数字电子技术基础实验
实验一 逻辑门电路功能及参数的测试 ................................................... 3
1.1 实验目的.................................................................... 3 1.2 实验设备 ..................................................................... 3 1.3 基础知识要点及参考电路 ....................................................... 3 1.4 实验内容及要求 ............................................................... 4 1.5 实验报告要求 ................................................................. 5 实验二 组合逻辑电路分析—全加器和加法器 .............................................. 6
2.1 实验目的 ..................................................................... 6 2.2 实验设备 ..................................................................... 6 2.3 基础知识要点及参考电路 ....................................................... 6 2.4 实验内容及要求 ............................................................... 7 2.5 实验报告要求 ................................................................. 8 2.6 实验指导 ..................................................................... 8 实验三 十进制计数译码及显示电路 .................................................... 11
3.1 实验目的 .................................................................... 11 3.2 实验设备 .................................................................... 11 3.3 基础知识要点及参考电路 ...................................................... 11 3.4 实验内容及要求 .............................................................. 13 3.5 实验报告要求 ................................................................ 15 实验四 锁存器、触发器功能测试及应用 ................................................ 16
4.1 实验目的 .................................................................... 16 4.2 实验设备 .................................................................... 16 4.3 基础知识要点及参考电路 ...................................................... 16 4.4 实验内容及步骤 .............................................................. 18 4.5 实验报告要求 ................................................................ 20 4.6 实验指导 .................................................................... 20 实验五 任意进制计数器的设计 ......................................................... 21
5.1 实验目的 .................................................................... 21 5.2 实验设备 .................................................................... 21 5.3 基础知识要点及参考电路 ...................................................... 21 5.4 实验内容及要求 .............................................................. 24 5.5 实验报告要求 ................................................................ 24
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实验六 555时基电路及其应用 ........................................................ 25
6.1 实验目的 .................................................................... 25 6.2 实验设备 .................................................................... 25 6.3 基础知识要点及参考电路 ...................................................... 25 6.4 实验内容及要求 .............................................................. 26 6.5 实验报告要求 ................................................................ 27 实验七 D / A数据转换器 ............................................................ 28
7.1 实验目的 .................................................................... 28 7.2 实验设备 .................................................................... 28 7.3 基础知识要点及参考电路 ...................................................... 28 7.4 实验内容及要求 .............................................................. 29 7.5 实验报告要求 ................................................................ 31 实验八 综合训练 ..................................................................... 32
8.1 多位LED显示器的动态扫描驱动电路 ............................................ 32 8.2 单元电路的综合应用(一) ...................................................... 35 8.3 单元电路的综合应用 (二) ..................................................... 37
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实验一 逻辑门电路功能及参数的测试
1.1 实验目的
1.掌握TTL门电路逻辑功能的测试方法。 2.了解TTL与非门主要参数的含义及测试方法。
3.掌握数字集成芯片的使用，学习检查集成芯片的好坏。 1.2 实验设备
1.示波器； 2.直流稳压电源； 3.数字电路实验箱； 4.万用表。
1.3 基础知识要点及参考电路
1.门电路逻辑功能的测试
TTL逻辑门电路系列有很多不同功能、不同用途的逻辑门电路。通过实验的方法逐项验证其真值表，测试其逻辑功能。同时，根据逻辑功能是否正确，可以初步判断集成芯片的好坏。
2.TTL与非门主要参数 (1)输出高电平电压UOH
输出高电平电压UOH是指与非门有一个以上输入端接地或接低电平时的输出电平值。空载时，UOH必须大于标准高电平(USH=2.4 V)，测试电路如图1.1所示。
(2)输出低电平电压UOL
输出低电平电压UOL是指与非门所有输人端都接高电平时的输出电平值。空载时，UOL必须小于标准低电平(USL=0.4V)，测试电路如图1.2所示。
+Vcc+5V+Vcc+5V&UOH5V&RLRL500ΩUOL5.1kΩ
图1.1 测试UOH电路 图1.2 测试UOL电路
(3)输入短路电流IIS
输入短路电流IIS是指与非门被测输入端接地，其余输入端悬空时，由被测端流出的电流。一般，IIS <1.6 mA，测试电路如图1.3所示。
(4)扇出系数N
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扇出系数N是指一个与非门能带同类门的最大数目，用以衡量带负载的能力。计算为：N?IOL 其中IISIIS为输入短路电流，IIS输出为低电平时，最大允许负载电流。一般要求N >8，测试电路如图1.4所示。
+Vcc+5VIIS+Vcc+5VR100Ω&UO&mARP1kΩIOLmAUO≤0.4VV
图1.3 测试IIS电路 1.4 测试扇出系数N电路 图6.1.3 测试IIS电路 图6.1.4 图图图图图图N图图
3.74LS00等门电路外引线排列
74LS00为四2输入与非门，芯片含有4个2输入与非门，外引线排列和逻辑符号如图1.5所示，设A、B为输入端，Y为输出端。
74LS32为四2输入或门Y??A?B?，74LS86为四2输入异或门Y??A?B?，74LS08为四2输入与门Y??A?B?。74LS32、74LS08及74LS86的外引线排列与74LS00的规律相同，如图1.5所示。
Vcc144A134B124Y113A103B93Y874LS0011A21B31Y42A52B672YGND
图1.5 74LS00（74LS32、74LS08、74LS86）的外引线排列图
TTL集成门电路外引脚分别对应逻辑符号图中的输入、输出端。电源和地一般为集成块的两端，如14脚集成块，7脚为电源地（GND）、14脚为电源正端（VCC）。外引脚的识别方法是：从豁口或标志黑点处逆时针依次递增，1、2、3??等。DIP管脚按电路需要有8、14、16、20、24、28和40脚等。
4.集成门电路的质量判别
可以用数字万用表逻辑档检测TTL门电路的好坏。先将集成电路电源“VCC”和“GND”管脚接通电源和地，其他管脚悬空，数字万用表的黑表笔接电源“地”上，用红表笔测门电路的输入端，数字万用表逻辑显示应为l态，如显示为0态，则说明TTL门电路输入端内部击穿，门电路坏了，不能再使用；用红表笔测门电路的输出端，输出应符合门电路的逻辑关系。例如与非门（74LS00），数字万用表测量两输入端悬空都为逻辑1，输出应符合逻辑与非的关系，测量输出应为逻辑0态。如果逻辑关系不对，则可判断门电路已坏。
1.4 实验内容及要求
1.TTL门电路逻辑功能的测试
(1)在与非门(74LS00)、或门(74LS32)及异或门(74LS86)每块芯片中，任选一个门按真值表逐项验证逻辑功能，测试结果填入表1.1中。
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表1.1 门电路逻辑功能测试
输 入 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 74LS00 Y1 74LS32 Y2 输 出 74LS86 Y3 电压／V
(2)观察与非门对脉冲的控制作用：在实验板上选用74LS00的任一与非门，用连续脉冲信号作为与非门的一个输入变量，用示波器观察当另一个输入端接高电平和接低电平时，电路的输入、输出波形。
2.TTL与非门主要参数的测试
(1)按图1.1接线，测试输出高电平电压UOH。 (2)按图1.2接线，测试输出低电平电压UOL。 (3)测试电路如图1.3所示，测试输入短路电流IIS。
(4)测试扇出系数N的电路如图1.4所示。调节RP，在输出电压保持U=0.4 V的条件下，读出毫安表的
O
最大电流值，即最大允许负载电流IOL,然后计算扇出系数N。 1.5 实验报告要求
1.预习报告的要求
实验名称、实验内容、试验线路、电路元件和电源的参数、相应测量数据的表格。 2.讨论并完成下面工作： (1)整理实验数据和观察的波形。 (2)总结实验的收获与体会。
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