數字邏輯與系統》實驗指導書第二版

2021-03-04 05:51:26 字數 4701 閱讀 3533

(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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