实验二：组合及时序逻辑电路

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1、数字电路实验及基本要求电子实验中心数字电路教研室实验教学目的本实验课是《数字逻辑设计基础》专业基础课程的课内实践教学课，重在培养学生数字电路的实践技能。要求学生完成基本实验、综合实验，掌握中小型数字系统的设计方法，并能独立完成调试过程；实验项目由Multisim电路仿真、74系列中规模集成电路实验和FPGA可编程逻辑设计实验构成，充分融合了现代数字电路的设计需要。通过实验可以更好地巩固和加深对理论知识的理解，增强理论联系实际的能力，提高动手能力；通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为后续专业课程的学习和

2、今后工作打下必要的基础。实验方式（1）学生应根据理论课程环节的相关要求，充分做好实验预习工作；（2）进入实验室后，实验开始前指导教师仅仅介绍实验的相关要求、任务、操作步骤及注意事项，工作原理不再重复介绍讲解；（3）学生根据实验要求，独立完成相关实验内容，并记录实验数据，由指导老师检查验收，课后完成实验报告，下次实验时上交；（3）一人一组独立完成指定的实验项目。注：有设计性环节的实验需要学生事先充分预习，带着目的和问题来做实验。（1）掌握数字电路实验板的基本结构原理、功能及其使用方法。（2）了解常用数字集成电路

3、的主要参数及逻辑功能。（3）具有使用仪器和辅助工具（如逻辑笔）查找和排除电路故障的能力，能根据电路原理对故障现象进行分析，借助相关仪器，逐步缩小故障范围，排除故障。（4）通过实验，进一步掌握数字电路的综合分析与设计方法。实验基本要求实验中应注意的问题电路设计问题在数字逻辑电路设计时，应根据要求进行设计。布线问题→做到认真、合理地布线1.设计电路，画出逻辑电路图，并标出各管脚号，将所用芯片所有端（数据输入，使能、清零、置位等端子）预先标记。接电源、地或外部输入信号等，为实验布线打好基础；2.布线时，先将电源和地

4、线接好（包括使能端、清零端等），再按信号的输入输出关系连好电路，需要经常变换的信号线最后接；3.接好后，对照电路图仔细核对后，再打开电源，开始实验测试。故障检测与排除设计好的数字电路进行实验，电路达不到预期的逻辑功能时，如果是组合电路，说明电路没能按真值表工作；如是时序电路，说明电路没能按状态表工作，均表明电路存在故障，应仔细排查，一般按下述步骤进行：1.完成布线后应检查一遍，以查出漏接和错接的导线。2.检查电源是否正常，芯片是否发烫，如是，则立即断电检查。3.用逻辑笔查出断线、引线虚接等。按照电路的逻辑功能

5、，分别检查各级电路的输入输出是否正常。4.对于有故障的多级电路，为减少调测工作量，可将可疑范围分成两个区，分别检测。5.如果怀疑芯片坏了，对于SSI或简单功能的MSI，可以通过测试它的逻辑功能，迅速判断芯片的好坏。数字电路实验板介绍及使用数字电路实验板的使用本实验板上，对于74系列中规模器件，已将芯片电源、控制线进行了固定连接，仅仅留出了必要的输入、输出端口供学生连线使用，大量简化了连线环节；各分区电源通过开关单独控制。少量连线使用图中所示绿线（2号线）进行端口连接；注：线的顶部可以叠插，用来扩展连接节点；模

6、式操作（加/减、置数/清零）直接通过模式开关进行切换，不必换线；请爱护使用导线与接线孔插拔连线时，请用手指捏住线柄操作（左图）；切勿直接抓住线身将线从接线孔中“扯”出；错误正确实验板BANK1使用说明BANK1的编码器实验区，用来进行水箱水位监测实验。若需要用LED查看74LS147的反码输出状态，只需要使用4根连接线从编码反码输出接口接到8位LED区的任意4个LED接线孔处即可（连接时注意高低位，高位在左，低位在右）；如需要使用数码管观察相应的数字编码，只需要使用4根连接线从编码原码输出接口按高低位顺序连到

7、七段译码显示接线孔即可。按此打开电源脆弱！请勿用力按或侧向扭曲实验板BANK2使用说明BANK2加/减法器实验区，可进行加法器和原/反码实验。电路中已将LED显示固定，不需另行接线，使用时只需要从逻辑开关区用8根连接导线连接到A:加/减法输入端和B:被加/减法输入端，然后用逻辑开关产生相应的逻辑电平，在LED上观察加/减法结果。观察原反码需另行接线，用外接LED查看按此打开电源脆弱！请勿用力按或侧向扭曲实验板BANK3使用说明BANK3移位寄存器实验区，用来扭环计数器和环形计数器实验，这一部分连线稍多多。这一

8、部分包含两片74LS194，M1、M0、DSL、DSR及外部与非门均由学生根据设计要求接线，实验板BANK4使用说明BANK4计数器实验区，用来完成74LS160及其级联实验两片74LS160采用同步级联方式，最大模值100；使用74LS20四与非门作反馈清零/置数；拨码开关切换至“ON”位置时，表示相应反馈接通；可设计0~99任意模值清零/置数的计数器。不耐用！请小心操作实验板BANK5、6使用说