数字电路实验

C．解决方法 a．熟悉器件的功能及其引脚号，知道 器件每个引脚的功能； b．器件的电源和地一定要接对、接好， 检查连线和插孔接触是否良好； c．检查有无错接、多接、漏接，检查连 线中有无断线。 重要的是连线前要画出电路连接图，按 图连接，不要凭记忆随想随接；接线时要 规范、整齐，尽量走直线、短线，以免引 起干扰。


1.2.3 实验报告 实验结束后需要撰写实验报告，这是一 项重要的基本功训练，绝不是一种形式上 的需要。通过撰写实验报告，回顾实验过 程、总结实验结果、加深对基本理论的认 识和理解。实验报告要写在规定的报告纸 上，所有的图形、表格都必须用直尺、曲 线板绘制。报告的内容主要包括以下几个 部分：






（1）首先检查仪器、仪表是否正确使用； （2）在正确使用仪器、仪表的前提下，按逻辑图 和接线图逐级查找问题所在。通常从发现问题的 地方，一级一级向前测试，测试电路的输入、输 出点的0－1状态，直到找到故障的初始发生位置； （3）在故障的初始处，首先检查连线是否正确， 确认无误后，检查器件引脚是否全部正确插进插 座中，有无引脚折断、弯曲、错插问题； （4）确认无上述问题后，取下器件测试，以检查 器件好坏，或者直接换一个好器件； （5）若器件和连线都正确，则需要考虑设计问题。



A．连线错误原因 忘记接器件的电源和地；连线与插孔接触 不良；连线经多次使用后，有可能外面塑 料包皮完好，但内部线断；连线多接、漏 接、错接；连线过长、过乱造成干扰。 B．接线错误现象 接线错误造成的现象多种多样，例如器件 的某个功能块不工作或工作不正常，器件 不工作或发热，电路中的一部分工作状态 不稳定等。

数字集成电路就是完成数字逻辑功能的集 成电路。集成电路按集成度可分为小规模 集成电路（SSI）、中规模集成电路 （MSI）、大规模集成电路（LSI）和超大 规模集成电路（VLSI）。实验中经常用的 是中、小规模集成电路，小规模集成电路 主要是一些门电路，中规模集成电路主要 是数据选择器、计数器等数字电路。中、 小规模数字电路常见的是TTL电路和CMOS 电路。实验中主要采用TTL的74系列电路 作为实验用器件。

2、布线 （1）导线要求 布线用的导线直径应和通用底板插孔直径 相一致，不宜太粗或过细；导线最好用色 线以区别不同用途。导线的剥头一般以5－ 7mm为宜，剥头不允许弯曲。

（2）布线顺序 布线最好有顺序地进行，以免造成漏接。 布线时先将固定电平的端点接好，如电源 线、地线、门电路的多余端或实验过程中 始终不改变的输入端等，这些连线要尽可 能短一些；然后按信号流向顺序布线。
2片 1片

三、实验内容 1、异或门逻辑功能测试：选2输入四异或 门电路74LS86，按图接线，输入端1、2、 4、5，接电平开关，输出端A、B、Y接显 示发光二极管。


2、逻辑电路的逻辑关 系 用74LS00按图接线， 将输入输出逻辑关系 填入表内。


1、实验目的； 2、实验仪器、器件； 3、实验内容、步骤、线路，包括方框图、 状态图或真值表、文字说明逻辑图等； 4、实验数据记录； 5、实验结果分析讨论、心得体会等。
实验一 常用数字电子技术测量 仪器的使用


一、实验目的 1、熟悉DS4210C双踪示波器面板上各旋 钮的作用与测量方法。 2、熟悉数字电路实验箱的使用方法，了解 实验箱内通过实验板结构，各辅助测试功 能板的功能及其应用。



4、测量门电路的逻辑功能 1）将“与非门”74LS00插入实验箱面板 上（注意：凹口朝左），14脚接＋5V，7 脚接地，并把两个输入端接实验箱的逻辑 开关D1、D2，输出端接发光二极管 （L0～L11任意一个）。 2）按照表1.1不同的输入组合，记录对应 的输出信号，结果填入表1.1。 表1.1 与非门真值表

二、实验仪器 1、爱迪克数字实验箱 2、DS4210C型双踪示波器




三、实验原理 1、爱迪克数字电路实验箱的结构： 实验箱的主体，实验箱内配有多块多孔实 验插座板，用来插集成电路和其它分立元 件； 12个逻辑开关由D0～D11输入，供作逻辑 电平“0”与“1”用； 12个发光二极管组成的12个0－1显示器， 由L0～L11输出，作为12个逻辑信息指示；

1.2.2 实验过程 一、电路的连接 1、插IC器件 （1）首先要认清方向，凹槽朝左，引脚按 逆时针排列，1脚在左侧第一个位置。注意 不要插反，否则一接电源就会烧坏IC器件。

（2）将IC器件插到底板上时要注意对准， 引脚间隔与底板插孔间隔相同，插入时用 力要轻，不要一下子插紧，待确定管脚和 插孔位置一致后，再稍用力插牢，以防IC 器件管脚弯曲或折断。


二、电路测试及其故障排除 1、数字电路测试 数字电路测试大体上分为静态测试和动态 测试两部分。静态测试是给定数字电路若 干组静态输入值，测试数字电路的输出值 是否正确。数字电路线路接好以后，把线 路的输入接电平开关输出，线路的输出接 电平指示灯，按功能表或状态表的要求， 改变输入状态，观察输入和输出之间的关 系是否符合设计要求。




四、实验内容 1、观察示波器机内较准信号频率为1KHZ， 3V的脉冲信号波形，使示波器屏幕上显示 波形，求出幅度V，脉冲宽度Tw，周期T， 用坐标纸画出波形并记录数据。 2、观察数字电路实验箱内脉冲源发出频率 为10KHZ，5V的脉冲信号波形，求幅度V， 周期T，脉冲宽度Tw, 用坐标纸画出波形并 记录数据。 3、用示波器测量数字电路实验箱的电压值 5V，用坐标纸画出波形并注明幅度。


数字IC器件有多种封装方式，为了教学方 便，在实验中所用的74系列器件封装选用 双列直插器件(DIP)。 图1.1 双列直插式封装图




双列直插封装有以下特点： （1）从左面看，器件一端有一个半圆的缺口，这是正方 向的标志。缺口下边的引脚号为1，引脚号按逆时针方向 增加，图中的数字表示引脚号。双列直插封装IC引脚个数 有14、16、20、24和28等。 （2）双列直插封装器件有两列引脚。引脚之间的间距为 2.54mm，两列引脚之间距离有宽（15.24mm）、窄 （7.62mm）两种。两列引脚之间的距离能够做较小改变， 但引脚间距不能改变。将器件插入实验台上的插座中去或 者从插座中拔出时要小心，不要将器件引脚搞弯或折断。 （3）74系列器件一般在右下角的最后一个引脚是GND， 左上角的引脚Vcc。例如，14引脚器件引脚7是GND，引 脚14是Vcc；20引脚器件引脚10是GND，引脚20是Vcc。 但也有例外的，所以使用IC时要先看清引脚图，找对电源 和地，避免因接线错误造成器件损坏。




（3）布线要求 A．布线长度不宜太长，最好贴近底板； B．避免导线相互交叉，更不要覆盖插孔， 切忌导线跨越器件的上空； C．一个插孔只能插一根导线，不允许插两 根导线； D．正确布线的底板应使电路清晰、整洁， 这样不仅会提高电路的可靠性，也便于检 查和排除故障、更换器件等；



E．在接实验电路之前，要对所有器件进行 功能验证，确保所有器件都是有效的，这 一步对实验的顺利进行至关重要，不可忽 略； F．对于大型实验，使用器件较多，这时可 以把实验分为若干独立的部分，逐一布线、 调试，最后再连接起来调试运行； G．为防止干扰，每用6个集成器件，电源 线要加接一个1～10F的旁路电容通地。



（4）测试方法不正确 若不发生前三者错误，实验一般会成功。 但测试方法不正确也会引起观察错误。例 如，一个稳定的波形，用示波器观察，而 示波器没有同步，则造成波形不稳的假象。 因此要学会正确使用仪器、仪表，尤其是 示波器的应用。 在完成布线后，对所有的连线复查一遍是 有益的。简单检查电源和地是否接好，输 入能否加到实验电路上，输出能否显示等。 当实验中发现结果与预期不一致时，应仔 细观察现象，冷静思考问题所在。




8个二－十进制七段译码显示器，其中6段 用8421输入，另外2个由abcdefg段输入； 2种脉冲信号发生器，用来产生1、2Hz、 4Hz等固定脉冲和用来产生1KHz～ 10KHz、1KHz～100KHz、1KHz～ 1MHz的可调脉冲信号； 4种单脉冲，由按钮开关控制，从P＋和P输出；若干阻容元件，以供使用。 提供固定电压+5、+12、-12和接地点。

注意点：
1.不能带电拔、插器件，拔、插器件只能 在关断电源的情况下进行。
2. 注意集成电路的方向,不能插错.



3. 74系列供电电压5V,不能超过.


1.2 数字实验
随着集成电路的广泛应用，一般采用的实 验方案使用接插式通用底板和双列直插式 集成元件，通过接插的方式进行实验。


1.2.1 实验准备 实践证明，实验前的准备工作做得是否 充分，对实验能否顺利完成以及能否从实 验中有所收获有很大影响。为了体现准备 工作是否充分，一般要求实验前书写实验 预习报告。预习报告不同于正式报告，没 有规定的书写格式和要求，只要自己看得 懂就行了。要求尽可能简洁、思路清楚、 一目了然，内容以实验电路图（实验电路 图就是在逻辑图的输入输出端注上器件的 管脚排列序号）为主，附以简要的文字说 明和记录结果数据的图表。

表1.1 与非门真值表
A 0
输入
B 0
输出011011
实验板（面包板）
实验二 门电路逻辑功能与转换

一、实验目的 1、掌握门电路逻辑功能及测试方法。 2、掌握采用与非门组成其他逻辑门电路的 方法。

二、实验仪器 1、YB4325型双踪示波器 2、YB3262型数字实验箱 3、器件： 74LS00 2输入端四与非门 74LS86 2输入端四异或门