数字电子技术实验练习内容
数电实验考试题及答案
数电实验考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在数字电路中，一个触发器的状态由其输入端的信号决定，而不受输出端的影响。
这个触发器是（）。
A. RS触发器B. D触发器C. JK触发器D. T触发器答案：B2. 以下哪个不是组合逻辑电路的特点？（）A. 输出只依赖于当前输入B. 输出与输入之间存在时间延迟C. 输出与输入之间没有记忆功能D. 输出状态随输入状态的变化而变化答案：B3. 在一个4位二进制计数器中，当计数器从0计数到15时，输出端Q3Q2Q1Q0的状态变化顺序是（）。
A. 0000 -> 0001 -> 0010 -> 0011 -> 0100 -> 0101 -> 0110 -> 0111 -> 1000 -> 1001 -> 1010 -> 1011 -> 1100 -> 1101 -> 1110 -> 1111 -> 0000B. 0000 -> 0001 -> 0010 -> 0011 -> 0100 -> 0101 -> 0110 -> 0111 -> 1000 -> 1001 -> 1010 -> 1011 -> 1111 -> 1110 -> 1101 -> 0000C. 0000 -> 0001 -> 0010 -> 0011 -> 0100 -> 0101 -> 0110 ->0111 -> 1000 -> 1001 -> 1010 -> 1011 -> 1110 -> 1101 -> 1111 -> 0000D. 0000 -> 0001 -> 0010 -> 0011 -> 0100 -> 0101 -> 0110 -> 0111 -> 1000 -> 1001 -> 1010 -> 1011 -> 1100 -> 1101 -> 1110 -> 1111答案：A4. 以下哪个逻辑门电路可以实现异或（XOR）功能？（）A. 与非门B. 或非门C. 与门D. 异或门答案：D5. 在数字电路中，一个D触发器的输出Q与输入D的关系是（）。
数字电子技术试验
实验二 三态门和OC门的研究
一、实验目的
(1) 熟悉两种特殊的门电路：三态门和OC门；
(2) 了解“总线”结构的工作原理。
二、实验原理
数字系统中，有时需把两个或两个以上集成逻辑门的输出端连接起来，完成一定的
辑 功 能 。 普 通 TTL门 电 路 的 输 出 端 是 不 允 许 直 接 连 接 的 。 图 2_1示 出 了 两 个 TTL门 输 出 短
低电平两种输出状态外，还有第三种输出状态——高阻态。处于高阻态时，电路与负载
之间相当于开路。图( a ) 是使能端高电平有效的三态与非门，当使能端EN =1时，电为正
常的工作状态，与普通的与非门一样，实现y =
；当EN =0时，为禁止工作
状态，y输出呈高阻状态。图(b)是使能端低电平有效的三态与非门，当
图3_2_7 三态门总线传输方式
表3_2_1 单向总线逻辑功能
表3_2_2 双向总线逻辑功能
三、预习要求 (1)根据设计任务的要求，画出逻辑电路图，并注明管脚号。 (2)拟出记录测量结果的表格。 (3)完成第七项中的思考题1、2、3。
四、实验内容图3_2_8 设计要求框图 1、用三态门实现三路信号分时传送的总线结构。框图如图3_2_8所示，功能如表 3_2_3所示。
Rc值 的 大 小 会 影 响 输 出 波 形 的 边 沿 时 间 ， 在 工 作 速 度 较 高 时 ，Rc的 取 值 应 接 近
Rc(min)。
2．三态门
三态门，简称TSL(Three-state Logic)门，是在普通门电路的基础上，附加使能控和
控制电路构成的。图3_2_6所示为三态门的结构和逻辑符号。三态门除了通常的高电和
图1.2
表1.2
数字电子技术基础实验(1)
观察逻辑门对信号的控制作用
• 74LS27（或非门）
• 74LS86（异或门）
• 74LS240
用作选通电路 /EN是整个电路使能端，/EN=0时，G1 工作，G2禁止，Y=/A1;/EN=1时，G1 禁止，G2工作，Y=/A2。 G1、G2构成两个开关。
注意：非门没有专门的芯片，用一片 74LS00（与非门），使其中一个管脚 始终保持高电平即可实现非门的逻辑。
数字电子技术基础实验
实验一：TTL逻辑功能测试
实验目的
• 熟悉常用逻辑门的逻辑功能。 • 掌握门电路逻辑功能的测试方法 • 用基本的门电路组合实现特定逻辑 功能 • 注意：TTL74系列门电路芯片的供 电电压Vcc范围是4.75v-5.25v，过 高会烧掉芯片。
实验内容
• 74LS00（与非门）
1.脉冲信号的产生 2.示波器的使用
《数字电子技术基础》实验
实验一门电路逻辑功能测试一、实验目的1．熟悉门电路的逻辑功能。
2．熟悉常用集成门电路的引脚排列及其使用。
二、实验设备和器件1．直流稳压电源、信号源、示波器、万用表、面包板2．74LS00 四2输入与非门74LS04 六反相器74LS86 四2输入异或门三、实验内容1．非门逻辑功能（1）熟悉74 LS04的引脚排列，如图1（a）所示，其内部有六个非门。
A F(a)引脚排列（b）实验电路图1 74 LS04引脚图与实验电路（2）取其中的一个非门按图1（b）所示接好电路。
（3）分别将输入端A接低电平和高电平，测试输出端F电压，并转换成逻辑状态填入表1。
表 1 非门逻辑功能2．与非门逻辑功能（1）熟悉74 LS00的引脚排列，如图2（a）所示，其内部有四个2输入端与非门。
AFB(a)引脚排列（b）实验电路图2 74 LS00引脚图与实验电路（2）取其中的一个与非门按图2（b ）所示接好电路。
（3）分别将输入端A 、B 接低电平和高电平，测试输出端F 电压，并转换成逻辑状态填入表2。
表 2 与非门逻辑功能3（1）熟悉74 LS86的引脚排列，如图3（a ）所示，其内部有四个2输入端异或门。
A FB(a)引脚排列（b ）实验电路图3 74 LS86引脚图与实验电路（2）取其中的一个异或门按图3（b ）所示接好电路。
（3）分别将输入端A 、B 接低电平和高电平，测试输出端F 电压，并转换成逻辑状态填入表3。
表 3 异或门逻辑功能4．与或非门逻辑功能（1）利用与非门和反相器可以构成与或非门，其原理图如图4所示。
AFB C D图4 与或非门原理图（2）按照原理图，将74 LS00和74 LS04接成与或非门。
（3）当输入端为表4中各组合时，测试输出端F 的结果并填入表4。
表 4 与或非门逻辑功能5．与非门对输出的控制（1）任取74 LS00中的一个与非门，按图5所示接好电路。
输入端A 接一连续脉冲，输入端B 分别接高电平和低电平。
数字电子技术础实验指导书(第四版本)答案
数字电子技术基础实验指导书(第四版本)答案实验一：二进制和十进制数转换实验目的通过本实验，学生应能够掌握以下内容：•理解二进制和十进制数的定义；•掌握二进制和十进制数之间的相互转换方法；•了解计算机中数字的表示方式。
实验器材•D型正相触发器74LS74；•全加器IC 74LS83N；•BCD码转十进制码芯片74LS85N；•多路数据选择器74LS139；•Logisim仿真软件。
实验原理在本实验中，我们将学习如何将二进制数转换为十进制数，以及如何将十进制数转换为二进制数。
二进制数转换为十进制数二进制数是一种由0和1组成的数制。
要将二进制数转换为十进制数，我们将按照以下步骤进行：1.从二进制数的最低位开始，将每个位上的数字乘以2的幂，幂的值从0开始，并以1递增。
2.计算结果得到的数值将二进制数转换为十进制数。
例如，将二进制数1101转换为十进制数的过程如下：(1 × 2^3) + (1 × 2^2) + (0 × 2^1) + (1 × 2^0)= 13十进制数转换为二进制数十进制数是一种由0到9组成的数制。
要将十进制数转换为二进制数，我们将按照以下步骤进行：1.将十进制数除以2，得到商和余数。
2.将商除以2，得到新的商和余数，重复此步骤，直到商为0。
3.将每个余数按从下到上的顺序排列，得到二进制数的表示。
例如，将十进制数13转换为二进制数的过程如下：13 ÷ 2 = 6 余 16 ÷ 2 = 3 余 03 ÷ 2 = 1 余 11 ÷2 = 0 余 1余数从下到上排列为1101，即为二进制数13的表示。
实验步骤1.将电路搭建如图所示：实验电路图实验电路图2.打开Logisim仿真软件，导入上述电路图。
3.分别输入二进制数和十进制数，并进行转换。
4.验证转换结果的正确性。
实验结果分析我们使用Logisim仿真软件进行实验，输入了二进制数1101和十进制数13，进行转换。
数字电子技术实验指导书(答案) PPT
1片
（三）实验内容
• １．测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。
• ２．测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。
• ３．测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。
• 1.将器件的引脚７与实验台的“地（GND）”连接，
1、测试74LS00逻辑关系接线图及测 试结果
1 K1
K2 2
3 LED0
图1.1 测试74LS00逻辑关系接线图
输入 输出
引脚1 L L H H
引脚2 L H L H
引脚3 H H H L
表1.1 74LS00真值表
2、测试74LS02逻辑关系接线图及测 试结果
K1 2 K2 3
1 LED0
图1.2 测试74LS28逻辑关系接线图
二 、 TTL、HC和HCT器件的电压传输特性
5．在不考虑输出负载能力的情况下，从上述观点可以得 出下面的推论
（１）74H CT芯片和74HC芯片的输出能够作为 74LS芯片的输入使 用。
（２）74LS芯片的输出能够作为74HCT芯片的输入使用。 实际上，在考虑输出负载能力的情况下，上述的推论也是正确
数字电子技术实验指导书(答案)
一、基本逻辑门电路性能（参数）测试
（一）实验目的
１.掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 ２.熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。 （二）实验所用器件
ｌ.二输入四与非门74LS00
1片
２.二输入四或非门74LS02
1片
３.二输入四异或门74LS86
的。应当指出，虽然在教科书中和各种器件资料中，74LS芯片的 输出作为74HC芯片的输入使用时，推荐的方法是在74LS 芯片的 输出和十5Ｖ电源之间接一个几千欧的上拉电阻，但是由于对 74LS芯片而言，一个74HC输入只是一个很小的负载，74LS芯片 的输出高电平一般在３.5V～4.5V之间，因此在大多数的应用中， 74LS芯片的输出也可以直接作为74HC芯片的输入。
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(mF。
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？2．写出下列逻辑电路的输出逻辑表达式并化简为最简与或式，说明电路的功能实验六 译码器的应用一、实验内容1．用74LS138和74LS20设计一个半加器电路。
数字电子技术实验1-4
第三部分：数字电子技术实验实验一晶体管开关特性限幅器与箝位器一、实验目的1、观察晶体管的开关特性，熟悉外电路参数对晶体管开关特性的影响。
2、掌握现现限幅器的基本工作原理。
3、掌握箝位器的基本工作原理。
二、实验原理1、二极管的开关过程是结电容充、放电和存贮电荷建立与消散的过程。
二级管的开启和关断不可能在瞬间完成。
如图3-1-1所示，当加在二级管上的电压突然由正向偏置变为反向偏置时，二级管的截止过程存在反向恢复时间t R=t S+t F,其中t S称为存贮时间，t F称为下降时间。
t S和t F值的大小取决于二级管的结构，同时也与外电路的参数有关。
二级管正向电流越大，t S值越大；所加截止偏压越大，t S值越小。
由于t R的存在，限制了开关速度的提高，所以应合理地选择电路元件参数以减小二极管的开关时间，限制了开关速度的提高，所以应合理地选择电路元件参数以减小二极管的开关时间，提高开关速度。
图3-1-1二级管开关特性图3-1-2晶体管开关特性1、晶体管的开关过程主要与晶体管内部存贮电荷（主要是基区存贮电荷）的建立和消散过程有关，因此晶体管从截止到饱和与从饱和到截止状态的转换都需要时间。
晶体管的开关特性如图3-1-2所示，其中开启时间t on=t d（延迟时间）＋t r（上升时间）；关闭时间t off=t s （存贮时间）＋t f（下降时间）。
与二级管的开关参数一样，这些差数也主要取决于晶体管的内部结构，同时与外电路的参数有关。
例如，加大基极正向驱动电流可以减小t r，但同时加深了晶体管的饱和程度，t c也随之增加；而若加大反向驱动电流，t s和t f都将减小，但截止程度也相应加深，对减小t d不利。
开关时间的存在使晶体管开关速度受到限制，为了减小开关时间，应选择合适的负载电阻R c，减小输出电容C o，此外，在基极串联电阻上并联一个加速电容，或在集电极接入限幅二极管D，都可以使输出波形的边沿得到明显的改善。
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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
2．写出下列逻辑电路的输出逻辑表达式并化简为最简与或式，说明电路的功能
实验六 译码器的应用
一、实验内容
1．用74LS138和74LS20设计一个半加器电路。
2．用74LS138和74LS20设计一个一位全加器电路。
3．用74LS138和74LS20设计一个电路，控制由红、黄、绿三个指示灯表示三台设备的工作状况。
要求：红灯发光表示有一台设备工作不正常；黄灯发光表示有两台设备工作不正常；红、黄灯均发光表示三台工作不正常；绿灯发光表示三台工作正常。
4．用74LS138和74LS20设计一个电路，实现逻辑函数C B C A B A Y ++=
二、思考题
1．复习74LS138的功能表。
2．复习CD4511的功能表。
3．复习共阴、共阳数码管的电平驱动。
实验七 数据选择器的应用
一、实验内容
1．用74LS151设计三输入多数表决电路。
2．用74LS151设计四输入多数表决电路。
3．用74LS151和74LS00设计一个照灯控制电路，要求在4个不同的地点都能独立地开灯和关灯
4．用74LS153和非门设计一个全减器电路。
二、思考题
1．用数据选择器实现函数，当函数输入变量数小于或大于数据选择器的地址端时，如何处理
2．分析下面电路，写出真值表和其相应的函数。
实验八触发器的应用
一、实验内容
1．用74LS74设计一个八进制异步加法计数器。
2．用74LS74设计一个八进制异步减法计数器。
3．JK触发器转换成D触发器。
4．JK触发器转换成T触发器。
二、思考题
1．说明你所设计电路的工作原理。
2．触发器d R、d S端的功能作用是什么
3．如何计数器清零或将计数器初始状态置1
实验九计数器的应用
一、实验内容
1．用两块CD40192和一块74LS00，设计一个二十八进制加法计数器，写出工作原理；
2．用两块CD40192和一块74LS20，设计一个三十五进制加法计数器，写出工作原理；
3．用两块CD40192和一块74LS20，设计一个二十八进制减法计数器，写出工作原理；
4．利用复位法将一块CD40192设计成九进制加法计数器，写出工作原理；5．用一块CD40192和74LS00设计一个七进制加、减法计数器，写出工作原理；
二、思考题
1．同步、异步计数器的概念。
2．CD40192功能表中执行加法、减法计数功能的条件。
3．复位法设计N进制计数器的方法。
4．所设计的计数器的工作原理。
实验十移位寄存器的应用
一、实验内容
1．用CD40194设计右移环形计数器；
2．用CD40194设计左移环形计数器；
二、思考题
1．移位寄存器CD40194实现清零、送数、左移、右移的条件；
2．说明右移、左移环形计数器的工作原理。
3．右移、左移环形计数器的有效状态及无效状态。
说明：
上述实验内容同学们可以通过仿真实验来设计并测试，无需到实验室复习。