[提示：两数相减相当于被减数与减数的补码（即取反后加1）相加。电路应有一个运算控制端M，用来控制电路实现加法或减法运算。] 五、实验设备与器材
⒈晶体管直流稳压电源 ⒉通用实验底板 ⒊万用电表及工具
⒋主要器材：T4153 2只， T4138 2只， T4183 2只， T40000 1只，T4020 1只， T4086 1只。 六、实验报告要求
每个实验任务必须写出设计过程，画出设计逻辑图，附有实验记录，并对结果进行分析。
七、思考题
⒈利用一只双4选1数据选择器和一只四2输入端与非门，实现一个8选1数据选择器功能。
⒉利用两个3线-8线译码器，构成一个4线-16线译码器。
⒊利用4位二进制全加器，实现NBCD码与余3码之间的变换。
⒋设计一个4位二进制加法/减法电路，输出用原码表示，运算结果应有符号位指示数字的正、负值。
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实验三 集成触发器的应用——第一信号鉴别电路的设计
一、实验目的
1．掌握集成触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法
2．学习并掌握第一信号鉴别电路，又称作抢答器的设计方法 二、第一信号鉴别电路的工作原理
图3-1所示，为由4个JK触发器组成的第一信号鉴别电路，用以判别S0~S3送入的4个信号中，哪一个信号最先到达，其工作过程如下：
VCC
510? 510? 510? 510? +5V
LED0 LED1 LED2 LED3
Q0 Q0 Q0 Q0 5.1K? FF0 FF1 FF2 FF3 C1 C1 C1 C1 1J 1K R 1J 1K R 1J 1K R 1J 1K R
SR
G2 1
G1 ＆ S0 S1 S2 S3 图3-1 第一信号鉴别电路 开始工作前，先按复位开关SR，FF0~FF3都被置0，Q0~Q3都输出高电平1，发光二极管LED0~LED3不发光。这时，G1输入都为高电平1，G2输出1，FF0~FF3的J=K=1，这4个触发器处于接收输入信号的状态。在S0~S3的4个开关中，如S3第一个按下时，则FF3首先由0状态翻到1状态，Q3=0，这一方面使发光二极管LED3发光，同时使G2输出0，这时FF0~FF3的J和K都为低电子0，都执行保持功能。因此，在S3按下后，其它三个开关S0~S2，任一个再按下时，FF0~FF2的状态不会改变，仍为0状态，发光二极管LED0~LED2也不会亮，所以，根据发光二极管的发光可判断开关S3第一个按下。
如要重复进行第一信号判别时，则在每次进行判别前应先按复位开关SR，使FF0~FF3
处于接收状态。图1所示电路又称作抢答器。
图3-2是由D触发器实现的4人抢答器，请同学自行分析其工作过程。 三、预习要求
1．复习RS、D、JK触发器的逻辑功能和触发方式
2．分析图1和图2所示第一信号鉴别电路，又称作抢答器的工作原理
3．熟悉本试验所用器件，如74LS000、74LS020、74LS074的功能管脚排列
4．设计4人抢答电路，画出电路原理图及由实验室提供的器件所组成的接线图，在实验前必须按以上要求写出预习报告。
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+5V S1 S2 D2 S3 D3 S4 R1\\1 R2 R3 R4 请0 D4 RD CP 74LS175 D1 VD1 Q1 Q1 Q2 Q2 Q3 Q3 Q4 Q4 VD4 VD3 VD2 ﹠ ﹠ ﹠
图3-2 4人抢答电路 四、实验任务 用D触发器和与非门设计智力竞赛4人抢答电路，设有4个开关（S0~S3），另有4个指示灯，第一抢答者（第一个按下开关时）所对应的指示灯亮，其它三个开关任一个再按下时，其它三个指示灯也不会亮。 五、实验设备与器材
1．试验组合箱一台
2．74LS000四2输入与非门 一片 3．74LS020双四输入与非门 一片 4．74LS074双上升沿D触发器 两片 六、实验报告要求
按任务要求设计电路并画出试验电路图，简述工作过程，记录测试结果并对结果进行分析。
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CP 1KHZ脉冲
实验四 用集成移位寄存器实现序列检测器
一、实验目的
1．掌握移位寄存器的使用方法和逻辑功能的测试方法。 2．掌握序列检测器的设计方法。 二、 实验原理
在数字系统中能寄存二进制信息，并进行移位的逻辑部件称为移位寄存器。根据移位寄存信息的方式有：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式，按移位方向有左移、右移两种。
本实验采用四位双向通用移位寄存器，型号为74LS194，它是一种用途广泛的集成移位寄存器，是由四个触发器和一些门电路组成的四位双向移位寄存器
其逻辑符号如图4—1所示，A、B、C、D为并行输入端；QA、QB 、QC、QD为并行输出端：DSR为右移串行输入端；DSL为左移串行输入端；S1、S2为操作模式控制端；CR为异步清零端；CP为时钟输入端。
寄存器有四种不同操作模式：①并行寄存；②右移（方向由QA—QD）；③左移（方向QD—QA）；
④保持。S1、S2和CR的作用如表4—1所示。 图4-1 74LS194的逻辑符号 移位寄存器应用很广，可构成移位寄存型计数器；顺序脉冲发生器；串行累加器；可用作数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把半行数据转换为串行数据等。本实验研究移位寄存器用作序列检测器的情况。 三、预习要求
1．复习移位寄存器的逻辑功能。
熟悉本实验所用器材，如74LS000，74LS194的功能及管脚排列。
2．设计1011序列检测器，画出由提供的器件所组成的电路接线图。 在实验前，必须按以上要求写预习报告。 四、实验任务
用移位寄存器和与非门设计一个1011序列检测器。电路连续不停地工作，对串行输入的序列进行检测，当连续检测4个码元符合检测码1011时，检测器输出为1，指示灯亮，其他情况下输出为0，指示灯灭。
对串行输入的序列1011011001001011进行检测，并记录检测结果。 五、实验设备与器材
1．实验组合箱一台
2．主要器材 74LS000（四2输入与非门）一片、74LS020（双4输入与非门）一片 、74LS194（4位双向移位寄存器）一片 六、实验报告要求
根据设计要求，画出实验电路图，简述工作过程，记录测试结果并对结果进行分析。
S1 S0
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表4-1 74LS194的功能表
输 入 输 出 说明 D0 × × d0 × × × × × D1 × × d1 × × × × ×
CR S1 S0 CP DSL 0 1 1 1 1 1 1 1 × × 1 0 0 1 1 0 × × 1 1 1 0 0 0 × 0 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ × × × × × × 1 0 × DSR × × × 1 0 × × × D2 × × d2 × × × × × D3 × × d3 × × × × × Q0 0 Q1 0 Q2 0 Q3 0 置零 d3 Q2 Q2 1 0 并行置数 右移输入1 右移输入0 左移输入1 左移输入0 保 持 d0 1 0 Q1 Q1 d1 Q0 Q0 Q2 Q2 d2 Q1 Q1 Q3 Q3 保持
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