数字电路实验
数字电路实验指导书
实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试一、实验目的1．熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。
2．掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。
二、实验器材1．数字逻辑实验箱DSB-3 1台2. 万用表 1只3．元器件： 74LS00（T065） 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干三、实验说明1．数字逻辑实验箱提供5 V + 0.2 V的直流电源供用户使用。
2．连接导线时，为了便于区别，最好用不同颜色导线区分电源和地线，一般用红色导线接电源，用黑色导线接地。
3．实验箱操作板部分K0~K7提供8位逻辑电平开关，由8个钮子开关组成，开关往上拨时，对应的输出插孔输出高电平“1”，开关往下拨时，输出低电平“0”。
4．实验箱操作板部分L0~L7提供8位逻辑电平LED显示器，可用于测试门电路逻辑电平的高低，LED亮表示“1”，灭表示“0”。
四、实验内容和步骤1．测试74LS04六非门的逻辑功能将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
表1-1 74LS04逻辑功能测试表2．测试74LS00四2输入端与非门逻辑功能将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
3．测试74LS55 二路四输入与或非门逻辑功能将74LS55正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。
（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）4．测试74LS86四异或门逻辑功能将74LS86正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-4要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平。
五、实验报告要求1．整理实验结果，填入相应表格中，并写出逻辑表达式。
2．小结实验心得体会。
3．回答思考题若测试74LS55的全部数据，所列测试表应有多少种输入取值组合？实验二集成逻辑门电路的参数测试一、实验目的1．掌握TTL和CMOS与非门主要参数的意义及测试方法。
数字电路实验报告
数字电路实验报告姓名：张珂班级：10级8班学号：2010302540224实验一：组合逻辑电路分析一．实验用集成电路引脚图1．74LS00集成电路2．74LS20集成电路二、实验内容1、组合逻辑电路分析逻辑原理图如下：U1A 74LS00NU2B74LS00NU3C74LS00N X12.5 VJ1Key = Space J2Key = Space J3Key = Space J4Key = SpaceVCC5VGND图1.1组合逻辑电路分析电路图说明：ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平，“0”表示低电平； 逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。
真值表如下： A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1表1.1 组合逻辑电路分析真值表实验分析：由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD =AB+CD ，同样，由真值表也能推出此方程，说明此逻辑电路具有与或功能。
2、密码锁问题：密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开；否则，报警信号为“1”，则接通警铃。
试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么？ 密码锁逻辑原理图如下：U1A74LS00NU2B74LS00NU3C 74LS00NU4D 74LS00NU5D 74LS00NU6A74LS00N U7A74LS00NU8A74LS20D GNDVCC5VJ1Key = SpaceJ2Key = SpaceJ3Key = SpaceJ4Key = SpaceVCC5VX12.5 VX22.5 V图 2 密码锁电路分析实验真值表记录如下：实验真值表 A B CD X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 11 10 1表1.2 密码锁电路分析真值表实验分析：由真值表（表1.2）可知：当ABCD 为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。
数电实验报告1
实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。
2、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。
二、实验仪器及材料1、双踪示波器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74LS04 六反相器1片三、预习要求1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。
2、熟悉所有集成电路的引线位置及各引线用途。
3、了解双踪示波器使用方法。
四、实验内容实验前按学习机使用说明先检查学习机是否正常，然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。
线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。
试验中改动接线须先断开电源，接好线后在通电实验。
1、测试门电路逻辑功能。
（1）选用双输入与非门74LS20一只，插入面包板，按图连接电路，输入端接S1~S4(电平开关输入插口)，输出端接电平显示发光二极管（D1~D8任意一个）。
（2）将电平开关按表1.1置位，分别测出电压及逻辑状态。
（表1.1）2、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图接线，输入端1﹑2﹑4﹑5接电平开关，输出端A﹑B﹑Y接电平显示发光二极管。
（2）将电平开关按表1.2置位，将结果填入表中。
表 1.23、逻辑电路的逻辑关系（1）选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，实验电路自拟。
将输入输出逻辑关系分别填入表1.3﹑表1.4。
（2）写出上面两个电路的逻辑表达式。
表1.3 Y=A ⊕B表1.4 Y=A ⊕B Z=AB 4、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器（非门）按图1.5接线，输80KHz 连续脉冲，用双踪示波器测输入，输出相位差，计算每个门的平均传输延迟时间的tpd 值 ： tpd=0.2μs/6=1/30μs 5、利用与非门控制输出。
选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，输入接任一电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用:一端接高有效的脉冲信号，另一端接控制信号。
数字电路实验三进制
数字电路实验三进制数字电路实验中，我们学习了二进制及其相关电路设计和分析方法。
但是除了二进制，实际上还有一种进制是很重要的，那就是三进制。
本文将为大家介绍三进制及其在数字电路中的应用。
什么是三进制？我们都知道，二进制是一种基于2个数字的进制，即0和1。
而三进制则是一种基于3个数字的进制，即0、1和2。
三进制中的每个数字位所代表的实际数字就是3的某次幂。
例如，三进制的第一个数字位就代表3的0次幂，因此它可以表示数字0、1或2；第二个数字位代表3的一次幂，即3，因此它可以表示数字0、3或6；第三个数字位代表3的二次幂，即9，以此类推。
所以，三进制中的数码位权是3的幂次方。
三进制的运算三进制的运算与二进制和十进制类似，也可以进行加、减、乘、除和进位借位等操作。
加法规则：0+0=0，0+1=1，0+2=2，1+1=0（进1），1+2=0（进1），2+2=1（进1）。
减法规则：0-0=0，0-1=2（借1），0-2=1（借1），1-1=0，1-2=2（借1），2-2=0。
乘法规则：使用十进制的乘法规则，再把结果转换为三进制即可。
除法规则：使用十进制的除法规则，再把商和余数转换为三进制即可。
在数字电路中的应用三进制在数字电路中常常用于设计多值逻辑电路。
传统的二进制电路只表示两种状态，即0和1，而多值逻辑电路则可以表示更多的状态，例如六态逻辑电路可以表示六种不同的状态。
而三进制正好可以用来表示三种状态，因此在多值逻辑电路中非常适用。
三进制的另一个应用就是颜色编码。
在某些领域，例如电子元件的分类和标识等，采用三种不同的颜色来编码物品的不同属性。
这种编码方式被称为三色编码，每种颜色所代表的数字就是三进制中的0、1和2。
总结三进制虽然在数字电路中并不像二进制那么常见，但它却有其独特的优势。
使用三进制可以将多值逻辑电路设计得更加有效率，同时三进制还可以应用于颜色编码等领域。
因此，在数字电路实验中，我们应该学会对三进制的理解和使用。
数电实验
Si Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ai Bi Ci 1 Ci Ai Bi Ai Ci 1 Bi Ci 1
得 p78 图4 . 3. 6 ------太繁琐
教材p78图4.3.7 用异或门和与非门来实现全加运算。----自己推导公 式----p78。
实验预习要求 1、复习有关计数器部分内容 2、绘出各实验内容的详细线路图 3、拟出各实验内容所需的测试记录表格 4、查手册，给出并熟悉实验所用各集成块的引脚排列图 实验报告 1、画出实验线路图，记录、整理实验现象及实验所得的有 关波形。对实验结果进行分析。 2、总结使用集成计数器的体会。
移位寄存器及其应用
(5)平均传输延迟时间tpd ：是衡量门电路开关速度的参数， 它是指输出波形边沿的0.5Um至输入波形对应边沿0.5Um点 的时间间隔。
tpd
1 tpd (tpdL tpdH ) 2
T 6
实验五：组合逻辑电路的设计与测试
一、实验目的 掌握组合逻辑电路的设计与测试方法
二、实验内容 1、设计用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路。 要求按本文所述的设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符 合设计要求为止。 2、设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门组成。 3、设计一位全加器，要求用与或非门实现。 4、设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路； 根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三 个输出端中的一个输出为“1”，要求用与门、与非门及或非 门实现。
实验预习要求 1、根据实验任务要求设计组合电路，并根据所给的标准器件 画出逻辑图。 2、如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好？ 3、“与或非”门中，当某一组与端不用时，应作如何处理？
数字电路实验
实验一基本门电路（验证型）一、实验目的（1）熟悉常用门电路的逻辑功能；（2）学会利用门电路构成简单的逻辑电路。
二、实验器材数字电路实验箱 1台；74LS00、74LS02、74LS86各一块三、实验内容及步骤1、TTL与非门逻辑功能测试（1）将四2输入与非门74LS00插入数字电路实验箱面板的IC插座上，任选其中一与非门。
输入端分别输入不同的逻辑电平（由逻辑开关控制），输出端接至LED“电平显示”输入端。
观察LED亮灭，并记录对应的逻辑状态。
按图1－1接线，检查无误方可通电。
图1－1表1－1 74LS00逻辑功能表2、TTL或非门、异或门逻辑功能测试分别选取四2输入或非门74LS02、四2输入异或门74LS86中的任一门电路，测试其逻辑功能，功能表自拟。
3、若要实现Y=A′, 74LS00、74LS02、74LS86将如何连接，分别画出其实验连线图，并验证其逻辑功能。
4、用四2输入与非门74LS00实现与或门Y=AB+CD的功能。
画出实验连线图，并验证其逻辑功能。
四、思考题1.TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平？2.如何处理各种门电路的多余输入端？附：集成电路引出端功能图实验二组合逻辑电路（设计型）一、实验目的熟悉简单组合电路的设计和分析过程。
二、实验器材数字电路实验箱 1台，74LS00 三块，74LS02、74LS04、74LS08各一块三、实验内容及步骤1、设计一个能比较一位二进制A与 B大小的比较电路，用X1、X2、X3分别表示三种状态：A>B时，X1=1;A<B时X2=1;A=B时X3＝1。
(用74LS04、74LS08和74LS02实现）要求：（1）列出真值表；（2）写出函数逻辑表达式；（3) 画出逻辑电路图，并画出实验连线图；（4）验证电路设计的正确性。
2、测量组合电路的逻辑关系：（1）图3-2电路用3块74LS00组成。
按逻辑图接好实验电路，输入端A、B、C 分别接“逻辑电平”，输出端D、J接LED“电平显示”；图3-2 表3－2（2）按表3－2要求，将测得的输出状态和LED显示分别填入表内；（3）根据测得的逻辑电路真值表，写出电路的逻辑函数式，判断该电路的功能。
数字电路实验报告1. 门电路逻辑功能及测试
门电路逻辑功能及测试1.实验目的➢熟悉门电路逻辑功能；➢掌握数字示波器的使用方法。
2.预习要求➢复习门电路工作原理及相应逻辑表达式；➢阅读本实验所用各门电路IC 的数据手册；➢熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途；➢了解数字示波器使用方法。
3.实验器材4.实验内容4.1测试门电路逻辑功能⑴ 选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板，按图1.1 接线⑵ 将逻辑电平开关按表 1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。
表 1.100.1231 4.021 4.021 4.021 4.024.2 逻辑电路的逻辑关系⑴ 用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。
0 0 01 1 01 1 00 0 1⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。
Y=A'B+AB' Z=AB4.3利用与非门控制输出用一片 74LS00 按图 1.4 接线。
S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。
在下面画出波形图：4.3.14.3.24.4用与非门组成其他门电路⑴ 组成或非门：1 0 0 0 0 1 1 0用一片二输入端四与非门组成或非门画出电路图，测试并填表1.4。
⑵ 组成异或门：①将异或门表达式转化为与非门表达式：A'B+AB'=[(A'B+AB')']'=[(A'B)'(AB')']'②画出逻辑电路图③测试并填表 1.5。
4.5异或门逻辑功能测试选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。
将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。
0 0 0 0.000671 0 1 5.020 0 0 0.000670 1 1 5.020 0 0 0.000671 1 0 0.001324.6 逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器 74LS04 逻辑电路按图 1.6 接线，输入 1KHz 脉冲，将输入脉冲和输出脉冲分别接入数字示波器两路输入端，观察并记录输入、输出端的延时值，计算出每个门的平均延时值。
数字电路实验各实验注意内容
数字电路与逻辑设计实验注意内容稳定情绪、不要紧张，仔细看实验内容与步骤，关键步骤做出提示。
1、如何按正确的实验步骤进行实验？注意：关闭电源连接电路；按照指导书实验步骤进行操作（包括连接、测试、数据记录）；关闭实验电源，写实验报告；整理实验座位。
2、如何正确连接实验电路？注意：先用红黑线连接电源和地线；对实验电路连线分配线的颜色，并按颜色连线，注意长、短连接线的使用；按照实验连接电路图从左到右以节点进行连接。
3、如何从实验箱脉冲源调出并观察频率为5KHz的连续方波信号？注意：合理选择频段选择和分频系数；或使用脉冲源中的计数脉冲进行调节；用示波器的自动测量功能观察（调节好垂直、水平档位和触发电平）4、如何合理将实验电路的输入端、控制端、输出端连接到实验箱？注意：区分端口类型连接和合理排列端口顺序5、如何规范画出和记录实验电路的静态测试表格？注意：测试表格应体现测试的信息，如，输入，输出，时钟等的名称6、如何设置带预置端和清零端触发器组成的时序电路的初始值？注意：/SD、/RD端的使用，设置完初值后/SD、/RD应为高电平7、如何通过静态测试验证时序电路能否自启动？注意：将计数循环体外的状态分别设置为电路初始状态进行测试，观察和记录循环体外的所有状态能否进入计数循环体内。
8、如何正确连接示波器探头？注意：探头正、负端的连接，探头衰减开关与探头倍数的匹配。
9、如何调节示波器的水平控制、垂直控制部分使示波器合适显示波形？注意：调节垂直幅度和水平时间周期旋纽，使显示屏内应有一～二个周期显示的波形，清楚观察波形的垂直幅度和水平时间周期。
10、如何设置和调节示波器的触发控制部分稳定测试波形（即：触发电平与触发释抑的使用方法）？注意：在一个时序电路测试中，示波器的CH1一定测试的实验电路的输入时钟（在自动测试时，触发源的缺省状态是CH1）。
示波器的触发源设置为实验电路的输入时钟，调节触发电平（50％键）稳定触发源CH1；以实验电路输出的各路信号中最大周期作为调节触发释抑的时间参数，达到稳定各路时序信号的输出波形。
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数字电路实验
实验目的
本实验旨在通过实际操作，加深对数字电路原理的理解并巩固相关知识，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
实验设备与材料
•逻辑门芯片
•示波器
•数字电路实验箱
•多用途测试仪
实验内容
1.实验一：数字逻辑门的基本操作
–使用真值表法验证与门、或门、非门、与非门的逻辑功能。
–使用数字电路实验箱上的逻辑门芯片，接线实现与门、或门、非门、与非门的功能，并通过示波器验证。
–记录实验过程和实验结果，并对结果进行分析和讨论。
2.实验二：二进制加法器的设计与实现
–使用逻辑门芯片，设计并实现一个二进制加法器。
–验证二进制加法器的功能，记录实验过程和实验结果，并分析可能出现的问题。
–对比全加器和半加器的功能和实现方式，并进行思考和讨论。
3.实验三：多路选择器的设计与实现
–使用逻辑门芯片，设计并实现一个多路选择器。
–验证多路选择器的功能，记录实验过程和实验结果。
–探讨多路选择器的应用场景，并思考其在电路设计中的作用。
4.实验四：时序电路的设计与实现
–了解时序电路的原理和基本概念。
–使用逻辑门芯片，设计并实现一个简单的时序电路。
–验证时序电路的功能，记录实验过程和实验结果，并进行分析和总结。
实验步骤
1.实验一：数字逻辑门的基本操作
–根据真值表，通过逻辑门芯片进行电路的设计和实现。
–使用示波器对逻辑门的输出进行观察，记录实验结果。
–思考并讨论逻辑门的实现原理和应用场景。
2.实验二：二进制加法器的设计与实现
–熟悉二进制加法器的原理和设计方法。
–使用逻辑门芯片，设计并实现一个4位二进制加法器。
–验证加法器的功能，记录实验结果，并分析可能出现的问题。
–比较全加器和半加器的功能和实现方式，思考其在电路设计中的应用。
3.实验三：多路选择器的设计与实现
–了解多路选择器的原理和应用场景。
–使用逻辑门芯片，设计并实现一个4位多路选择器。
–验证选择器的功能，记录实验结果，并思考其在电路设计中的作用。
4.实验四：时序电路的设计与实现
–学习时序电路的基本概念和实现方法。
–使用逻辑门芯片，设计并实现一个简单的时序电路。
–验证时序电路的功能，记录实验结果，并进行分析和总结。
实验结果与分析
1.实验一：数字逻辑门的基本操作
–验证了与门、或门、非门、与非门的逻辑功能，并通过示波器的观察，验证了电路的正确性。
–思考并讨论了逻辑门的实现原理和应用场景，加深了对逻辑电路的理解。
2.实验二：二进制加法器的设计与实现
–成功设计并实现了一个4位二进制加法器，通过验证实验证明了加法器的正确性。
–比较了全加器和半加器的功能和实现方式，思考了它们在电路设计中的应用。
3.实验三：多路选择器的设计与实现
–成功设计并实现了一个4位多路选择器，验证了选择器的功能，并思考了其在电路设计中的作用和应用场景。
4.实验四：时序电路的设计与实现
–学习了时序电路的基本概念和实现方法，并通过实验验证了时序电路的功能和正确性。
–总结了时序电路的特点和应用领域，并对实验结果进行了分析和总结。
总结与思考
通过本次实验，我对数字电路原理有了更深入的了解，掌握了逻辑门的基本操
作方法和设计思路。
通过实际的操纵和观察，我对二进制加法器、多路选择器和时序电路的设计和实现有了更清晰的认识。
实验中遇到的问题和困难，帮助我培养了解决问题的能力和动手实践的能力。
通过和同学的讨论和思考，我对数字电路的应用场景和未来的发展有了更深入的思考和认识。
参考资料
1.《数字电路基础》（第2版），赵炯梅编著，清华大学出版社，
2018年。
2.《数字电路与逻辑设计实验指导书》，XXX，XXX出版社，XXXX年。