《数字逻辑》实验讲义
实验目的:
1. 熟悉实验仪器,指出电源、时钟信号源、输入信号源、输出指示灯、DIP插座位置 2. 认识实验所用芯片,验证芯片功能。。 3. 按要求搭建电路,利用真值表或状态图验证电路功能。
注意,线全部连接好之后再通电,务必看好电源电压。若有问题先断电源再检查电路,不要带电调整电路。
实验一
题目一 验证与非门74LS04非门的逻辑功能。
图1. 非门74LS06引脚图
步骤:
1. 将74LS04芯片安在DIP14中,连接好电源线和地线。 2. 将输入端连接到信号源,输出端连接到指示灯。 3. 拨动开关改变输入信号,观察输出信号变化。
题目二 验证与非门74LS00的逻辑功能。(或者74LS02或非门) 1. 将74LS00芯片安在DIP14中,连接好电源线和地线。
2. 将输入信号接在74LS00的输入引脚,将对应的输出信号接在输出信号检测部分。 3. 调整输入信号的组合,验证与非门的真值表。
题目三 为函数Y?AC?AC搭建逻辑电路并验证其真值表。 1.将其化为与非-与非式或者或非-或非式: Y?AC?AC
Y?AC?AC(与非-与非式)
Y?A?C?A?C(或非-或非式)
2.根据自己仪器上所带的芯片,选择使用与非门或者或非门实现上述逻辑功能。
3.将芯片安装在DIP14插座中,连接好电源线和地线。 4.按逻辑图与引脚图连接电路。
5.取不同的输入组合,验证电路的功能。
题目四 用与非门(或非门)和非门设计一个4输入端优先编码器,并验证其功能。
设计如下:I3~I0等于1表示有信号到来,A1A0表示对应信号的编码,I3优先级最高。真值表如下所示:
I3 I2 I1 I0 A1 A0 1 0 0 x x 1 x 0 1 x 1 x 1 x 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 由真值表可得: A1?I3?I2
A0?I2?I1?I3
将上式化成与非-与非式(或非-或非式),搭建电路图实现并验证其功能。 指出电路的缺点。
实验二
题目一 用与非门(或非门)设计一个一位数值比较器,搭建电路并验证其功能。
A 0 0 1 B 0 1 0 FA>B 0 0 1 0 FA=B 1 0 0 1 FA
FA?B?AB?AB?FA?B?FA?B将上述表达式化成与非-与非(或非-或非)式,搭建并验证电路。
题目二 用与非门(或非门)设计一个一位数加法器,搭建电路并验证其功能。 设A与B相加,S是和的本位,C是进位。 A B C S 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 可得:
S?AB?AB
C?AB
将上述表达式化成与非-与非(或非-或非)式,搭建并验证电路。
题目三 用与非门(或非门)设计电路,实现下列卡诺图的功能并验证。
00 01 11 10
1 1 1 1 1 1 1 1 L
CD AB 00 01 11 10
1 1 1 1
提示:不同的表达式会使电路所用门的数目变化。
L
CD AB 00 01 11 10
00 01 11 10 1 1 1 1 1
题目四 设计一个电路,实现3位自然二进制数转换成3位格雷码。搭建电路并验证其功能。 A2 A1 A0 L2 L1 L0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
由真值表可得: L2?A2 L1?A2?A1
L0?A1?A0
实验三
题目一 验证D触发器74LS74的功能。(验证JK触发器74LS76的功能)。 将触发器放入DIP16插座中。
将CP信号频率调节成1HZ或者0.5HZ。
连接好电源、地和CP信号。
将D端接在信号源上,拨动开关,观察Q的变化。验证触发器功能。
(若仪器上安装有JK触发器,则将J端视为D端,并令K?J,则JK触发器变为D触发器。) 题目二 搭建如下逻辑电路,写出其状态方程,验证其状态变化。
注:在A=0时,电路状态停留在00态;A=1时,电路状态停留在11态。 题目三 搭建如下逻辑电路,写出其状态方程,验证其状态变化。
注:其状态变化如下图所示: