数字电子技术实验报告册

《数字电子技术实验报告册》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字电子技术实验报告册北京信息科技大学数字电子技术实验报告册电工电子实验教学中心数字电子技术课程组42数字电子技术实验报告册目录实验一集成逻辑门电路参数的测试3实验二门电路功能测试8实验三组合逻辑电路的设计12实验四触发器应用设计实验16实验五计数、译码、显示电路的设计19实验六555定时器设计电路24实验七基于FPGA的分频器设计27实验八基于FPGA的跑马灯实验电路设计32附录常用数字集成电路管脚图3942数字电子技术实验报告册实验一集成逻辑门电路参数的测试一、实验目的(1)掌握数字实验设备的使用方法。(2)熟悉数字集成电

2、路手册的使用方法。(3)了解TTL器件和CMOS器件的使用特点。二、实验器材与仪器(4)双踪示波器：可以同时测量和观察两路信号的波形，测量电路信号波形的幅值、周期等参数。(5)数字万用表：用于测量交流和直流电压、电流、电阻等。某些万用表还可以测量三极管、二极管、电容和频率等。(6)数字实验箱。三、预习与思考题(7)为什么与非门输出端不能直接接＋5V?当我们希望输出高电平为＋5V时应怎么办？与非门输出端可以接地吗？(8)测量扇出系数NOL的原理是什么？为什么只计算输出低电平时的负载电流值，而不考虑输出高电平的负载电流值？(9)与非

3、门不用的输入端应如何处理？为什么？(10)说明TTL集成电路与COMS集成电路在功耗方面的差异。四、实验原理说明在数字电路设计中，我们经常用到一些门电路，对门电路参数的了解，有助于电路设计更加正确可靠。我们以74LS00为例，学习门电路的主要参数和测试方法。(11)与非门的逻辑功能。与非门的逻辑功能为：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平。图形符号如图1-1所示,逻辑表达式为:图1-1与非门的逻辑符号(12)TTL与非门基本参数1)低电平输入电流IIL低电平输入电流I

4、IL是指被测输入端接低电平，其余输入端悬空，输出端空载时，由被测输入端流出的电流值。在多级门电路中，IIL相当于前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流，因此它关系到前级门的灌电流负载能力，即直接影响前级门电路带负载的个数，因此希望IIL小些。测试电路如图1-2。2)高电平输入电流IIH高电平输入电流IIH42数字电子技术实验报告册又称为输入漏电流，它是指被测输入端接高电平，其余输入端接地，输出端空载，流入被测输入端的电流值。在多级门电路中，它相当于前级门输出高电平时，流出前级门的电流，称为前级门的拉电流负载，其大小关系到前级

5、门的拉电流负载能力，因此希望IIH小些。由于IIH较小，难以测量，一般免于测试。测试电路如图1-3所示。图1-2IIL测试电路图1-3IIH测试电路1)电压传输特性门电路的输出电压Vo随输入电压Vi变化的曲线Vo=ƒ(Vi)称为门电路的电压传输特性，通过它可读得门电路的一些重要参数。如输出高电平、输出低电平、关门电平、开门电平、阈值电平等等。测试电路如图1-4所示。采用逐点测试法，调节Rw,逐点测得Vi及Vo，然后绘成曲线。图1-4电压传输特性测试电路2)扇出系数No扇出系数No是指门电路能驱动同类门的个数，它是衡量门电路负载能

6、力的一个参数。TTL与非门有两种不同性质的负载，即灌电流负载和拉电流负载，因此，有两种扇出系数，即低电平扇出系数NOL和高电平扇出系数NOH。通常IIHNOL，故常以NOL作为门的扇出系数。NOL测试电路如图1-5所示，门的输入端全部悬空，输出端接灌电流负载RL，调节RL使IOL增大，VOL随之增高，当VOL达到VOLM（手册中规定低电平规范值0.4V）时的IOL就是允许灌入的最大负载电流，则NOL=通常NOL≥8。42数字电子技术实验报告册图1-5扇出系数测试电路一、实验内容与要求(1)验证TTL集成与非门

7、74LS00的逻辑功能利用实验装置上已有的LED指示灯及电平拨码开关所提供的“0”和“1”电平，测量74LS00逻辑功能。测量表格见表1-1：表1-174LS00的逻辑功能测量表输入输出ABY00011011(2)74LS00主要参数测试1)分别按图1-2、图1-3、图1-5搭接电路，通过实验得到低电平输入电流IIL是，高电平输入电流IIH又，低电平输出电流和高电平输出电流，计算出扇出系数，将结果记录入表1-2。表1-2测量记录表IILIIHIOLIOHNOL2)测量电压传输特性曲线。电路如图1-4,调节电位器RW,使VI从0V

8、向高电平变化，逐点测量VI和V0的对应值，记录在表1-3中。表1-2测量记录表VI00.20.40.60.81.01.21.52.02.533.54…V0二、实验报告书写部分的要求（请在下面的空白页中完成，上面已有的表格除外）(3)总结示波器、万用表等仪器设备的