(第二版)
鄭建霞王健海
惠州學院電腦科學系硬體教研室
目錄 預備知識 1
實驗一基本邏輯門實驗 5
實驗二資料選擇器和解碼器 6
實驗三全加器構成及測試 7
實驗四觸發器 9
實驗六通用邏輯陣列(gal) 11
實驗七在系統程式設計(1) 12
實驗八在系統程式設計(2) 13
實驗規則
1. 實驗前必須做好充分預習,完成要求的預習任務,寫出簡要的預習報告,可以將預習要求直接填寫在本實驗指導書的相關內容中)。實驗前教師要對學生的預習報告進行檢查,沒有預習的同學不能進行實驗。
2. 使用儀器前,必須了解其效能、使用方法及注意事項,並要嚴格遵守。
3. 實驗時認真接線,並經過檢查確認無誤後,才能接通電源。實驗中接線、拆線時,應先關閉電源。
4. 接通電源後,應首先觀察有無破壞性異常現象(如鎔器裝置、元器件冒煙、發燙或有異昧),如果發現成立即關斷電源,保護現場,報告指導老師。只有在查清原因,攤除故障後,才能繼續做實驗,並在實驗報告中認真分析故障原因,並說明故障排除的過程和方法。
5. 實驗時要遵守紀律,不遲到,不做與實驗無關的事情,不動與本次實驗無關的儀器裝置。實驗時保持室內安靜。
6. 實驗結束後,先關斷儀器電源.然後再拆線,並將儀器裝置恢復原狀,整理好實驗桌及周圍環境衛生a
7. 實驗結束後,每個學生都必須按要求寫實驗報告。
8. 每個學生都要自覺遵守本規則,凡違背者.指導老師將立即中斷其實驗操作。
一、 tds-4數字系統綜合實驗平台介紹:
tds-4數字系統綜合實驗平台全貌
邏輯電平開關(上=「1」,下=「0長形晶元區
輸出電平顯示(「1」=亮,「0」=滅七段數碼顯示(dcba=8421)
固定頻率時鐘脈衝方形晶元區
p脈衝產生區域、鍵盤區波形編輯區
二、示波器介紹
示波器全貌波形顯示螢幕
控制版面訊號輸入探頭
三、 晶元介紹
晶元外形晶元盒
四、 其它工具
萬用表gal晶元燒錄器(rf-2148型)
晶元起拔器放大鏡
一、實驗目的
1.掌握「tds一2數位電路實驗系統」儀器的使用方法。
2.掌握ttl與非門、與或非門和異或門輸入與輸出之間的邏輯關係。
3.熟悉ttl中、小規模積體電路的外型、管腳和使用方法。
4. 熟悉「os-3020a」雙蹤示波器的使用。
二、實驗所用器件和裝置
1.二輸入四與非門74ls001片
2.二輸入四或非門74ls281片
3.二輸入四異或門74ls861片
4.tds-2數位電路實驗系統1臺
5.萬用表或邏輯筆1個
4.os-3020a雙蹤示波器1臺
三、實驗內容
1.測試二輸人四與非門74ls00乙個與非門的輸入和輸出之間的邏輯關係。
2.測試二輸入四或非門74ls28乙個或非門的輸入和輸出之間的邏輯關係。
3.測試二輸入四異或門74ls86乙個異或門的輸入和輸出之間的邏輯關係。
4. 用雙蹤示波器測試10khz和1mhz的波形的頻率和週期。
四、實驗提示
1.將被測器件插入實驗台上的14芯插座中。
2.將器件的引腳7與實驗台的「地(gnd)」連線,將器件的14引腳與實驗台的+5v連線。
3.用實驗台的電平開關輸出作為被測器件的輸入。撥動開關,則改變器件的輸入電平。
4.將被測器件的輸出引腳與實驗台上的電平指示燈連線。指示燈亮表示輸出電平為1,指示燈滅表示輸出電平為0。
5. 用os-3020a雙蹤示波器測試「tds一2數位電路實驗系統」中的10kmhz和1mhz的波形,讀出波形的幅度和週期,並換算出頻率,看是否與所測波形的頻率相符。要求用雙蹤觀察。
五、實驗報告要求
1.畫出三個實驗的接線圖。
2.用真值表表示出實驗結果。
一、實驗目的
1.熟悉資料選擇器的邏輯功能。
2.熟悉解碼器的邏輯功能。
二、實驗所用器件和裝置
1.雙4選1資料選擇器74lsl531片
2.雙2:4線解碼器74lsl391片
3.tds-2數位電路實驗系統1臺
4.萬用表或邏輯筆1個
5.示波器1臺
三、實驗內容
(一)靜態測試:
1.測試74lsl53中乙個4選1資料選擇器的邏輯功能。4個資料輸入引腳co-c3分別接實驗台上的k1、k2、k3、k4。資料選擇引腳a、b接試驗台上的k10、k11,使能端引腳g接k12.
變化a、b的電平和使能引腳g的電平,產生8種不同的組合。在每種組合下,分別波動k1、k2、k3、k4開關,資料選擇器的輸出接乙個指示燈,觀察輸出的是哪個開關的值。
2.測試74lsl39中乙個2-4解碼器的邏輯功能。4個解碼輸出引腳yo~y3接電平指示燈。同上,改變引腳g、b、a的電平,產生8種組合。並記錄指示燈的顯示狀態。
(二)動態測試:
3.測試74lsl53中乙個4選1資料選擇器的邏輯功能。4個資料輸入引腳co-c3分別接tds-4實驗台上的0.1mhz,0.
5mhz,1mhz,2mhz,資料選擇引腳a、b接試驗台上的k10、k11,使能端引腳g接k12。示波器除錯在雙蹤顯示狀態,用ch2觀察資料選擇器的輸出波形。在使能端有效的情況下,變化a、b的電平,在a、b的8種不同的組合狀態下,用ch1分別觀察輸入的四個波形,看哪個波形與ch2的輸出波形一致,說明在該種a、b值的狀態下,選中的便是這個波形。
四、實驗報告要求
1.畫出實驗接線圖。
2.根據實驗結果寫出74i_5139的真值表。
3.根據實驗結果寫出74lsl53的真值表。
4.分析74ls139和74lsl53中引腳g的功能。
5. 畫出示波器的波形。
一、實驗目的
1.了解全加器的實現方法。
2.掌握全加器的功能。
二、實驗所用器件和裝置
1.4-3-2-2與或非門74s64 2片
2.六反相器74ls041片
3. 四2輸入異或門74ls86 1片
4.tds-2數位電路實驗系統 1臺
三、實驗內容
1.用2片74s64和1片74ls04組成如圖1所示的邏輯電路。
2.將a、b、ci接電平開關輸出,f、co接電平指示燈。
3.撥動電平開關,產生a、b、ci的8種組合,觀測並記錄f和co的值。
4. 用圖2 用異或門和與門構成的全加器
四、實驗提示
對與或非門而言,如果乙個與門中的一條或幾條輸入引腳不被使用,則需將它們接高電平;如果乙個與門不被使用,則需將此與門的至少一條輸入引腳接低電平。
五、實驗報告要求
1.寫出f和co的邏輯表示式,用真值表表達邏輯圖1,說明該電路的邏輯動能。
2.比較兩種全加器電路的繁簡程度。
圖1 用74s64 和74l04組成的全加器
圖2 用異或門和與門構成的全加器
一、實驗目的
1.掌握rs觸發器、d觸發器、jk觸發器的工作原理。
2.學會正確使用rs觸發器、d觸發器、jk觸發器。
二、實驗所用器件和裝置
1.四2輸人正與非門74ls001片
2.雙d觸發器74ls741片
3.雙jk觸發器74ls731片
4.tds-2數位電路實驗系統1臺
三、實驗內容
1.用74ls00構成乙個rs觸發器。、端接電平開關輸出,q、端接電平指示燈。改變、的電平,觀測並記錄q、的值。
2.雙d觸發器74ls74中乙個觸發器功能測試。
(1) 將clr(復位)、pr(置位)引腳接實驗台電平開關輸出,q、引腳接電平指示燈。改變clr、pr的電平,觀察並記錄q、的值。
(2) 在(1)的基礎上,置clr、pr引腳為高電平,d(資料)引腳接電平開關輸出,cp(時鐘)引腳接單脈衝。在d為高電平和低電平的情況,分別按單脈衝按鈕,觀察q、的值,並記錄下來。
(3) 在(1)的基礎上,將d引腳接1 mhz脈衝源,cp引腳接1omhz脈衝源。用雙蹤示波器同時觀測d端和cp端,記錄波形;同時觀測d端、q端,記錄波形,分析原因。
3.制定對雙jk觸發器74ls73乙個jk觸發器的測試方案,並進行測試。
四、實驗提示
1.74ls73引腳11是gnd,引腳4是vcc。
2.d觸發器74ls74是上公升沿觸發,jk觸發器74ls73是下降沿觸發。
五、實驗報告要求
1.畫出實驗內容1的原理圖,寫出其真值表;
2.寫出實驗內容2各步的現象,按如下形式寫出實驗內容2的真值表。
實驗五計數器
一、實驗目的
1.掌握計數器74lsl62的功能。
2.掌握計數器的級連方法。
3.熟悉任意模計數器的構成方法。
4.熟悉數碼管的使用。
二、實驗說明
計數器器件是應用較廣的器件之一。它有很多態號,各自完成不同的功能,供使用中根據不同的需要選用。本實驗選用74lsl62作實驗用器件。
74lsl62引腳圖見附錄a。74lsl62是十進位制bcd同步計數器。clock是時鐘輸入端,上公升沿觸發計數觸發器翻轉。
允許端p和t均為高電平時允許計數,允許端t為低電平時禁止進製carry產生。同步預置端load加低電平時,在下乙個時鐘的上公升沿將計數器置為預置資料端的值。清除端clear為同步清除,低電平有效,在下乙個時鐘的上公升沿將計數器復位為0。
在計數值等於9時,74lsl62進製位carry為高,脈寬是1個時鐘週期,可用於級聯。
鄭版《數字邏輯與系統》實驗指導書第二
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