曲师大物理工程学院。
通信与信息系统教研室。
二0一二年三月。
目录。实验。
一、数字实验箱的使用及基本门电路的逻辑功能 1
实验二组合电路的实验分析 8
实验三组合逻辑电路的设计 12
实验四译码器 14
实验五触发器 21
实验六移位寄存器 26
实验七集成计数器 31
实验八 555定时器及其应用 37
实验九数字电路的简单应用 42
附录一 xc－16b双脉冲信号发生器 43
附录二 wl—h型数字电路实验箱 46
一、实验目的：
1、熟悉型数字实验箱的结构和使用方法。
2、掌握基本门电路的逻辑功能及测试方法。
二、实验原理。
1、数字逻辑实验箱。
目前数字电路的实验，通常都在数字逻辑实验箱上进行，实验箱一般包括以下几个部分组成：
①直流稳压电源。
②脉冲源。③逻辑电平显示数据电平开关。
④bcd七段译码显示。
⑤ic插座及自锁紧插孔。
⑥阻容元件区。
⑦电位器组。
wl─h型数字逻辑实验箱的结构及使用方法见附录二。
2、基本门电路的逻辑功能。
常用基本门电路有“与”、“或”、“非”、“与非”、“或非”、“与或非”、“异或”，它们的逻辑表达式及逻辑符号为：
①与门z=abcd或门z=a+b+c
③非门z与非门z=
⑤或非门z异或门z=
⑦与或非门z=
三、实验设备。
1、数字逻辑实验箱一台。
2、ttl与非门（74ls20）二块，或非门（74ls27）一块，与或非门（74ls51）一块，异或门（74ls86）一块。
几种门电路外引线排列如图1─1所示。
四、实验内容与步骤。
1、数字逻辑实验箱的使用。
（1）将八个电平控制开关（k1─k8）的输出插孔与八个电平指示器的输入插孔（l1─l8）依次接通，当开关向上扳时，输出高电平即逻辑1，开关向下扳时，输出低电平即逻辑0，扳动开关观察电平指示器的l1─l8，使其输出00000000，11110000，01010101，11111111时，观察电平指示器的指示是否与之相一致。
（2）将电平控制开关k4、k3、k2、k1的输出插孔与bcd码显示器的低位输入端d1、c1、b1、a1依次接通，将电平控制开关k8、k7、k6、k5的输出插孔与bcd码显示器的低位输入端d2、c2、b2、a2依次接通，扳动控制开关其输出为，观察数码管显示的数字，看能否显示0─99的任意数。
2、基本门电路逻辑功能的测试。
（1）或非门逻辑功能的测试。
①将或非门74ls27插入实验插座上。
②按图1─2接线，门的输入段分别接逻辑开关k1、k2、k3的逻辑电平输出插孔，门的输出端6接电平指示器输入端l1，若发光二极管亮表示门的输出状态为“1”，若发光二极管不亮表示门的输出状态为“0”。门的7端接地，14端接+5v。
使输入端）为表1─1情况下，分别测出输出端（6）的逻辑状态，并将结果填入表1─1中。
（2）与或非门逻辑功能的测试。
①将与或非门74ls51插入实验插座上。按图1─3连接好电路。
②接通电源，按表1─2的要求进行实验。将测得的结果填入表中。
（3）异或门逻辑功能的测试。
①将异或门74ls86插入实验插座上。按图1─4连接好电路。
②接通电源，按表1─3的要求进行实验。将测得的结果填入表中。
（4）与非门逻辑功能的测试。
①将与非门74ls20插入实验插座上。按图1─5连接好电路。
②接通电源，按表1─4的要求进行实验。将测得的结果填入表中。
（5）利用与非门组成其它逻辑门，并测试其逻辑功能。
①非门。74ls20是四输入端双与非门，前面的实验只用了一个与非门，现在将另一个与非门按图1─6接成非门。接通电源，按表1─5的要求进行实验，并将测得的结果填入表中。
与门。将与门的表达式变换成与非─与非表达式。
z=由表达式知，用两个与非门可组成与门，将双与非门74ls20按图1─7连接成与门电路，接通电源，按表1─6进行功能测试，将测得的结果填入表中。
③或门。将或门的表达式变换成与非—与非表达式。
z=由表达式知，这里要四个与非门组成或门。用两只74ls20，按图1—8连接成门电路，接通电源，按表1—7进行功能测试，将测得的结果填入表中。
五、实验报告要求。
1、画出测试电路，将实验结果列表记录。
2、用语言叙述各种门电路的逻辑功能。
3、与非门器件中，有多余的（不用的）输入端应如何处置？或非门多余输入端如何处理？
4、异或门的两个输入端中，一个为信号输入端，另一个为控制端。要想使输出信号与输入相同，应加什么样的控制信号？若要使输出与输入反向，又应加什么样的控制信号？
一、实验目的。
1、掌握组合电路的分析方法。
2、验证半加器、全加器的逻辑功能。
二、实验原理。
组合电路的分析就是根据所给定的逻辑电路，求出该电路的逻辑功能。组合逻辑电路的分析方法是：首先对给定的逻辑电路根据逻辑门的连接方法，逐级写出相应的逻辑表达式；然后写出输出函数的逻辑表达式。
这样写出的逻辑表达式不一定是最简单的，还需要进行化简以得到最简的表达式。如果需要，可以由表达式求出真值表。
组合逻辑电路的实验分析，就是通过实验看出输入为各种可能的不同取值时所对应的输出函数值，从而得到真值表，根据真值表就可以写出逻辑表达式。
三、实验设备。
1、数字逻辑实验箱。
2、与非门74ls00一块。
异或门74ls86一块。
四位全加器74ls83一块。
74ls00的外引线排列如图2—1所示。
四、实验内容与步骤。
1、半加器逻辑功能测试。
（1）写出图2—2所示电路的输出函数s、c的逻辑表达式并进行化简。
(2）用与非门74ls00和异或门74ls86按图2—2接线，将输入端a、b接电平控制开关插孔，输出端s、c分别接电平指示器插孔，接好后，进行测试。
（3）使输入端a、b分别为表2—1的情况下，测出输出端s、c的逻辑状态，并将测量结果填入表2—1中。
（4）根据表4—1写出输出函数s、c的表达式并化简再与（1）中所写的表达式进行比较，看两者是否一致。
2、全加器逻辑功能的测试。
（1）写出图2—3所示电路的输出函数sn 、cn 的逻辑表达式，并进行化简。
（2）用与非门74ls00和异或门74ls86按图2—3接线，将输入端an、bn 、cn—1接电平控制开关插孔，输出端sn 、cn 分别接电平指示器插孔，接好后，进行测试。
（3）输入端an、bn 、cn—1分别为表2—2的情况下，测出输出端sn 、cn 的逻辑状态，并将测量结果填入表2—2中。
（4）根据表2—2写出输出函数sn 、cn 的表达式并化简再与（1）中所写的表达式进行比较，看两者是否一致。
3、四位二进制全加器逻辑功能的测试。
（1）四位二进制全加器简单介绍：74ls83是四位二进制全加器，其外引线排列如图2—4所示 。图中a4、a3、a2、a1为一个四位二进制数的输入端，b4、b3、b2、b1为另一个四位二进制数的输入端，c0为低位来的进位来的输入端，s4、s3、s2、s1 和c4 是两个四位二进制数相加的和及向高位进位的输出端。
（2）电路连接：将a4、a3、a2、a1和b4、b3、b2、b1接八个电平控制开关插孔，s4、s3、s2、s1 和c4 分别接电平指示器插孔，c0接地（逻辑“0”）或+5v（逻辑“1”），12脚接地，5脚接+5v。
（3）功能测试：使a4、a3、a2、a1和b4、b3、b2、b1和c0按表4—4要求改变电平，测输出端s4、s3、s2、s1 和c4 的逻辑电平，填入表中。
（4）两个四位二进制数为表2—4的情况下，用笔计算两数相加的和与进位，看与实验结果是否一致。
五、实验报告要求。
1、画出半加器和全加器的实验电路。
2、整理实验测试结果，分析其逻辑功能。
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