数字电路实验讲义

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1、数字电路实验讲义2008年5月目录实验1TTL集成逻辑门功能测试1实验2组合逻辑电路6实验3加法器9实验4触发器逻辑功能测试13实验5译码器及数据选择器的应用17实验6同步计数器23实验7集成单元异步计数器27实验8移位寄存器的功能测试及应用33实验9555集成定时器的应用36实验1TTL集成逻辑门功能测试一、实验目的1.掌握TTL与非门、或非门、异或门的逻辑功能。了解三态门的主要特性及使用方法。2.掌握TTL门电路电压传输特性的测试方法。二、实验仪器1.数字电路实验箱一台2.万用表一块3.集成芯片74LS

2、00四2输入与非门74LS554输入与或非门74LS86四2输入异或门74LS125四2输入三态门三、实验原理TTL与非门的电压传输特性:电压传输特性表示与非门的输出电压U0与输入电压Ui之间的关系,由该曲线可以得到以下参数:U0H(输出高电平);U0L(输出低电平);阈值电压UTH(转折区中点对应的输入电压)。三态门的特点:三态门的输出除0态和1态外,还可以呈现高阻状态,或称为开路状态。利用三态门可以实现总线结构,还可以实现数据的双向传输。四、实验内容及步骤1.测试TTL与非门(74LS00)的逻辑功能1

3、)集成电路的管脚见图1所示,管脚标“VCC”接电源+5V,管脚标“GND”接电源“地”,集成电路才能正常工作。门电路的输入端接入高电平(逻辑1态)或低电平(逻辑0态),可由实验箱逻辑电平开关K提供,门电路的输入端接逻辑电平指示灯L,由L灯的亮或灭来判断输出电平的高、低。3774LS00二输入与非门74LS55与或非门74LS86二输入异或门74LS125四路三态缓冲门图1集成电路管脚图2)实验线路如图2所示,与非门的输入端A、B分别接实验箱中逻辑电平开关K1、K2,扳动开关即可输入0态或者1态。输出F接实验

4、箱中逻辑指示灯L1,当L1亮时,输出为1态,不亮时则输出为0态。3)用数字表逻辑挡检测TTL门电路的好坏:先将集成电路电源管脚“VCC”和“GND”接通电源,其它管脚悬空,数字表的黑表笔接电源“地”,红表笔测门电路的输入端,数字表逻辑显示应为1态,如显示为0态则说明TTL与非门输入端内部已被击穿,门电路坏了,此门电路不能再使用;红表笔测门电路的输入端,输出应符合逻辑门的逻辑关系。例如:与非门(74LS00),表测量两输入端悬空都为逻辑1,输出应符合逻辑与非门的关系,测量应为逻辑0态,如果逻辑关系不对,可判断

5、门电路坏了。&(K1)A13F(L1)(K1)B22图2TTL与非门4)将测试结果填入表1中,并写出输出F的逻辑表达式:F=37表1与非门真值表输入输出ABF00011011表2TTL与或非门输入输出ABCDF00000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011112.测试TTL与或非门(74LS55)的逻辑功能1)测试接线图如3所示,测试方法与和步骤与上面基本相同,输入端A、B、C、D分别接四个逻辑开关,输出接电平指示灯。2)将测试结

6、果填入真值表2中,并写出输出F的逻表达式:F=&≥1(K1)A(K2)BF(L1)(K3)C(K4)D图3TTL与或非门373.测试TTL异或门(74LS86)的逻辑功能测试接线如图4所示。测试方法同“与或非”门相同。将测试结果填入真值表3中。并写出输出F的逻辑表达式:F=表3异或门值表输入输出ABF00011011=1AFB图4TTL异或门4.测试TTL与非门电压传输特性1)选用与非门(74LS00),测试接线图如图5所示,Ui直流信号源提供0~+5V可调的直流电压信号(注:TTL门电路输入电压值应在0~

7、+5V)。用万用表分别测量Ui与U0的对应值,并将测试结果填入表4中。2)根据表4所列的数据点,在图6上画出电压传输特性曲线,并由做图法近似地找出阈值电压Uth=。5&+5V4U03Ui21Ui(V)00.20.40.60.811.21.41.61.82图5TTL与非门图6电压传输特性曲线表4输入电压Ui与输出电压U0对应关系Ui(V)00.20.40.60.811.21.41.61.82U0(V)5.三态门应用1)选用与非门(74LS00)和三态门(74LS125),测试接线图如图7所示。372)A端输入

8、1HZ的方波信号,用指示灯观察输出端F1、F2,并将结果填入表5中。1▽EN1▽EN1                A              F1(L1)      (L输入1HZ方波)  EN1                                                                                                           

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