数字电路基础实验

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(1)熟悉74LS151和74LS153的工作原理及使用方法。 (2)根据实验内容要求,设计实验电路,提出器件清单。 (3)拟定实验方案和调测步骤。

集成触发器(含6个实验项目)

一、实验目的

(1)掌握用与非门组成的基本RS触发器的特征。

(2)掌握集成JK触发器、D触发器的逻辑功能和使用方法。 (3)熟悉各种触发器的应用。 二、实验设备及器件

本实验的设备及器件如下:

实验设备:自制数字实验平台、双踪示波器、万用表; 实验器件:74LS00,74LS73,74LS74,74LS373等。 三、实验任务

1. 如图6-1,用与非门组成一个基本RS触发器,测试其

图6-1 基本RS触发器

逻辑功能,将结果填入表6-1中。

2. 测试JK触发器(74LS73)的逻辑功能,将测试结果

填入表6-2中。

表6-2 JK触发器功能测试表

Qn=0 Qn=1 J K CP RD 表6-1 基本RS触发器真值表 Qn+1 Qn+1 ↑ Q 触发器状态 Q RD SD 1 0 0 1 ↓ 0 0 ↑ 1 0 1 2 0 1 ↓ 1 1 0 ↑ 1 0 3 ↑ 1 1 1 1 1 4 ↓

注:Q端起始状态Qn仅为第一个CP信号加入前的原态。

3. 用74LS73设计一个异步四进制计数器,并用双踪示波器观察输入输出波形。(CP、

1Q、2Q)

4. 由D触发器和按钮开关S组成的电路图如图6-2

所示,测试其输入CP和输出Q1,U0(Q2)的对应波形图,并说明此电路的逻辑功能。

5. 试设计一电路,将D触发器(74LS74)转换为

JK触发器。

6. 测试74LS373的逻辑功能。 四、预习要求

(1)熟悉各类触发器的逻辑功能。

(2)了解各类触发器之间的类型转换方法。

图6-2

移位寄存器及移存型计数器的应用(含3个实验项目)

一、实验目的

(1)掌握中规模集成电路74LS194四位双向移位寄存器的逻辑功能。 (2)熟悉74LS194的应用。

(3)熟悉实用性移存型计数器的逻辑设计方法。 二、实验设备与器件

本实验设备与器件如下:

实验设备:自制数字实验平台、示波器、万用表及常用工具;

实验器件:四位双向移位寄存器74LS194一片、与非门74LS00,74LS10各一片。 四、实验任务 1.

表7-1

送数 CP S1S0 D0D1D2D3 0101 1010 0010 X X X X 测试四位双向移位寄存器74LS194的逻辑功能,测试结果填入表7-1中。

74LS194功能测试表

Q0Q1Q2Q3 保持 左移 SL=Q0 CP S1S0 D0D1D2D3 0010 X X X X 0110 Q0Q1Q2Q3 右移 SR=Q3 X 2. 用74LS194及与非门设计一个具有自启动功能的四位右移的环形计数器,记录电路的全部状态,观测并画出输入与输出波形(CP,Q0,Q1,Q2,Q3)。

3. 二进制数码的串←→ 并转换及传输

令74LS194的Q0为最低位,Q3为最高位,串行输入或输出一个四位二进制数。

① 串行输入、并行输出:设串行输入为0101。先用右移方式,后用左移方式,实现并行输出。

② 并行输入、串行输出:设并行输入1001。采用左移方式,实现串行输出。

③ 二进制数码在两片74LS194中传输:任选一组四位二进制数码,在图7-2所示电路中实现数据传输。要求所选的代码“1”在八位逻辑指示中,按环形移位显示。

四、预习要求

(1)熟悉74LS194的工作原理。

(2)复习环形计数器的自启动反馈逻辑设计方法,按实验内容画出实验电路。 (3)设计实验电路,提出器件清单。 (4)拟定实验方案和调测步骤。

计数器及其应用(含5个实验项目)

一、实验目的

(1)熟悉同步、异步计数器的工作原理及应用。 (2)掌握任意进制计数器的设计方法。 二、实验设备与器件

本实验的设备与器件如下:

实验设备:自制数字实验平台、双踪示波器及常用仪表和工具;

实验器件:74LS390,74LS00,74LS162A,74LS192等。

三、实验任务 1.

表8-1 74LS390逻辑功能测试表

CP 0 1 2 3 QD QC QB QA 2. 3. 4. 5.

将计数器(74LS390)的QA端4 与CPB端相连,测试其逻辑功5 能,结果填入表8-1中,然后,6 用示波器观测CP,QA,QB,QC

7 及QD的波形并与理论分析的工

8 作波形相比较,若有明显不同,

9 必须分析原因,查找故障,直至

正常。

用74LS390和与非门74LS00设计一个模24的计数器,用灯显区LED显示计数器状态并记录,观察计数器输入输出波形。

用74LS162A设计一个模8的同步计数器,计数状态从0001开始。

设计模60计数器,并用显示译码器、七段LED数码管配合显示计数过程(时钟脉冲频率用1~2Hz)。

用74LS192设计一个模11的减法计数器,用灯显区LED显示计数器状态并记录,观察计数器输入输出波形。

五、预习要求

(1)根据指定的任务和要求设计电路,画出逻辑图及理论分析的工作波形,以便与实验波形比较。

(2)设计实验电路,提出器件清单。 (3)拟定实验方案和调测步骤。

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