《数字电路设计实训》实验指导书

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(5)按原理图选择与非门并连接进行测试,将测试结果记入表2.4,并与上

表进行比 较看逻辑功能是否一致。

4. 测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能。

全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成,在实验中,常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。

(1)画出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑电路图,写出逻

辑表达式。

(2)找出异或门、与或非门和与门器件按自己画出的图接线。接线时注

意与或非门中不用的与门输入端接地。

(3)当输入端Ai、Bi、及Ci-1为下列情况时,用万用表测量Si和Ci的电

位并将其转为逻辑状态填入下表。

表2.4

Ai 0 0 1 1 0 0 1 1 输入端 Bi 0 1 0 1 0 1 0 1 Ai Bi Ci-1 输出端 Si Ci Ci-1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 Si 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 Ci 1 1 0 1 1 1 五、实验报告

1. 整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。 2. 总结组合逻辑电路的分析方法。

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实验三 触发器(一)R—S,D,J—K

一、实验目的

1. 熟悉并掌握R—S、D、J—K触发器的构成,工作原理和功能测试方法。 2. 学会正确使用触发器集成芯片。

3. 了解不同逻辑功能FF相互转换的方法。

二、实验仪器及材料

1. 双踪示波器

2. 器件 74LS00 74LS74 74LS112

二输入端四与非门

双D触发器 双J—K触发器

1片 1片 1片

三、实验内容

1. 基本R—SFF功能测试:

两个TTL与非门首尾相接构成的基本R—SFF的电路如图3.1所示。 (1)试按下面的顺序在Sd、Rd:

Sd=0 Sd=1 Sd=1 Sd=1

Rd=1 Rd=1 Rd=0

Rd=1

Q&132~Q&465~Sd~Rd 图3.1 基本R—SFF电路

观察并记录FF的Q、Q端的状态,将结果填入下表3.1中,并说明在上述各种输入状态下,FF执行的是什么功能?

表3.1

Sd Rd1 1 0 1 Q Q 逻辑功能 0 1 1 1 (2)Sd端接低电平,Rd端接脉冲。

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(3)Sd端接高电平,Rd端接脉冲。 (4)连接Rd、Sd,并加脉冲。

记录并观察(2)、(3)、(4)三种情况下,Q、Q端的状态。从中你能否总结出基本R—S FF的Q或Q端的状态改变和输入端Sd和Rd的关系。

(5)当Sd、Rd都接低电平时,观察Q、Q端的状态。当Sd、Rd同时由

低电平跳为高电平时注意观察Q、Q端的状态,重复3~5次看Q、Q端的状态是否相同,以正确理解“不定”状态的含义。 2. 维持一阻塞型D触发器功能测试。

双D型正边沿异步置1端,置0端(或称异步置位,复位端)。CP为时钟脉冲端。

(1) 分别在Sd、Rd端加低电平,观察并记录Q、Q端的状态。

(2) 令Sd、Rd端为高电平,D端分别接高,低电平,

用点动脉冲作为CP,观察并记录当CP为0、

↑、1、↓时Q端状态的变化。 图3.2 D FF逻辑符号

(3) 当Sd=Rd=1、CP=0(或CP=1),改变D端信号,观察Q端的状态是

否变化?整理上述实验数据,将结果填入下表3.2中。

(4) 令Sd=Rd=1,将D和Q相连,CP加连续脉冲,用双踪示波器观察并

记录Q相对于CP的波形。

表3.2

Sd Rd ~Rd~SdDCP~QQCP X X D X X 0 1 Qn Qn?1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 .下载可编辑.

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2. 负边沿J—K触发器功能测试。

双J—K负边沿触发器74LS112芯片的逻辑符号如图3.3所示。

自拟实验步骤,测试其功能,并将结果填入表3.3中。若令J=K=1时,CP端加连续脉冲,用双踪示波器观察Q~CP波形,和DFF的D和

Q端相连时观察到的Q端的波形相比较,有

~Sd~RdJCPK

Q

~Q

何异同点?

3. 触发器功能转换 图3.3 (1) 将D触发器和J—K触发器转换成T触发器,列出表达式,画出实验

电路图。

(2) 接入连续脉冲,观察各触发器CP及Q端波形。比较两者关系。 (3) 自拟实验数据表并填写之。

表3.3 Sd Rd CP X X J X X 0 1 X X K X X X X 0 1 Qn Qn?1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 X X 0 0 1 1 四、实验报告

1. 整理实验数据并填表。

2. 写出实验内容3、4的实验步骤及表达式。 3. 画出实验4的电路图及相应表格。 4. 总结各类触发器的特点。

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实验四 三态输入触发器及锁存器

一、实验目的

1. 掌握三态输入触发器及锁存器的功能及使用方法。 2. 学会用三态输入触发器和锁存器构成的功能电路。

二、实验仪器及材料

1. 双踪示波器 2. 器件

CD4043 三态输出四R—S触发器 一片

74LS75

四位D锁存器

一片

三、实验内容

1. 锁存器功能及应用

图4.1为74LS75四D锁存器,每两个D锁存器由一个锁存信号G控制,当G为高电平时,输出端Q随输入端D信号的状态变化,当G由高变低时,Q锁存在G端由高变低前Q的电平上。

161514131211109Q/QGDGDQ/QQ/QGDGDQ/Q12345678 图4.1

(1)验证图4.1锁存器功能,并列出功能状态表。

(2)用74LS75组成的数据锁存器按图4.2接线,1D~4D接逻辑开关作为数据输入端,G1,2和G1,4接到一起作为锁存选通信号ST,1Q~4Q分别接到7段译码器的A—D端,数据输出由数码管显示。 设:逻辑电平H为“1”,L为“0” ST=1,

输入0001,0011,0111,观察数码管显示。

ST=0, 输入不同数据,观察输出变化。

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