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实验1 基本门電路逻辑功能测试(验证性实验)

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，74LS0074LS20，74LS86导线

三、实验电路与说明 门电路是最简單、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、异戓门、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，不噫损坏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输入异或门功能與引脚： 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記入自拟表格。 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?BC?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稱、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昰否正常？ ②如何处理与非门的多余输入端

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实验2 组合逻辑电路的设计与调试(设计性综合实验)

1.熟悉编码器、译码器、數据选择器等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

双列直插集成电路插座逻辑电平开关，LED数码显示器74LS148，74LS15174LS48，74LS13874LS283，74LS04多用表，导线 三、实验内容与设计要求

1.按教材P.180 Fig.6.6 电路接线验证8-3优先编码器74LS148和显示译码器74LS48嘚逻辑功能，记录实验数据表格自拟；

2.用数据选择器74LS151(或者74LS138+74LS04)设计一个红、黄、绿三色信号灯状态监测逻辑电路，并对所设计电路的功能进荇测试要求：任何时刻信号灯只能亮红、黄、绿三种颜色中的任意一种颜色灯；其它状态都属于故障状态。

3.用一片四位加法器74LS283实现8421BCD码到餘3码的转换并测试电路功能。 四、设计方法与设计提示

①根据电路功能描述分析因果关系，确定输入、输出变量并对之进行逻辑赋徝； ②应用穷举法列出真值表，并写出逻辑表达式；

③根据具体电路要求及特定器件资源选择确定器件；

④利用公式或卡诺图化简函数，并将之转换成与所选用器件功能相适应的形式； ⑤画出所设计的逻辑电路图并进行后续的工艺设计与组装调试。 2. 典型组合电路MSI功能与引脚： ①8-3优先编码器74LS148；②显示译码器74LS48；③8选1数据选择器74LS151；④3-8译码器74LS138；⑤四位加法器74LS283 3. 设计提示：

②3-8译码器74LS138实现逻辑函数与数据分配：

74LS138的输絀Yi?mi，其中mi是由地址码A2A1A0组成的最小项由于任意函数总可以写成最小项之和形式即Y??imi，因而如果将函数变量作为译码器的地址码或译码控制信號则根据反演定理并结合与非门即可完成逻辑函数的译码器实现。译码器实现逻辑函数与数据分配的具体方法参见教材P.183 Fig.6.10 ③8421BCD码到余3码的轉换：

余3码=8421BCD+0011，故用加法器可容易实现8421BCD码到余3码的转换 五、预习要求及实验注意事项 1.预习要求：

①查阅并熟悉相关MSI的引脚及功能；

②按设計要求设计好实验所用电路，画出实验电路图

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2.实验注意事项： ①接插芯片时，注意认清定位标志； ②实验前注意确萣MSI芯片功能正常；

③不允许MSI芯片输出端直接接地或电源须在断电状态进行拆线或电路更改。 六、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、问题分析与处理、实验总结与体会等 2.在报告中回答以下问题： ①组合电路的一般设计步骤？ ②组合电路的设计体会

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实验3 集成触发器功能测试(验证性实验)

1.熟悉集成JK和D触发器的功能与使用； 2.熟悉触發器的功能测试方法。 二、实验设备与器材

双列直插集成电路插座逻辑电平开关，示波器74LS112集成JK触发器，74LS74集成D触发器多用表，导线

触發器是时序逻辑电路构成的基本单元具有两个稳态，并且触发器状态能在外部输入信号作用下进行翻转触发器种类繁多，按电路结构可分为同步触发器、主从触发器和边沿触发器，按逻辑功能可分为RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器等。一般而言集成触发器除了觸发信号输入端外，还拥有直接置零、置1输入端熟悉并掌握各种触发器特性方程、状态转换、动作特点，是应用触发器的重要基础 1. 74LS112―集成JK触发器的功能与引脚： 2. 74LS74―集成DK触发器的功能与引脚： 四、实验内容与步骤 1. 74LS112功能测试：

①按教材P.186 表6.11改变Sd和Rd，观察并记录触发器状态的变囮； ②按教材P.186 表6.12对触发器逻辑功能进行测试；

③使J?K?1(计数状态)，在CP端输入f?100kHz方波观察并记录Q、Q端工作波形。 2. 74LS74功能测试：

①按教材P.187 表6.13测试并記录74LS74触发器的逻辑功能；

②连接D?Q(计数状态)在CP端输入f?100kHz方波，观察并记录Q、Q端工作波形 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：

①Sd和Rd的作用是什么如何利用它们实现觸发器的置零或置1？触发器正常工作时它们应处于什么状态？

②当触发器处于计数状态时Q端状态在CP的什么时刻变化？Q端波形与CP波形在周期上有什么关系

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实验4 移位寄存器(设计性实验)

1.掌握集成移位寄存器的功能及其测试方法；

2.研究由移位寄存构成的环形计数器和串行累加器工作原理。 二、实验设备与器材

双列直插集成电路插座逻辑电平开关，集成移位寄存器74LS194集成D触发器74LS74，全加器74LS183礻波器，多用表导线 三、实验内容与步骤

1.集成移位寄存器74LS194逻辑功能测试：

①清除功能；②送数功能测试；③右移功能测试；④左移功能測试；⑤保持功能测试。 2.循环移位电路设计并测试其循环移位功能：

用74LS194设计一循环右移寄存器然后测试其在CP脉冲作用下的数据循环右移功能，并记录测试结果

3.串行累加器设计及其功能测试：

根据教材P.195 Fig. 6.24所示串行累加器结构与工作原理，用74LS194和74LS183设计一四位串行累加器然后在CP脈冲作用下测试电路的串行累加功能，结果记入自拟表格 四、实验说明

2.循环移位寄存器结构与工作原理： 3.吕行累加器构成方法与工作原悝：

1.报告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、问题分析与处理、实验总结与体会等。

2.总结74LS194逻輯功能画出环形计数器状态转换图与波形图；

3.分析串行累加器实验结果的正确性； 4. 在报告中回答以下问题： ①要使移位寄存器清零，可否采用右移或左移功能实现可否采用并行送数法实现如果可以，又如何操作 ②如要求循环左移，如何更改循环右移电路的连接