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一共包括两个实验的报告:门电路和全加器实验和触发器及其应用实验,报告内容非常详细,包括各种数据分析。 第一个实验实验目的: 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3. 掌握组合逻辑电路的功能测试。 4. 验证半加器和全加器的逻辑功能。 5. 学会二进制数的运算规律。 第二个实验实验目的: 1、 掌握基本RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理。 2、 学会正确测试RS触发器、D触发器、JK触发器的逻辑功能。 3、熟悉触发器之间相互转换的方法。 4、了解用触发器构成自循环寄存器的电路结构及工作过程。
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数字逻辑 实验报告
实验名称:
门电路和全加器实验
班 级:
姓 名:
学 号:
实验地点:
综合实验楼一 307
日 期:
2021 年 12 月 14 日
一、实验目的:
1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。
2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。
3. 掌握组合逻辑电路的功能测试。
4. 验证半加器和全加器的逻辑功能。
5. 学会二进制数的运算规律。
二、实验环境:
1、仪器设备:双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱
2. 器件:
74LS00 二输入端四与非门 3 片
74LS20 四输入端双与非门 1 片
74LS86 二输入端四异或门 1 片
74LS02 二输入端四或非门 1 片(选做)
三、实验内容和要求:
1.与非门电路逻辑功能的测试
2.异或门逻辑功能的测试
3.组合逻辑电路功能测试
4.用异或门(74LS86)和与非门(74LS00)组成半加器电路
5.全加器组合电路的逻辑功能测试
6.逻辑电路的逻辑关系测试(选做)
7.利用与非门控制输出(选做)
8.用异或门、或非门、与非门组成的全加器电路的逻辑功能测试(选做)
实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常,然后选择实验用的集成块芯片插
入实验箱中对应的 IC 座,按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。实验中
改动接线须先断开电源,接好线后再通电实验。每个芯片的电源和 GND 引脚,分别和实验台的+5V
和“地(GND)”连接。芯片不给它供电,芯片是不工作的。用实验台的逻辑开关作为被测器件
的输入。拨动开关,则改变器件的输入电平。开关向上,输入为 1,开关向下,输入为 0。
将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯连接。指示灯亮表示输出电平为 1,指示灯
灭表示输出电平为 0。
四、实验步骤:
1.与非门电路逻辑功能的测试
(1)选用双四输入与非门 74LS20 一片,插入数字电路实验箱中对应的 IC 座,按图 1.1 接
线、输入端 1、2、4、5、分别接到 K1~K4 的逻辑开关输出插口,输出端接电平显示发光二极管 D1~D4
中任意一个。注意:芯片 74LS20 的 14 号引脚要接试验箱下方的+5V 电源,7 号引脚要接试验箱
下方的地(GND)。用万用表测电压时,万用表要调到直流 20V 档位,因为芯片接的电源是直流
+5V。
表 1.1
输入
输出
1(k1)
2(k2)
4(k3)
5(k4)
Y
zhe
电压值
(v)
zhi
(V)
H
H
H
H
L
H
H
H
L
L
H
H
L
L
L
H
L
L
L
L
(2)按表 1.1 的状态改变逻辑开关的值,分别测出逻辑状态及输出电压。
2. 异或门逻辑功能的测试
(1)选二输入四异或门电路 74LS86,按图 1.2 接线,输入端 1、2、4、5 接逻辑开关
(K1~K4),输出端 A、B、Y 接电平显示发光二极管。注意:芯片 74LS86 的 14 号引脚要接试验箱
下方的+5V 电源,7 号引脚要接试验箱下方的地(GND)。
图 1.2
(2)按表 1.2 的状态,拨动逻辑开关,将输出值的结果填入表中。
表 1.2
输入
输出
1(K1
)
2(K2
)
4(K3
)
5(K4
)
A
B
Y
电压(V)
L
H
H
H
H
L
L
L
H
H
H
H
L
L
L
H
H
L
L
L
L
L
H
H
3. 组合逻辑电路功能测试
(1)用 2 片 74LS00 芯片组成图 1.3 所示逻辑电路。其中虚线框内是第一片 74LS00 芯片
部分,虚线框外的是第二片 74LS00 芯片部分。注意:两片 74LS00 芯片的 14 号引脚都要接实验
箱下方的+5V 电源,7 号引脚都要接实验箱下方的地(GND)。为便于接线和检查,在图中要注明
芯片编号及各引脚对应的编号。
图 1.3
(2)先按图 1.3 写出 Y2 的逻辑表达式并化简。
(3)图中 A、B、C 接实验箱下方的逻辑开关,Y1,Y2 接实验箱上方的电平显示发光管。
(4)按表 1.3 要求,拨动开关,改变 A、B、C 输入的状态,填表写出 Y1,Y2 的输出状态。
表 1.3
输入
输出
A
B
C
Y1
Y2
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
(5)将运算结果与实验结果进行比较。
4.用异或门(74LS86)和与非门(74LS00)组成半加器电路
根据半加器的逻辑表达式可知,半加器 Y 是 A、B 的异或,而进位 Z 是 A、B 相与,即半加器
可用一个异或门和二个与非门组成。如图 1.4。
图 1.4
(1)在数字电路实验箱上插入异或门和与非门芯片。输入端 A、B 接逻辑开关,Y,Z 接电平
显示发光管。
(2)按表 1.4 要求,拨动开关,改变 A、B 输入的状态,填表写出 Y、Z 的输出状态,并根
据真值表写出 Y、Z 逻辑表达式。
表 1.4
输入
输出
A
B
Y
Z
0
0
1
1
0
1
0
1
5.全加器组合电路的逻辑功能测试
(1)写出图 1.5 电路的逻辑表达式。
(2)根据逻辑表达式列真值表。
(3)根据真值表画出逻辑输出函数 Si 和 Ci 的卡诺图。
(4)根据卡诺图写出 Si 和 Ci 的逻辑表达式。根据表达式直接填写表 1.5 中各点状态值。
S
i
= C
i
=
表 1.5
图 1.5
A
i
B
i
C
i-1
Y
Z
X
1
X
2
X
3
S
i
C
i
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
(5)用 3 片 74LS00 芯片组成图 1.5 所示逻辑电路。其中第一个虚线框内是第一片 74LS00
芯片部分,第二个虚线框内的是第二片 74LS00 芯片部分。余下的是第三片 74LS00 芯片部分。注
意:三片 74LS00 芯片的 14 号引脚都要接实验箱下方的+5V 电源,7 号引脚都要接实验箱下方的
地(GND)。按原理图选择与非门并接线进行测试,将测试结果记入表 1.6,并与上表 1.5 进行比
较看逻辑功能是否一致。
表 1.6
A
i
B
i
C
i-1
C
i
S
i
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
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