数字电路实验指导书

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1、数字逻辑电路实验指导书南京师范大学计算机系2017．1035数字逻辑电路实验DigitalLogicCircuitsExperiments一、实验目的要求：数字逻辑电路实验是计算机科学与技术专业的基础实验，与数字逻辑电路理论课程同步开设（不单独设课），是理论教学的深化和补充，同时又具有较强的实践性，其目的是通过若干实验项目的学习，使学生掌握数字电子技术实验的基本方法和实验技能，培养独立分析问题和解决问题的能力。二、实验主要内容：教学内容分为基础型、综合型，设计型和研究型，教学计划分为多个层次，学生根据其专业特点和自己

2、的能力选择实验，1～2人一组。但每个学生必须选做基础型实验，综合型实验，基础型实验的目的主要是培养学生正确使用常用电子仪器，掌握数字电路的基本测试方法。按实验课题要求，掌握设计和装接电路，科学地设计实验方法，合理地安排实验步骤的能力。掌握运用理论知识及实践经验排除故障的能力。综合型实验的目的就是培养学生初步掌握利用EDA软件的能力，并以可编程器件应用为目的，培养学生对新技术的应用能力。初步具有撰写规范技术文件能力。设计型实验的目的就是培养学生综合运用已经学过的电子技术基础课程和EDA软件进行电路仿真实验的能力，并设计

3、出一些简单的综合型系统，同时在条件许可的情况下，可开设部分研究型实验，其目的是利用先进的EDA软件进行电路仿真，结合具体的题目，采用软、硬件结合的方式，进行复杂的数字电子系统设计。35数字逻辑电路实验实验1门电路逻辑功能测试实验预习1仔细阅读实验指导书，了解实验内容和步骤。2复习门电路的工作原理及相应逻辑表达式。3熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。4熟悉TTL门电路逻辑功能的测试。5了解数字逻辑综合实验装置的有关功能和使用方法。实验目的1熟悉数字逻辑实验装置的有关功能和使用方法。2熟悉双踪示波器的有关功能和使用

4、方法。3掌握门电路的逻辑功能，熟悉其外形和外引线排列。4学习门电路的测试方法。实验仪器1综合实验装置一套2数字万用表一块3双踪示波器一台4器件74LS00二输入端四与非门2片74LS20四输入端双与非门1片74LS86两输入端四异或门1片74LS04六反相器1片实验原理说明数字电路主要研究电路的输出与输入之间的逻辑关系，这种逻辑关系是由门电路的组合来实现的。门电路是数字电路的基本单元电路。门电路的输出有三种类型：图腾柱输出（一般TTL门电路）、集电极开路（OC门）输出和三态（3S）输出。它们的类型、逻辑式、逻辑符号与

5、参考型号见表1-0。门电路的输入与输出量均为1和0两种逻辑状态。我们在实验中可以用乒乓开关的两种位置表示输入1和0两种状态，当输入端为高电平时，相应的输入端处于1位置，当输入端为低电平时，相应的输入端处于0位置。我们也可以用发光二极管的两种状态表示输出1和0两种状态，当输出端为高电平时，相应的发光二极管亮，当输出端为低电平时，相应的发光二极管不亮。我们还可以用数字万用表直接测量输出端的电压值，当电压值为3.6V左右时为高电平，表示1状态；当电压值为0.3V以下时为低电平，表示0状态。在实验中，我们可以通过测试门电路输

6、入与输出的逻辑关系，分析和验证门电路的逻辑功能。我们实验中的集成电路芯片主要以TTL集成电路为主。35表1-0门电路的逻辑功能类型逻辑式逻辑符号参考型号与门Y=A·B74087409(OC)74117415(OC)7421或门Y=A+B7432缓冲器无放大作用Y=A4050有放大作用4017(OC)非门（反相器）无放大作用Y=74047405（OC）有放大作用7406（OC）与非门Y=74007403(OC)74107412(OC)74207422(OC)或非门Y=74027427（OC）与或非门Y=7451异或门Y

7、=A⊕B=A+B7486OC门以与非门为例Y=7403（OC）三态门（3S门）EN=1时，Y=AEN=0时，Y=高阻态74126=1时，Y=A=0时，Y=高阻态7412535传输门C=1，TG通C=0，TG断TTL门电路是集成逻辑电路的一种，是晶体管——晶体管逻辑门电路的简称。它具有参数稳定，工作可靠，开关速度高等优点。实验中的集成电路芯片主要以TTL集成电路为主。1基本门电路有与门、或门和非门。与门的逻辑功能是：有0出0，全1出1。其逻辑表达式为Y=AB。常见的与门有：74LS08（四2输入与门）、74LS09（四

8、2输入与门——OC门）、74LS11（三3输入与门）、74LS15（三3输入与门——OC门）、74LS21（双4输入与门）。或门的逻辑功能是：有1出1，全0出0。其逻辑表达式为Y=A+B。常见的或门有：74LS32（四2输入或门）。非门的逻辑功能是：入1出0，入0出1。其逻辑表达式为Y=。常见的非门有：74LS04（六反相器）、74LS05（六