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电子基础教学实验中心实验报告

数字电路与逻辑设计A 课程实验报告 实验地点：

实 验 名 称 姓 名 座位号 组合及时序逻辑电路 班 级 同组者姓名 指 导 教 师 学 号 评 分 时 间 月 日 一、实验目的 1．熟悉与非门、异或门逻辑功能及应用。 2．熟悉原码、反码、补码的编码原理及应用。 3．掌握超前进位加法器、优先编码器、计数器的逻辑功能。 4．掌握超前进位加法器74LS283逻辑功能和工程应用电路的分析与设计方法。 5．掌握七段显示译码器74LS48逻辑功能和工程应用电路的分析与设计方法。 6．掌握十进制加法计数器74LS160逻辑功能和工程应用电路的分析与设计方法。 二、实验仪器 1．数字电路实验板 2．直流稳压电源 三、实验原理及预习要求 1．异或逻辑运算 设输出变量为Y，输入变量为A、B，异或的逻辑表达式为 Y= ， 完成以下异或逻辑真值表1： 表1 异或真值表 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 2．由74LS86四异或门构成的四位原码反码发生器 Y 成都信息工程大学电子基础教学实验中心制

四个异或门的一个输入端分别接A0、A1、A2、A3，另一个输入端连接在一起作为公共控制端B，当B=1时，电路输出Y0、Y1、Y2、Y3为输入的 码；反之，当B=0时，电路输出为输入的 码。 Y0Y1Y2Y3=1=1=1=1B10A1A2A3 A0 图 1 四位原码反码发生器电路 3． 74LS283工程应用电路：加减运算电路 加减运算电路如图2所示。 A0A1A2A3B0B1B2B3?74LS283CI74LS86=1=1=1=1S0S1S2S3COADD/SUB 图2 可控的并行二进制加法器／减法器 图中ADD/SUB控制信号连接到四个异或门的一个输入端，作为什么功能？ 当ADD/SUB?1 的时候，B以反变量形式B输入到并行加法器，进位输入端CI?1,这样加法器完成(A?B?1)，(B?1)为B的 码，运算结果为 。 当ADD/SUB?0 的时候，B以原变量形式输入到并行加法器，进位输入端CI?0，运算结果为(A?B)。 这样，该电路可以对4位有符号或无符号二进制数作加减运算。 4．七段显示译码器 在数字测量仪表或其它数字设备中，常常将测量或运算结果用数字、文字或符号显示出来。因此，显示译码器和显示器是数字设备不可缺少的组成部分。 COMgfabRabVCC5VRabafededCOMcgbcDPdefgVCC5V阳极cdefgDP阴极cDPDP（b）（a）（c） (a) 数码显示器； (b)共阳极接法； （c）共阴极接法 图3 七段数码显示器及内部接法 完成以下七段显示译码器74LS48的真值表： 成都信息工程大学电子基础教学实验中心制

表2 七段显示译码器74LS48的真值表 输入输出显示数字0123456789A3A2A1A0YaYbYcYdYeYfYg0000000010000111100011001100010101010110 5．优先编码器74LS147 根据优先编码器74LSl47的真值表： 表3 优先编码器74LSl47的真值表 输 入 输出 译码输入显示A A A A A A A A AY Y Y Y A A A A 字符 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 10 0 0 000 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 00 0 0 110 1 1 1 1 1 1 11 1 0 10 0 1 02 ×× ×0 1 1 1 1 1 11 1 0 00 0 1 130 1 1 1 1 1× × ×1 0 1 10 1 0 0 × × × ×0 1 1 1 11 0 1 00 1 0 145× × × × × 0 1 1 11 0 0 10 1 1 0 × × × × × × 0 1 11 0 0 00 1 1 1670 10 1 1 11 0 0 0× × × × × × × × × × × × × × × 00 1 1 01 0 0 189输入为 电平有效，输出为 码。 A1~A9输入端， 的优先级最高， 12345678932103210 的优先级最低。 6. 任意进制计数器的设计 （1）采用反馈清零法用74LS160构成模七 的计数器： 由于，74LS160的清零端是 清零，所以计数器记到状态S 给清零端

CR一个清零信号，反馈状态码为 ，CR的函数是 。 完成如下电路连接： Q0Q1Q2Q3CTTCTPCPCO74LS160LDCRD0D1D2D3图4 用74LS160清零法构成模七计数器 （2）采用反馈置数法用74LS160构成S2 ～S 8 的计数器： 由于，74LS160的置数端是 置数，所以计数器记到状态S 给置成都信息工程大学电子基础教学实验中心制

数端 LD一个置数信号，反馈状态码为 ，初态为S2= ， LD的函数是 。 完成如下电路连接： Q0Q1Q2Q3CTTCTPCPCO74LS160LDCRD0D1D2D3图5 用74LS160置数法构成S2 ～S8计数器 四、 实验项目内容及要求 （一）水箱水位监测显示电路设计 一个水箱高10米，为了监测水箱水位的变化情况，试设计一个水箱中水面高度监测显示电路。显示分辨率以整数米（m）为单位。 根据题意，可在水箱内每隔1m安装一个检测探头，其中最低的一个检测探头安装在距水箱底1m处，最高的一个检测探头安装在距水箱底9m处，当水面低于检测探头时对应的逻辑电平为1（高电平），当水面高于检测探头时对应的逻辑电平为0（低电平），水面高度用一个七段显示数码管来显示。 可选用：10线-4线优先编码器74LSl47、四个非门、七段显示译码器74LS48和数码管来实现。 1. 完成总体监测显示电路图 VCCVCCY3A3A2A1A07×R1kA1A2A3T1T2T3VCCYaYbYcYdYeYfYgY1Y0T9A9LTRBIBI/RBO74LS48Y2abcdefg74LS147图6 水箱水位监测显示电路 2. 在实验板上连接显示电路，用板载电位器替代水箱水位监测探头。调节电位器，观察柱状LED的点亮位置及数码管的对应显示数值，验证电路功能并列表记录实验结果。 成都信息工程大学电子基础教学实验中心制