數字邏輯實驗報告指導書2019

2021-07-22 19:11:36 字數 3426 閱讀 2472

《數字邏輯》

實驗報告指導書

專業年級

姓名學號

指導老師

實驗室使用日期

蘇州大學電腦科學與技術學院統一印製

2023年4月

前言數字邏輯課程實驗是為了加深學生對課堂已學過的數字邏輯電路內容的理解,為學生提供必要的實踐機會,以增強其感性認識,培養學生分析、設計、組裝和除錯數位電路的基本技能,使學生掌握數字邏輯電路及實驗方法。

隨著科學技術的發展,尤其是微電子技術和計算機技術的發展,數字邏輯電路的實驗也應不斷得到更新、完善和開拓。除了對常規的ttl邏輯器件(如邏輯門、觸發器等中小規模積體電路)進行實驗外,也要學會可程式設計器件pld(如cpld、fpga等大規模積體電路)的使用,借助計算機輔助設計軟體來進行數位電路設計和功能**。這種硬體軟化的實驗方法具有容易設計、容易修改和容易實現等優點,可有效地提高實驗效率,正在逐步地取代前一種純硬體聯接邏輯的實驗方法,成為數字邏輯電路實驗的重要內容。

考核方式

實驗課的考核方式:根據學生實驗報告和實驗完成情況給出實驗成績。實驗課考核成績採用百分制記分,實驗課成績佔課程總成績的20%。

目錄實驗

一、解碼器3

實驗二、解碼器的應用(一位全加器5

實驗三、優先編碼器7

實驗四、bcd碼轉換成餘3碼9

實驗五、資料選擇器11

實驗六、四位多功能暫存器13

實驗七、110101**發生器15

實驗八、四位全加器18

實驗九、七段led解碼器20

實驗十、四位二進位制/十進位制計數器22

實驗一、解碼器

一、實驗目的

掌握解碼器的原理,驗證3--8解碼器的功能。通過實驗,學會對積體電路晶元引腳的辨認,學會使用積體電路晶元。

二、實驗器材裝置

1.通用數位電路實驗板。

2.74ls138積體電路一塊。

3.導線若干。

三、實驗原理

74ls138引腳圖

74ls138的c b a 三個輸入變數,有23種不同狀態,每種狀態(即輸入值)的解碼輸出分別用表示它們。任何時刻,中只有乙個訊號有效為「0」(低電平有效);其餘無效,為「1」。

注意:3--8解碼器工作時,按照其功能表,g1引腳應該接「1」(高電平),和引腳應該接「0」(低電平)。

四、實驗內容

1.實驗電路

圖中,輸入訊號k1~k6接實驗板上邏輯電平開關的輸出點;輸出訊號l1~l8接實驗板上led發光二極體的輸入點。

2.實驗步驟

(1)關閉實驗板電源,將導線按上面電路接好,包括74ls138晶元的電源vcc和地gnd。

(2)檢查接線無誤後,開啟實驗板電源。根據74ls138的功能表用開關將輸入訊號逐一輸入。

(3)觀察並記錄指示燈led8~led1的顯示,燈亮表示輸出訊號為「1」,燈滅表示輸出訊號為「0」,填入實驗記錄表。

五、實驗結果記錄

六、實驗總結

七、思考題:如果將輸入引腳c懸空,將會出現什麼結果?如何將3-8解碼器作為2-4解碼器使用?

實驗二、解碼器的應用(一位全加器)

一、 實驗目的

掌握加法器的原理,用74ls138和74ls20設計實現乙個一位全加器。

二、實驗器材裝置

1.通用數位電路實驗板。

2.74ls138積體電路一塊,74ls20積體電路一塊。

3.導線若干。

三、實驗原理

圖中的「進製入ci-1」指的是低位的進製輸入,「進製出ci」是本位的進製輸出。一位全加器真值表及積體電路引腳如下:

nc表示該引腳內部是懸空的。)

四、實驗內容和步驟

1.用74ls138和74ls20設計好一位全加器的電路原理圖。

2.關閉實驗板電源,將導線按設計的電路接好。

3.檢查接線無誤後,開啟實驗板電源。根據全加器的功能表將輸入訊號逐一輸入。

4.觀察並記錄輸出指示燈的顯示,燈亮表示輸出訊號為「1」,燈滅表示輸出訊號為「0」,填入實驗記錄表。

五、實驗結果記錄

六、實驗電路原理圖

實驗三、優先編碼器

一、 實驗目的

掌握編碼器的原理,驗證優先編碼器74ls148的功能。

二、實驗器材裝置

1.通用數位電路實驗板。

2.74ls148積體電路一塊。

3.導線若干。

三、實驗原理

74ls148是8線—3線優先編碼器,輸入為低電平有效,編號大的輸入訊號優先,其引腳圖和功能表如下。

74ls148功能表

四、實驗內容

1. 實驗電路

2.實驗步驟

(1)關閉實驗板電源,將導線按上面電路接好,包括74ls148晶元的電源vcc和地gnd。

(2)檢查接線無誤後,開啟實驗板電源。根據74ls148的功能表用開關將輸入訊號逐一輸入。

(3)觀察並記錄指示燈的顯示,燈亮表示輸出訊號為「1」,燈滅表示輸出訊號為「0」,填入實驗記錄表。

五、實驗結果記錄

六、實驗總結

七、思考題:如何使輸出訊號a2 a1 a0的值與輸入訊號有效的編號相同(即當輸入0******x時使輸出為111;輸入***時使輸出為000)?

實驗四、bcd碼轉換成餘3碼

一、 實驗目的

掌握加法器的使用。首先了解四位全加器74ls283的功能,然後用74ls283設計實現bcd碼轉換成餘3碼的電路。

二、實驗器材裝置

1.通用數位電路實驗板。

2. 74ls283積體電路一塊。

3.導線若干。

三、實驗原理

四位全加器74ls283的引腳圖和功能表如下,根據bcd碼和餘3碼的編碼規律,用74ls283實現bcd碼轉換成餘3碼。

四、實驗內容和步驟

1.用74ls283設計好bcd碼轉換成餘3碼的電路原理圖。

2.關閉實驗板電源,將導線按設計的電路接好。

3.檢查接線無誤後,開啟實驗板電源。將輸入訊號逐一輸入。

4.觀察並記錄輸出指示燈的顯示,燈亮表示輸出訊號為「1」,燈滅表示輸出訊號為「0」,填入實驗記錄表。

五、實驗結果記錄

六、實驗線路圖

七、思考題:如何用加法器實現減法運算(比如如何用74ls283將餘3碼轉換成bcd碼)?

實驗五、資料選擇器

一、 實驗目的

掌握資料選擇器的原理,驗證四選一資料選擇器74ls153的功能。

二、實驗器材裝置

1.通用數位電路實驗板。

2.74ls153積體電路一塊。

3.導線若干。

三、實驗原理

四、實驗內容

1. 實驗電路

2. 實驗步驟

(1)關閉實驗板電源,將導線按上面電路接好,包括74ls153晶元的電源vcc和地gnd。

(2)檢查接線無誤後,開啟實驗板電源。根據74ls153的功能表用開關將輸入訊號逐一輸入。

(3)觀察並記錄指示燈的顯示,燈亮表示輸出訊號為「1」,燈滅表示輸出訊號為「0」,填入實驗記錄表。

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