0803数字电子技术实验指导书

数字模拟电子信息技术实验报告

目 录

基本实验

实验一 集成逻辑门的逻辑功能测试（第一次） 02 实验五 触发器的逻辑功能与应用（第四次） 20

设计性实验

实验二 译码器应用设计（第二次） 05 实验三 组合逻辑电路的设计（仿真，课后完成） 11 实验四 数据选择器的设计（第三次） 14 实验六 移位寄存器的设计（第五次） 27 实验七 计数器应用设计（第六次） 33 实验九 555时基电路及其应用（仿真，课后完成） 40

综合性实验

实验八 设计24时制数字电子钟（参考，仿真） 47

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实验一 集成逻辑门的逻辑功能测试

一、实验目的

1、掌握集成电路的逻辑功能测试方法 2、掌握器件的使用规则

3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法 二、实验设备与器件

1、+5V直流电源 2、逻辑电平开关

3、逻辑电平显示器 4、74LSXX×1、CD40XX×1 三、实验原理

本实验采用：（1）双-四输入门电路74LSXX，即在一块集成块内含有2个互相独立的逻辑门，每个逻辑门有四个输入端。其引脚排列如图1－1(74LSXX)所示。（2）四-二输入门电路CD40XX，即在一块集成块内含有4个互相独立的逻辑门，每个逻辑门有2个输入端。其引脚排列如图1－1(CD40XX)所示。

图1－1 74LSXX及CD40XX的引脚排列

1、74LSXX的逻辑功能

74LSXX的逻辑功能是：输出端1Y对应输入端是1A、1B、1C、1D；输出端2Y对应输入端是2A、2B、2C、2D；NC端为空。

2、CD40XX的逻辑功能

CD40XX的逻辑功能是：输出端O1对应输入端是I1、I2；输出端O2对应输入端是I3、I4；输出端O3对应输入端是I5、I6；输出端O4对应输入端是I7、I8。

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四、实验内容

1、在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LSXX集成块。

参照图1－1（A）接线：VCC接+5V电源，GND接电源地，门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“0”与 “1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”。门的输出端接由 LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0－1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”， 不亮为逻辑“0”。按表1－1的逐个测试集成块中两个门的逻辑功能。74LSXX有4个输入端，有16个最小项。

表1－1 表1－2

12=

3= 4= 表1有：Y1=

Y2=

2、在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好CD40XX集成块。

参照图1－1（CD40XX）接线：VCC接+5V电源，GND接电源地，门的2个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“0”与 “1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”。门的输出端接由 LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0－1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”， 不

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亮为逻辑“0”。按表1－2的逐个测试集成块中4个门的逻辑功能。CD40XX有2个输入端，有4个最小项。 五、实验报告

1、根据实验数据写出各逻辑门的逻辑表达式，并依此判断其相应的逻辑功能。

2、记录、整理实验结果，并对结果进行分析。

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实验二 译码器应用设计

一、实验目的

1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法 2、熟悉数码管的使用 二、实验预习要求

1、复习有关译码器和分配器的原理。

2、根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。 三、实验设备与器件

1、＋5V直流电源 2、双踪示波器 3、连续脉冲源 4、逻辑电平开关 5、逻辑电平显示器 6、拨码开关组 8、译码显示器

9、 74LS138×2 CC4511 四、设计方法与参考资料

译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。前者又分为变量译码器和代码变换译码器。

1、变量译码器（又称二进制译码器），用以表示输入变量的状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n 个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。

以3线－8线译码器74LS138为例进行分析，图2－1(a)、(b)分别为其

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逻辑图及引脚排列。其中 A2 、A1 、A0 为地址输入端，Y0～Y7为译码输出端，S1、S2、S3为使能端。

表2－1为74LS138功能表

当S1＝1，S2＋S3＝0时，器件使能，地址码所指定的输出端有信号（为0）输出，其它所有输出端均无信号（全为1）输出。当S1＝0，S2＋S3 ＝X时，或 S1＝X，S2＋S3＝1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。

(a) (b)

图2－1 3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列

表2－

1

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二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器。若利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器(又称多路分配器)，如图2－2所示。若在S1输入端输入数据信息，S2＝S3＝0，地址码所对应的输出是S1数据信息的反码；若从S2端输入数据信息，令S1＝1、S3＝0，地址码所对应的输出就是S2端数据信息的原码。若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。

根据输入地址的不同组合译出唯一地址，故可用作地址译码器。接成多路分配器，可将一个信号源的数据信息传输到不同的地点。

二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如图2－3所示，实现的逻辑函数是 Z＝ABC ABC ABC＋ABC

图2－2 作数据分配器 图2－3 实现逻辑函数

利用使能端能方便地将两个 3/8译码器组合成一个4/16译码器，如图2－4所示。

图2－4 用两片74LS138组合成4/16译码器

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2、数码显示译码器

a、七段发光二极管(LED)数码管

LED数码管是目前最常用的数字显示器，图2－5(a)、(b)为共阴管和共阳管的电路，(c)为两种不同出线形式的引出脚功能图。

一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点。小型数码管（0.5寸和0.36寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有差别，通常约为2～2.5V，每个发光二极管的点亮电流在5～10mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力。

(a) 共阴连接（“1”电平驱动） (b) 共阳连接（“0”电平驱动）

(c) 符号及引脚功能 图 2－5 LED数码管

b、BCD码七段译码驱动器

此类译码器型号有74LS47（共阳），74LS48 （共阴），CC45 …… 此处隐藏：5194字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……