232121010
Y x Y x x Y x x Y x x =??=⊕??
=⊕??=⊕? 完成二进制至格雷码的转换。
0M =当时，33
232
1321210321010
Y x Y x x Y x x x Y x Y x x x x Y x =??=⊕??
=⊕⊕=⊕??=⊕⊕⊕=⊕? 完成格雷码至二进制的转换。
4－4 图P4－4是一个多功能逻辑运算电路，图中3S ,2S ,1S ,0S 为控制输入端。试列表说明电路在3S ,2S ,1S ,0S 的各种取值组合下F 与A,B 的逻辑关系。
解：3210()()F S AB S AB S B S B A =+⊕++，功能如下表所示，
3S
2S
1S
0S
F
3S
2S
1S
0S
F
0 0 0 0 A
1 0 0 0 AB
1
A B
+
1
1
A B
⊕
0 0 1 0
A B
+
1 0 1 0
B
0 0 1 1 1 1 0 1 1 AB
0 1 0 0 AB 1 1 0 0 0
0 1 0 1 B 1 1 0 1 AB
0 1 1 0 A B 1 1 1 0 A B
+
0 1 1 1 A B
+ 1 1 1 1 A
两个变量有四个最小项，最多可构造42种不同的组合，因此该电路是一个能产生十六种函数的多功能逻辑运算器电路。
4－5 已知某组合电路的输出波形如图P4－5所示，试用最少的或非门实现之。
解：()(1,3,6,7)(0)()
F ABC m A C A B
φ
=+=+++
∑∑
电路图如下：
A
B
C
F
4－6 用逻辑门设计一个受光，声和触摸控制的电灯开关逻辑电路，分别用A,B,C表示光，声和触摸信号，用F表示电灯。灯亮的条件是：无论有无光，声信号，只要有人触摸开关，
灯就亮；当无人触摸开关时，只有当无关，有声音时灯才亮。试列出真值表，写出输出函数表达式，并画出最简逻辑电路图。 解：根据题意，列出真值表如下：
由真值表可以作出卡诺图，如下图：
C AB 00 10 11 10 0 1
由卡诺图得到它的逻辑表达式为： 由此的到逻辑电路为：
C
4－7 用逻辑门设计一个多输出逻辑电路，输入为8421BCD 码，输出为3个检测信号。要求：
（1） 当检测到输入数字能被4整除时，1F ＝1。 （2） 当检测到输入数字大于或等于3时，2F ＝1。 （3） 当检测到输入数字小于7时，3F ＝1。 解：1()f ABCD CD =
F AB C
=+
西北工业大学-数字电子技术基础-实验报告-实验2
数字电子技术基础第二次实验报告 一、题目代码以及波形分析 1. 设计一款可综合的2选1多路选择器 ①编写模块源码 module multiplexer(x1,x2,s,f); input x1,x2,s; output f; assign f=(~s&x1)|(s&x2); endmodule ②测试模块 `timescale 1ns/1ps module tb_multiplexer; reg x1_test; reg x2_test; reg s_test; wire f_test; initial s_test=0;
always #80 s_test=~s_test; initial begin x1_test=0; x2_test=0; #20 x1_test=1; x2_test=0; #20 x1_test=0; x2_test=1; #20 x1_test=1; x2_test=1; #20 x1_test=0; x2_test=0;
#20 x1_test=1; x2_test=0; #20 x1_test=0; x2_test=1; #20 x1_test=1; x2_test=1; end multiplexer UUT_multiplexer(.x1(x1_test),.x2(x2_test),.s(s_test),.f(f_test)); endmodule ③仿真后的波形截图
④对波形的分析 本例目的是令s为控制信号，实现二选一多路选择器。分析波形图可以知道，s为0时，f 输出x1信号；s为1时，f输出x2信号。所以实现了目标功能。 2. 设计一款可综合的2-4译码器 ①编写模块源码 module dec2to4(W,En,Y); input [1:0]W; input En; output reg [0:3]Y; always@(W,En) case({En,W}) 3'b100:Y=4'b1000; 3'b101:Y=4'b0100; 3'b110:Y=4'b0010;
数字电子技术实验讲义(电13)
……………………………………………………………精品资料推荐………………………………………………… 数字电子技术 实验指导书 杨延宁编 延安大学信息学院 2015年5月
前言 数字电路是一门理论性和技术性都较强的技术基础课,实验是本课程的重要教学环节,必须十分重视。 本实验讲义是为通信工程专业学生作数字电路实验而设计和编写的。编写时考虑了本专业的现行计划学时、所用教材内容及后续课程内容等。本讲义编写了八个实验,每个实验计划用时180分钟。 一、数字电路实验目的 1、验证、巩固和补充本课程的理论知识,通过理论联系实际,进一步提高分析和解决问题的能力。 2、了解本课程常用仪器的基本原理、主要性能指标, 并能正确使用仪器及熟悉基本测量方法。 3、具有正确处理实验数据、分析实验结果、撰写实验报告的能力,培养严谨、实事求是的工作作风。 二、实验准备要求 实验准备包括多方面,如实验目的、要求、内容以及与实验内容有关的理论知识都要做到心中有数,并要写好预习报告。预习报告可以简明扼要地写一些要点,而不需要按照什么格式,只要自己能看懂就行。内容以逻辑图与电路图(连线图)为主,附以文字说明或必要的记录实验结果图表。在预习报告中要求将逻辑图与连线图同时画出，这是因为，只有逻辑图则不利于连接线路，而只有连线图则反映不出电路逻辑图。在实验过程中一旦出了问题,不便进行理论分析。特别当电路较复杂时还应将逻辑图与连线图结合起来。 三、数字电路实验中的常见故障及排除 数字电路实验过程的第一步,一般都是连接线路,当线路连接好后,就可以加电进行试验。若加电后电路不能按预期的逻辑功能正常工作,就说明电路有故障,产生故障的原因大致有以下几个方面:
数字电子技术实验心得
数字电子技术实验心得 这学期学了数字电子技术实验，让我了解到了更多知识，加深了对数字电子技术的理解。这是一门理论与实践密切相关的学科，能让我们自己去验证一下书上的理论，自己去设计，这有利于培养我们的实际设计能力和动手能力。 通过数字电子技术实验, 我们不仅仅是做了几个实验,不仅要学会实验技术,更应当掌握实验方法，即用实验检验理论的方法,寻求物理量之间相互关系的方法,寻求最佳方案的方法等等，掌握这些方法比做了几个实验更为重要。 在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛. 我也学习到一些经验： 1、如果发现了实验中问题所在，此时，我们应该静下心来，冷静地分析问题的所在，有可能存在哪一环节，比如实验原理不正确，或是实验电路需要修正等等，只有这样我们的能力才能有所提高。不要盲目的把导线全部拆掉，然后又重新连接一遍，这样不但浪费时间，而且也无法达到锻炼我们动手动脑能力的目的。 2、在实验过程中，我们也要学会分工协作，不能一味的我行我素或是自己一点也不参与其中。 3、在实验过程中，要互相学习，学习优秀同学的方法和长处，同时也要学会虚心向指导老师请教，当然这要建立在自己独立思考过的基础上。 在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题，和解决问题的能力。培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。数字电子技术实验，有利于掌握知识体系与学习方法，有利于激发我们学习的主动性，增强自信心，有利于培养我们的创新钻研的能力，有利于书本知识技能的巩固和迁移。我们认为，在这学期的实
数字电路及其应用(一)
数字电路及其应用(一) 编者的话当今时代，数字电路已广泛地应用于各个领域。本报将 在“电路与制作”栏里，刊登系列文章介绍数字电路的基本知识和应用实例。 在介绍基本知识时，我们将以集成数字电路为主，该电路又分TTL和CMOS 两种类型，这里又以CMOS集成数字电路为主，因它功耗低、工作电压范围宽、扇出能力强和售价低等，很适合电子爱好者选用。介绍应用时，以实 用为主，特别介绍一些家电产品和娱乐产品中的数字电路。这样可使刚入门的 电子爱好者尽快学会和使用数字电路。一、基本逻辑电路 1.数字电路 的特点 在电子设备中，通常把电路分为模拟电路和数字电路两类，前者涉及模 拟信号，即连续变化的物理量，例如在24小时内某室内温度的变化量；后者 涉及数字信号，即断续变化的物理量，如图1所示。当把图1的开关K快速通、断时，在电阻R上就产生一连串的脉冲(电压)，这就是数字信号。人们把用来 传输、控制或变换数字信号的电子电路称为数字电路。数字电路工作 时通常只有两种状态：高电位(又称高电平)或低电位(又称低电平)。通常把高电 位用代码“1”表示，称为逻辑“1”；低电位用代码“0”表示，称为逻辑“0”(按正逻 辑定义的)。注意：有关产品手册中常用“H”代表“1”、“L”代表“0”。实际的数字 电路中，到底要求多高或多低的电位才能表示“1”或“0”，这要由具体的数字电 路来定。例如一些TTL数字电路的输出电压等于或小于0.2V，均可认为是逻 辑“0”，等于或者大于3V，均可认为是逻辑“1”(即电路技术指标)。CMOS数字 电路的逻辑“0”或“1”的电位值是与工作电压有关的。讨论数字电路问 题时，也常用代码“0”和“1”表示某些器件工作时的两种状态，例如开关断开代 表“0”状态、接通代表“1”状态。 2.三种基本逻辑电路
数字电子技术基础实验
《数字电子技术基础实验》 实验报告 学院： 学号： 姓名： 专业： 实验时间： 实验地点： 2016年12月
Figure 5.51n位移位寄存器 一、实验目的及要求 编写testbench 验证Figure 5.51源代码功能，实现n位移位寄存器。 了解并熟悉移位寄存器的工作原理功能； 熟悉n位移位寄存器的逻辑功能。 所需功能：实现所需功能需要R，Clock，L，w，Q，5个变量，其中参数n 设为缺省值16，以定义触发器的个数。 当时钟信号Clock从0变为1时刻，正边沿触发器做出响应： 当L=0时，对输出结果Q进行向右移位，将w的值赋给Q的 最高位，实现移位； 当L=1时，将输入R的值寄存在Q中； 所需EDA工具及要求： Modelsim： 1、在Modelsim中建立工程，编写Figure 5.51模块的源码； 2、编写Figure 5.51的测试模块源码，对Figure 5.51进行仿真、测 试，观察仿真波形图并进行分析等； Synplify Pro： 1、使用Synplify Pro对Figure 5.51进行综合，得到RTL View、 Technology View、综合报表等，进行观察、分析等； 二、实验内容与步骤 1、在Modelsim中建立工程，编写Figure 5.51模块的源码； 本题实现的是一个n位移位寄存器，触发器对时钟信号Clock敏感，为正边沿敏感型。L实现对Q的控制，若L=1，则将R寄存到Q中；若L=0，则对Q向右移位。 如下图是一个4位移位寄存器 图表说明了该四位移位寄存器的移位过程
module shiftn (R, L, w, Clock, Q); parameter n = 16; input [n-1:0] R; input L, w, Clock; output reg [n-1:0] Q; integer k; always @(posedge Clock) if (L) Q <= R; else begin for (k = 0; k < n-1; k = k+1) Q[k] <= Q[k+1]; Q[n-1] <= w; end endmodule 这是可用于表示任意位宽的移位寄存器的代码，其中参数n设为缺省值16，以定义触发器的个数。R和Q的位宽用n定义，描述移位操作的else 分支语句用for循环语句实现，可适用于由任意多个触发器组成的移位操作。 2、编写Figure 5.51的测试模块源码，对Figure 5.51进行仿真、测试，观察仿真波形图并进行分析等； `timescale 1ns/1ns module shiftn_tb;
数电实验四
实验四：时序逻辑电路(集成寄存器和计数器) 一、实验目的： 1．熟悉中规模集成计数器的逻辑功能和使用方法；掌握用集成计数器组成任意模数为M的计数器。 2．加深理解移位寄存器的工作原理及逻辑功能描述；熟悉中规模集成移位寄存器的逻辑功能和使用方法；掌握用移位寄存器组成环形计数器的基本原理和设计方法。 二、知识点提示和实验原理： ㈠计数器： 计数器的应用十分广泛，不仅可用来计数，也可用于分频、定时和数字运算。计数器种类繁多，根据计数体制不同，计数器可分为二进制计数器和非二进制计数器两大类。在非二进制计数器中，最常用的是十进制计数器，其他的称为任意进制计数器。根据计数器的增减趋势的不同，计数器可分为加法计数器和减法计数器。根据计数脉冲引入方式不同，计数又可分为同步计数器和异步计数器。 在实际工程应用中，一般很少使用小规模的触发器组成计数器，而是直接选用中规模集成计数器。 用集成计数器实现任意M进制计数器：一般情况任意M进制计数器的结构分为3类，第一种是由集成二进制计数器构成，第二种为移位寄存器构成的移位寄存型计数器，第三种为集成触发器构成的简单专用计数器。 当M较小时通过对集成计数器的改造即可以实现，当M较大时，可通过多片计数器级联实现。 实现方法：(1)当所需计数器M值小于集成计数器本身二进制计数最大值时，用置数(清零)法构成任意进制计数器；⑵当所需计数器M值大于集成计数器本身二进制计数最大值时，可采用级联法构成任意进制计数器。 常用的中规模集成器件：4位二进制计数器74HC161，十进制计数器74HC160，加减计数器74HC191、74HC193,异步计数器74LS290。所有芯片的电路、功能表见教材。 ㈡寄存器： 寄存器用来寄存二进制信息，将一些待运算的数据、代码或运算的中间结果暂时寄存起来。按功能划分，寄存器可分为数码寄存器和移位寄存器两大类。 数码寄存器用来存放数码，一般具有接收数码、保持并清除原有数码等功能，电路结构和工作原理郡比较简单。而移位寄存器除具有存放数码的功能以外，还具备将寄存的数码实现移位的功能，即在时钟脉冲CLK作用下，能够把寄存器中存放的数码依次左移或右移。由于将二进制数左移一位等于乘2。右移一位等于除2，因此，移位寄存器可用于二进制数的乘、除运算。按照所存放数码的输入、输出方式的不同，移位寄存器可有四种工作方式：串行输入、串行输出，串行输入、并行输出，并行输入、串行输出，并行输入、并行输出。 中规模集成4位双向移位寄存器74HC194 ,具有左移、右移、置数、保持和清除功能。74HC194的功能见教材。
数字电子技术实验报告
专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 电气学院
实验一集成门电路逻辑功能测试 一、实验目的 1. 验证常用集成门电路的逻辑功能; 2. 熟悉各种门电路的逻辑符号; 3. 熟悉TTL集成电路的特点，使用规则和使用方法。 二、实验设备及器件 1. 数字电路实验箱 2. 万用表 3. 74LS00四2输入与非门1片74LS86四2输入异或门1片 74LS11三3输入与门1片74LS32四2输入或门1片 74LS04反相器1片 三、实验原理 集成逻辑门电路是最简单，最基本的数字集成元件，目前已有种类齐全集成门电路。TTL集成电路由于工作速度高，输出幅度大，种类多，不宜损坏等特点而得到广泛使用，特别对学生进行实验论证，选用TTL电路较合适，因此这里使用了74LS系列的TTL成路，它的电源电压为5V+10%,逻辑高电平“1”时＞2.4V，低电平“0”时＜0.4V。实验使用的集成电路都采用的是双列直插式封装形式，其管脚的识别方法为：将集成块的正面（印有集成电路型号标记面）对着使用者，集成电路上的标识凹口左，左下角第一脚为1脚，按逆时针方向顺序排布其管脚。 四、实验内容 ㈠根据接线图连接，测试各门电路逻辑功能 1. 利用Multisim画出以74LS11为测试器件的与门逻辑功能仿真图如下
按表1—1要求用开关改变输入端A,B,C的状态，借助指示灯观测各相应输出端F的状态，当电平指示灯亮时记为1，灭时记为0，把测试结果填入表1—1中。 表1-1 74LS11逻辑功能表 输入状态输出状态 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 悬空 1 1 1 悬空0 0 0 2. 利用Multisim画出以74LS32为测试器件的或门逻辑功能仿真图如下
数字电子技术实验教案
湖南工学院教案用纸 实验1基本门电路逻辑功能测试（验证性实验） 一、实验目的 1?熟悉基本门电路图形符号与功能； 2?掌握门电路的使用与功能测试方法； 3?熟悉实验室数字电路实验设备的结构、功能与使用。 二、实验设备与器材 双列直插集成电路插座，逻辑电平开关，LED发光显示器，74LS00, 74LS20 , 74LS86，导 线 三、实验电路与说明 门电路是最简单、最基本的数字集成电路，也是构成任何复杂组合电路和时序电路的基本单 元。常见基本集门电路包括与门、或门、与非门、非门、异或门、同或门等，它们相应的图形符号与逻辑功能参见教材P.176, Fig.6.1。根据器件工艺，基本门电路有TTL门电路和CMOS门电路之分。TTL门电路工作速度快，不易损坏，CMOS门电路输出幅度大，集成 度高，抗干扰能力强。 1.74LS00 —四2输入与非门功能与引脚： 2. 74LS20 —双4输入与非门功能与引脚： 3. 74LS86 —四2输入异或门功能与引脚： 四、实验内容与步骤 1.74LS00功能测试： ①74LS00插入IC插座；②输入接逻辑电平开关；③输出接LED显示器；④接电源；⑤拔
动开关进行测试，结果记入自拟表格。 湖南工学院教案用纸
2. 74LS20功能测试: 实验过程与74LS00功能测试类似。 3. 74LS86功能测试： 实验过程与74LS00功能测试类似。 4. 用74LS00构成半加器并测试其功能： ①根据半加器功能：S A B , C AB，用74LS00设计一个半加器电路； ②根据所设计电路进行实验接线； ③电路输入接逻辑电平开关，输出接LED显示器； ④通电源测试半加器功能，结果记入自拟表格。 5. 用74LS86和74LS00构成半加器并测试其功能： 实验过程与以上半加器功能测试类似。 五、实验报告要求 1. 内容必须包括实验名称、目的要求、实验电路及设计步骤、实验结果记录与分析、实验总结与体会等。2?在报告中回答以下思考题： ①如何判断逻辑门电路功能是否正常？ ②如何处理与非门的多余输入端？ 实验2组合逻辑电路的设计与调试（设计性综合实验） 一、实验目的 1?熟悉编码器、译码器、数据选择器等MSI的功能与使用； 2?进一步掌握组合电路的设计与测试方法； 3?学会用MSI实现简单逻辑函数。 二、实验设备与器材
数字电子技术实验报告
实验一组合逻辑电路设计与分析 1.实验目的 （1）学会组合逻辑电路的特点； （2）利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。 2.实验原理 组合逻辑电路是一种重要的数字逻辑电路：特点是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻输入信号的取值组合。根据电路确定功能，是分析组合逻辑电路的过程，一般按图1-1所示步骤进行分析。 图1-1 组合逻辑电路的分析步骤 根据要求求解电路，是设计组合逻辑电路的过程，一般按图1-2所示步骤进 行设计。 图1-2 组合逻辑电路的设计步骤 3.实验电路及步骤 （1）利用逻辑转换仪对已知逻辑电路进行分析。 a.按图1-3所示连接电路。 b.在逻辑转换仪面板上单击由逻辑电路转换为真值表的按钮和由真值表导出 简化表达式后，得到如图1-4所示结果。观察真值表，我们发现：当四个输入变量A,B,C,D中1的个数为奇数时，输出为0，而当四个输入变量A,B,C,D 中1的个数为偶数时，输出为1。因此这是一个四位输入信号的奇偶校验电路。
（2）根据要求利用逻辑转换仪进行逻辑电路的设计。 a.问题提出：有一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外线三种类型不同的火 灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时，报警系统才产生报警控制信号，试设计报警控制信号的电路。 b.在逻辑转换仪面板上根据下列分析出真值表如图1-5所示：由于探测器发出 的火灾探测信号也只有两种可能，一种是高电平（1），表示有火灾报警；一种是低电平（0），表示正常无火灾报警。因此，令A、B、C分别表示烟感、温感、紫外线三种探测器的探测输出信号，为报警控制电路的输入、令F 为报警控制电路的输出。 图1-4 经分析得到的真值表和表达式
数字电子技术实验练习内容
数字电子技术实验练习内容标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
数字电子技术实验练习内容 实验二 TTL与非门的应用 一、实验内容 1．用五个二输入与非门设计一个半加器。 2．用二输入与非门设计一个三开关控制同一灯泡电路，要求三个开关能够独立控制灯泡的亮灭。 3．用一个四输入与非门和三个二输入与非门设计一个电路，实现函数 ∑ ,9,8,7,6,5,4( 10 , ) ABCD (m F。要求只有原变量输入、没有反变量 , 14 =) 11 , 13 , 12 输入。 4．用九个二输入与非门设计一个一位全加器。 二、思考题 1．TTL门电路的闲置输入端应如何处理 2．写出影响TTL与非门扇出系数的两个重要参数的概念。 3．TTL门电路的电压传输特点是什么 实验三 CMOS与非门的应用 一、实验内容 1．用CD4011与非门设计一个同或门电路和一个异或门电路。 2．利用一块CD4011设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯，使之在上楼前，用楼下开关打开电灯，上楼后，用楼上开关熄灭电灯；或者在下楼前，用楼上开关打开电灯，下楼后，用楼下开关熄灭电灯。 3．密码锁共有三个按钮，当三个按钮未按下或第一个按钮单独按下时，锁既不打开也不报警；只有当三个按钮同时按下、或者第一个第二个按钮同时按下、或者第一个第三个按钮同时按下时，锁才能被打开，当按下按钮不属于上述状况时，将发出报警信息。要求：用两块CD4011设计逻辑电路，使用的与非门数量最少，以达到最佳设计方案。 二、思考题 1．CMOS集成电路或门、或非门的闲置输入端如何处理 2．CMOS集成电路的电压传输特性有什么特点 3．CMOS集成与非门、与门的闲置输入端如何处理 实验五组合逻辑电路的设计 一、实验内容 1．用74LS86和74LS00设计四开关控制同一灯泡电路，要求四个开关能够独立控制灯泡的亮灭。 2．用74LS86、CD4081、CD4071设计一个一位全加器电路。 3．用异或门、与门设计一个半加器电路。 4．用异或门和与非门设计一个一位全加器电路。 二、思考题 1．74LS54与或非门的闲置端如何处理
数字电子技术实验报告汇总
《数字电子技术》实验报告 实验序号：01 实验项目名称：门电路逻辑功能及测试 学号姓名专业、班级 实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19 一、实验目的 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3、学会检测基本门电路的方法。 二、实验仪器及材料 1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件： 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 三、预习要求 1. 预习门电路相应的逻辑表达式。 2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。 四、实验内容及步骤 实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中
1.与非门电路逻辑功能的测试 （1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显 图 1.1 示发光二极管D1~D4任意一个。 （2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。 表1.1 输入输出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v） H H H H 0 0 L H H H 1 1 L L H H 1 1 L L L H 1 1 L L L L 1 1 2. 异或门逻辑功能的测试
图 1.2 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。 （2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表中。 表1.2 输入输出 1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压（V） L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 1 1 1 1 1 1 1 1
[数字电子技术及应用(第2版)习题答案第4单元习题答案
自我检测题 一、填空题 4-1 555定时器根据内部器件类型可分为双极型和单极型，它们均有单或双定时器电路。双极型型号为 555 和 556 ，电源电压使用范围为5~16V ；单极型型号为7555和7556 ，电源电压适用范围为3~18V 。 4-2 555定时器最基本的应用有 单稳态触发器 、 施密特触发器和多谐振荡器三种电路。 4-3 555定时器构成的施密特触发器在5脚未加控制电压时，正向阈值电压+T U 为 CC V 32V ；负向阈值电压-T U 为 CC V 31 V ；回差电压T U ?为 CC V 3 1 V 。 4-4晶片的两个基板在电场的作用下，产生一定频率的 机械变形 。而受到一定方向的外力时，会在相应的两个表面上产生 相反 的电荷，产生电场，这个物理现象称为 压电效应 。 4-5石英晶体有两个谐振频率，分别为 串联谐振频率 和 并联谐振频率 。 二、选择题、判断题 4-6 用555定时器组成单稳态触发电路时，当控制电压输入端无外加电压时，则其输出脉宽t w = A 。 A 、1.1RC B 、0.7 R C C 、1.2 RC 4-7 用555定时器组成的单稳态触发器电路是利用输入信号的下降沿触发使电路输出单脉冲信号。( ) 4-8为了获得输出振荡频率稳定度高的多谐振荡器一般选用 B 组成的振荡器 A 、555定时器 B 、反相器和石英晶体 C 、集成单稳态触发器 练习题 4-1 555定时器由哪几个部分组成？ 答：略。 4-2施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器各有几个暂稳态，几个稳定状态？ 答：略。 4-3由555定时器构成的施密特触发器在5脚加直流控制电压U CO 时，回差电压为多少？ 答：CO U 2 1 4-4由555定时器构成的多谐振荡器如图4-12所示，已知，R 1=R 2=5.1kΩ，C =0.01μF ，V CC =+12V ，则电路的振荡频率是多少？ 答：9.337KHZ 4-5由555定时器构成的施密特触发器输入波形如图题4-5所示，试对应画出输出波形。
数电实验报告：实验4-计数器及应用161
广东海洋大学学生实验报告书（学生用表） 实验名称 课程名称 课程号 学院(系) 专业 班级 学生姓名 学号 实验地点 实验日期 实验4 计数器及其应用 一、实验目的 1、熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法 2、掌握用74LS161构成计数器的方法 3、熟悉中规模集成计数器应用 二、实验原理 计数器是典型的时序逻辑电路，它是用来累计和记忆输入脉冲的个数．计数是数字系统中很重要的基本操作，集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。计数器种类较多，按构成计数器中的多触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器；根据计数制的不同，可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。本实验主要研究中规模十进制计数器74LS161的功能及应用。 1、中规模集成计数器 74LS161 是四位二进制可预置同步计数器，由于它采用4 个主从JK 触发器作为记忆单元，故又称为四位二进制同步计数器，其集成芯片管脚如图1所示： 管脚符号说明：电源正端Vcc ，接+5V ；异步置零（复位）端Rd ；时钟脉冲CP ；预置数控制端 A 、B 、C 、D ；数据输出端 QA 、QB 、QC 、QD ；进位输出端 RCO ：使能端EP ，ET ；预置端 LD ； 图1 74LS161 管脚图 GDOU-B-11-112
该计数器由于内部采用了快速进位电路，所以具有较高的计数速度。各触发器翻转是靠时钟脉冲信号的正跳变上升沿来完成的。时钟脉冲每正跳变一次，计数器内各触发器就同时翻转一次，74LS161的功能表如表1所示： 表1 74LS161 逻辑功能表 2、实现任意进制计数器 由于74LS161的计数容量为16，即计16个脉冲，发生一次进位，所以可以用它构成16进制以内的各进制计数器，实现的方法有两种：置零法（复位法）和置数法（置位法）。 (1) 用复位法获得任意进制计数器假定已有N进制计数器，而需要得到一个M进制计数器时，只要M＜N，用复位法使计数器计数到M时置“0”，即获得M进制计数器。 (2) 利用预置功能获M进制计数器置位法与置零法不同，它是通过给计数器重复置入某个数值的的跳越N-M个状态，从而获得M进制计数器的，如图所法。置数操作可以在电路的任何一个状态下进行。这种方法适用于有预置功能的计数器电路。图2是上述二种方法的原理示意图。 图2(a) 图2(b) 三、实验内容与步骤 1、测试74LS161的逻辑功能。 2、在熟悉74LS161逻辑功能的基础上，利用74LS161设计9进制计数器。 附图74ls00和74ls20
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
目录 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： ① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B 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 00灭
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。
数字电子技术实验-在线
数字电子技术综合实验指导书 实验一门电路功能测试及应用 一．实验目的 1．掌握了解TTL系列、CMOS系列外形及逻辑功能。 2．熟悉各种门电路参数的测试方法。 3. 熟悉集成电路的引脚排列 二、实验仪器及材料 a)东南大学在线实验平台-SEU远程实境实验平台数字逻辑电路实验 三．预习要求 1）复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。 2）常用TTL门电路和CMOS门电路的功能、特点。 3）熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。 四、实验原理及芯片外引线图、逻辑符号及逻辑图 1.TTL门电路 TTL门电路是数字电路中应用最广泛的门电路，基本门有与门、或门和非门。复合门有与非门、或非门、与或非门和异或门等。这种电路的电源电压为+5V,电源电压允许变化范围比较窄，一般在 4.5~5.5V 之间。高电平的典型值是3.6V(高电平≥2.4V合格)，低电平的典型值是0.3V（低电平≤0.45V合格）。 对门电路的多余输入端，最好不要悬空，虽然对TTL门电路来说，悬空相当于逻辑1，并不影响与门、与非门的逻辑关系，但悬空容易接受干扰，有时会造成电路的误动作。不同的逻辑门，其多余输入端的处理有不同的方法。 ⑴TTL与门、与非门多余输入端的处理 TTL与门、与非门多余输入端的处理方法是：把多余的输入端与有用的输入端并联使用；把多余输入端接高电平或通过串接限流电阻（大于或等于1KΩ）接V CC。实际使用中多采用把多余的输入端通过串接限流电阻接V CC的方法。其处理方法如图5-1所示。 (a) (b) (c) 图5-1 TTL与门与非门多余输入端的处理方法 ⑵TTL或门、或非门多余输入端的处理 TTL或门、或非门多余输入端的处理方法是：把多余的输入端与有用的输入端并联使用；把多余的输入端接低电平或接地。 2.CMOS门电路 CMOS门电路具有输入电阻高、功耗小、制造工艺简单、集成度高、电源电压变化范围大（3~18V）、输出电压摆幅大和噪声容限高等优点，因而在数字电路中得到了广泛的应用。高电平的典型值是电源电压V DD,低电平的典型值是0V。由于CMOS门电路的输入电阻很高，容易受静电感应而造成击穿，使其损坏，因此使用时应注意以下几点：
数字电子技术实验练习内容
数字电子技术实验练习内容 实验二TTL与非门的应用 一、实验内容 1.用五个二输入与非门设计一个半加器。 2.用二输入与非门设计一个三开关控制同一灯泡电路,要求三个开关能够独立控制灯泡的亮灭。 3.用一个四输入与非门与三个二输入与非门设计一个电路,实现函数 ∑ ,9,8,7,6,5,4( 10 , ) ABCD (m F。要求只有原变量输入、没有反变量输 , 14 =) 11 , 13 , 12 入。 4.用九个二输入与非门设计一个一位全加器。 二、思考题 1.TTL门电路的闲置输入端应如何处理？ 2.写出影响TTL与非门扇出系数的两个重要参数的概念。 3.TTL门电路的电压传输特点就是什么？ 实验三CMOS与非门的应用 一、实验内容 1.用CD4011与非门设计一个同或门电路与一个异或门电路。 2.利用一块CD4011设计一个楼上、楼下开关的控制逻辑电路来控制楼梯上的路灯,使之在上楼前,用楼下开关打开电灯,上楼后,用楼上开关熄灭电灯;或者在下楼前,用楼上开关打开电灯,下楼后,用楼下开关熄灭电灯。 3.密码锁共有三个按钮,当三个按钮未按下或第一个按钮单独按下时,锁既不打开也不报警;只有当三个按钮同时按下、或者第一个第二个按钮同时按下、或者第一个第三个按钮同时按下时,锁才能被打开,当按下按钮不属于上述状况时,将发出报警信息。要求:用两块CD4011设计逻辑电路,使用的与非门数量最少,以达到最佳设计方案。 二、思考题 1.CMOS集成电路或门、或非门的闲置输入端如何处理？ 2.CMOS集成电路的电压传输特性有什么特点？ 3.CMOS集成与非门、与门的闲置输入端如何处理？ 实验五组合逻辑电路的设计 一、实验内容 1.用74LS86与74LS00设计四开关控制同一灯泡电路,要求四个开关能够独立控制灯泡的亮灭。 2.用74LS86、CD4081、CD4071设计一个一位全加器电路。 3.用异或门、与门设计一个半加器电路。 4.用异或门与与非门设计一个一位全加器电路。 二、思考题 1.74LS54与或非门的闲置端如何处理？
数字电子技术实验指导书
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
数字电子技术实验心得
数字电子技术实验心得 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
数字电子技术实验心得 这学期学了数字电子技术实验，让我了解到了更多知识，加深了对数字电子技术的理解。这是一门理论与实践密切相关的学科，能让我们自己去验证一下书上的理论，自己去设计，这有利于培养我们的实际设计能力和动手能力。 通过数字电子技术实验, 我们不仅仅是做了几个实验,不仅要学会实验技术,更应当掌握实验方法，即用实验检验理论的方法,寻求物理量之间相互关系的方法,寻求最佳方案的方法等等，掌握这些方法比做了几个实验更为重要。 在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.做 实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知 识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛. 我也学习到一些经验： 1、如果发现了实验中问题所在，此时，我们应该静下心来，冷静地分析问题的所在，有可能存在哪一环节，比如实验原理不正确，或是实验电路需要修正等等，只有这样我们的能力才能有所提高。不要盲目的把导线全部拆掉，然后又重新连接一遍，这样不但浪费时间，而且也无法达到锻炼我们动手动脑能力的目的。
2、在实验过程中，我们也要学会分工协作，不能一味的我行我素或是自己一点也不参与其中。 3、在实验过程中，要互相学习，学习优秀同学的方法和长处，同时也要学会虚心向指导老师请教，当然这要建立在自己独立思考过的基础上。 在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题，和解决问题的能力。培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。数字电子技术实验，有利于掌握知识体系与学习方法，有利于激发我们学习的主动性，增强自信心，有利于培养我们的创新钻研的能力，有利于书本知识技能的巩固和迁移。我们认为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。这也是人生中美好的经历，让我感受到大学的更高一层次。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。 通信1403 万军
[数字电子技术及应用(第2版)习题答案第1单元习题答案
自我检测题： 一、填空题 1-1 (1001010)2 =( 112 )8 =( 4A )16 =( 74 )10 1-2 (37.375)10 =( 100101.011 )2 =( 45.3 )8 =( 25.6 )16 1-3 (CE)16=( 11001110 )2 =( 316 )8 =( 206 )10 =( 001000000110 )8421BCD 1-4在逻辑代数运算的基本公式中，利用分配律可得A (B +C )= AB+AC ，A +BC = (A+B)(A+C) ，利用反演律可得ABC = C B A ++ ，C B A ++ = C B A 。 1-5在数字电路中，半导体三极管多数主要工作在 截止 区和 饱和 区。 1-6 COMS 逻辑门是 单 极型门电路，而TTL 逻辑门是 双 极型门电路。 1-7 COMS 集成逻辑器件在 功耗 、 抗干扰 方面优于TTL 电路，同时还具有结构相对简单，便于大规模集成、制造费用较低等特点。 1-8 CT74 、 CT74H 、 CT74S 、 CT74LS 四个系列的 TTL 集成电路，其中功耗最小的为 CT74LS ；速度最快的为 CT74S ；综合性能指标最好的为 CT74LS 。 二、选择题 1-9指出下列各式中哪个是四变量Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ的最小项( C )。 A 、ABC B 、A+B+C+D C 、ABCD D 、AC 1-10逻辑项D BC A 的逻辑相邻项为( A )。 A 、ABCD — B 、ABCD C 、AB — CD D 、ABC — D 1-11当利用三输入的逻辑或门实现两变量的逻辑或关系时，应将或门的第三个引脚( B )。 A 、接高电平 B 、接低电平 C 、悬空 1-12当输入变量A 、B 全为1时，输出为0，则输入与输出的逻辑关系有可能为（ A ）。 A 、异或 B 、同或 C 、与 D 、或 1-13TTL 门电路输入端悬空时应视为（ A ）电平，若用万用表测量其电压，读数约为（ D ）。 A 、高 B 、低 C 、3.5V D 、1.4V E 、0V 三、判断题 1-14用4位二进制数码来表示每一位十进制数码，对应的二—十进制编码即为8421BCD 码。( × ) 1-15因为逻辑式A+(A+B)=B+(A+B)是成立的，所以在等式两边同时减去(A+B)得：A=B 也是成立的。(× ) 1-16对于54/74LS 系列与非门，输出端能直接并联。(× ) 1-17三态输出门有高电平、低电平和高阻三种状态。( ) 1-18在解决“线与”问题时，OC 门是指在COMS 电路中采用输出为集电极开路的三极管结构，而OD 门指在TTL 电路中采用漏极开路结构。(× )