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数字逻辑实验内容及芯片引脚图

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数字逻辑实验计划及要求(附录：实验所用芯片引脚图及功能说明）

实验一 逻辑门功能验证及应用电路实验
1．实验目的：
(1）了解并掌握基本逻辑门电路的逻辑功能；
（2）熟悉基本逻辑门电路的应用；
(3）熟悉三态门和OC门电路的应用；
(4）学习实验台的使用方法。

2．实验所用器件：
四二输入端与非门组件2片,型号为:74LS00
四二输入端与非门（OC)组件1片，型号为：74LS01
四二输入端或非门组件1片，型号为：74LS02
二与或非门组件1片，型号为:74LS51
四异或门组件1片，型号为：74LS86
四三态门组件1片，型号为：74LS125
排电阻（上拉电阻）
3．预习要求:
（1） 查出实验用器件引脚功能，画出实验电路图；
（2） 复习TTL各逻辑门电路的工作原理；
（3） 按实验内容要求设计电路。
4．实验内容
（1） 测试实验所用器件的逻辑功能，填写真值表。
（2） 用一片74LS00实现一2输入端异或门的功能.
（3） 用一片74LS01及排电阻实现芯片74LS51的功能，做（AB+CD）’一组。
（4） 用三态门组成两路总线传输电路.
5．实验要求
记录各实验观察结果并与理论所得各真值表进行比较.
6．思考
任何一逻辑电路均可分别用与非门，或非门，与或非门实现，为什么？

实验二 组合电路功能验证及应用电路实验
1．实验目的:
（1） 熟悉常用组合逻辑芯片的功能;
（2） 掌握组合逻辑电路的设计方法。
2．实验所用器件
3—8线译码器一片，型号为:74LS138
8路数据选择器一片,型号为:74LS151
4位数码比较器一片，型号为：74LS85
四输入端与非门一片,型号为：74LS20
3．实验内容
（1） 74LS85，74LS151的功能。
（2） 用一片74LS85及一片74LS00组成5位二进制数值比较器。
（3） 用74LS138和74LS20组成一位全加器.
（4） 用一片74LS151实现三人多数表决器。
4．实验要求
记录各实验观察结果并与各器件功能表和一位全加器真值表进行比较.
5．思考
分别用与非门，或非门，与或非门设计一位全加器，并设计实验方案.

实验三 触发器功能验证及应用电路实验
1． 实验目的
（1） 熟悉常用触发器的功能及应用；
（2） 熟悉时序逻辑电路的状态分析。
2． 实验所用器件
D触发器二片，型号为：74LS74
JK触发器二片,型号为：74LS112
与非门一片, 型号为:74LS00
3． 实验内容及要求
（1） 验证74LS74,74LS112的逻辑功能,填写功能表，注意观察上升，下降沿触发方式。
（2） 用D触发器和一片74LS00组成JK触发器,用JK触发器和与非门组成D触发器。
（3） 由D触发器分别构成四位循环和扭循环计数器,观察电路状态，找出有效循环状态，并与理论分析进行比较。
4． 思考
实验中计数器电路的初始状态对电路工作有何影响，时序电路自启动的意义。

实验四 时序电路功能验证及应用电路实验
1． 实验目的
（1） 验证四位二进制加法计数器74LS161的逻辑功能；
（2） 熟悉中规模集成计数器功能，学会使用七段字形译码器及共阴极七段LED数字显示器并构成实际电路.
2． 实验所用器件
四位二进制加法计数器1片，型号为：74LS161
七段字形译码器1片，型号为：74LS48
共阴极七段LED数字显示器1只
3． 实验内容及要求
（1） 验证计数器（74LS161)的逻辑功能,填写功能表。
（2） 用计数器（74LS161）、译码器（74LS48)、显示器（LED514R）组计数译码显示电路。分别用复位法和置位法设计一位BCD码计数显示电路。
4． 思考
如何把上述电路设计成一数字频率计。

实验五 串行加法器的设计
1． 实验目的
熟悉并掌握用中规模集成电路设计逻辑电路的方法。
2． 实验所用器件
4位移位寄存器组件2片，型号为：74LS194
四位并行加法器组件1片，型号为：74LS283
D触发器1片，型号为:74LS74
3． 实验内容及要求
（1） 验证4位双向移位寄存器寄存器（74LS194）的逻辑功能，填写功能表.
（2） 如下串行加法器框图设计电路图实现四位二进制的加法。
A3 A2 A1 A0
B3 B2 B1 B0
Ai Ci+1
Bi FA
Ci Si
D
Q CP
4位被加数移位寄存器
4位加数移位寄存器
R
CP

为了清楚地看到逐位相加情况,时钟脉冲应采用单脉冲，注意电路清“0"作用。
（3） 任意给定X,Y,给电路加入4个单脉冲，观察电路工作情况。
4． 思考
4个脉冲后，X+Y的和存放在A中，X+Y的最高位即进位存放在何处。串行加法器的加法速度如何计算。

实验六 汽车尾灯控制器的设计
1、实验目的
掌握用中规模集成电路设计控制器逻辑电路的方法。
2、实验所用器件
四异或门组件1片,型号为：74LS86
四与非门2片，型号为：74LS00
3-8线译码器1片，型号为:74LS138
D触发器1片,型号为：74LS74
3、实验内容及要求：设计一个汽车尾灯控制器，实现对汽车尾灯显示状态的控制.在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模拟），根据汽车运行情况,指示灯具有4种显示模式:1）汽车正向行驶时，所有指示灯处于熄灭状态。2）汽车右转弯时，右侧的3个灯按右循环顺序点亮。3）汽车左转弯时,左侧的3个灯按左循环顺序点亮。4)汽车临时刹车时，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。(有关电路参看欧阳星明主编《数字逻辑（第三版）》P298，9.5.1,并用D触发器设计三进制计数器）

实验七 简易跑表的设计
1、实验目的
掌握数字系统设计的一般方法.
2、实验所用器件
根据实验环境提供的器件自行设计.
3、实验内容及要求
实际模拟码表的功能，即一键控制清零，计时,停止计时并显示读数.

实验八 步进电机控制器的设计
1、实验目的
掌握数字系统设计的一般方法。
2、实验所用器件
根据实验环境提供的器件自行设计。
3、实验内容及要求
设计步进电机控制器控制实验台上的四相步进电机要求有正反转控制和启停控制。

本实验课程共有32学时的实验，分八次进行，每次4学时。
任课教师：沈祖斌

实验预习及实验报告的要求:
0．每次实验必须书写实验预习及实验报告。
1．实验前预习准备的数据、电路、图表、及设计思想(实验预习报告）。
2．实验过程的调试情况、观察记录。
3. 把实验结果与理论结果进行对比分析。
4．在实验报告中总结实验中出现的问题及解决方法.

附录：实验所用芯片引脚图及功能说明
1. 74LS00 （2输入端四与非门）

2。 74LS 01 (集电极开路2输入端四与非门（OC)）

3. 74LS 02 (2输入端四或非门）

4. 74LS20（4输入双正与非门)

5. 74LS32（2输入四正或门)

6. 74LS51（与或非门）

7. 74LS48（BCD-七段译码 / 驱动器，注:本实验台上48七段译码器不显示6上面和9下面一横。）

8. 74LS74（正沿触发双D触发器－带预置端和清零端）

9. 74LS85（4位幅度比较器）

10. 74LS86（2输入四异或门)

11. 74LS112(负沿触发双J－K触发器）

12. 74LS125(四总线缓冲门(三态输出））

13. 74LS161(同步四位计数器（二进制，异步清除)）

14. 74LS194(4位双向通用移位寄存器)

15. 74LS283(4位二进制全加器）

16. 74LS138（3－8线译码器)

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