（麦山版）数字逻辑与数字系统实验指导书

《数字逻辑与数字系统》

实 验 指 导 书

麦 山 郑建霞 王明安

计算机科学系硬件教研室

二○一○年三月

实验一 基本逻辑门实验

一、实验目的

1．掌握TTL与非门、或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 2．熟悉TTL中、小规模数字集成电路的外型、管脚和使用方法。

3．掌握“TDS-4数字系统综合实验平台”和常规实验仪器的使用方法。 二、实验器件和设备

1．四2输入与非门74LS00 2．四2输入或非门74LS28 3．四2输入异或门74LS86 4．TDS-4数字系统综合实验平台 5．万用表 6．逻辑笔 三、实验内容

1．测试四2输人与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。 2．测试四2输入或非门74LS28一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。 3．测试四2输入异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。 四、实验提示

1．将被测器件插入实验台上的14芯插座中。

2．将器件的引脚7与实验台的“地(GND)”连接，将器件的引脚14与实验台的+5V连接。 3．用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入，拨动开关，则改变器件的输入电平。 4．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。

5．用万用表的电压档测量被测器件的输入引脚和输出引脚的电压值。 五、实验报告要求

1．画出三个实验的原理图和接线图。

2．用分别用电压值表和真值表表示出实验结果。

1片 1片 1片 1台 1个 1个

1

实验二 数据选择器和译码器

一、实验目的

1．掌握数据选择器的逻辑功能和使用方法。 2．掌握译码器的逻辑功能和使用方法。 二、实验所用器件和设备

1．双4选1数据选择器74LSl53 2．双2：4线译码器74LSl39 3．TDS-2数字电路实验系统 4．万用表或逻辑笔 5．示波器 三、实验内容

1．测试74LSl53中一个4选1数据选择器的逻辑功能。4个数据输入引脚CO-C3分别接实验台上的10MHz、1 MHz、500kHz、100kHz脉冲源，变化数据选择引脚A、B的电平和使能引脚G的电平，产生8种不同的组合，观测每种组数据选择器的输出波形。

2．测试74LSl39中一个2-4译码器的逻辑功能。4个译码输出引脚YO～Y3接电平指示灯，改变引脚G、B、A的电平，产生8种组合，并记录指示灯的显示状态。 四、实验报告要求

1．画出实验接线图。

2．根据实验结果写出74I_5139和74LSl53的真值表。 3．分析74LS139和74LSl53中引脚G的功能。

1片 1片 1台 1个 1台

2

实验三 全加器构成及测试

一、实验目的

1．了解全加器的实现方法，掌握全加器的功能。 二、实验所用器件和设备

1．四2输入与非门74LS00 2．四2输入异或门74LS86 3．TDS-2数字电路实验系统 三、实验内容

1．用1片74S00和1片74LS86组成如图1所示的逻辑电路。

CO F

1片 1片 1台

CI A B

图1 全加器

2．将A、B、CI接电平开关输出，F、CO接电平指示灯。

3．拨动电平开关，产生A、B、CI的8种组合，观测并记录F和CO的值。 五、实验报告要求

1．写出F和CO的逻辑表达式。 2．用真值表表达逻辑图1。

3

实验四 触发器

一、实验目的

1．掌握RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理和使用方法。 二、实验所用器件和设备

1．四2输人正与非门74LS00 1片 2．双D触发器74LS74 1片 3．双JK触发器74LS73 1片 4．TDS-2数字电路实验系统 1台 5．双踪示波器 1台 三、实验内容

1．用74LS00构成一个RS锁存器。R、S 端接电平开关输出，Q、Q端接电平指示灯。改变R、S 的电平，观测并记录Q、Q的值。

2．测试双D触发器74LS74中一个触发器的功能。 (1) 将CLR（复位）、PR（置位）引脚接实验台电平开关输出，Q、Q引脚接电平指示灯。改变CLR、PR的电平，观察并记录Q、Q的值。

(2) 在(1)的基础上，置CLR、PR引脚为高电平，D（数据）引脚接电平开关输出，CLK（时钟）引脚接单脉冲。在D分别为高电平和低电平的情况，按单脉冲按钮，观察Q、Q的值，并记录。

(3) 在(1)的基础上，将D引脚接1 MHz脉冲源，CLK引脚接1OMHz脉冲源。用双踪示波器同时观测D端和CP端，记录波形；同时观测D端、Q端，记录波形，分析原因。

3．制定对双JK触发器74LS73一个JK触发器的测试方案，并进行测试。 四、实验提示

1．74LS73引脚11是GND，引脚4是VCC。

2．D触发器74LS74是上升沿触发，JK触发器74LS73是下降沿触发。 五、实验报告要求

1．画出实验内容1的原理图，写出其真值表；

2．写出实验内容2、3各步的现象，按如下形式写出实验内容2的真值表。

表1 真值表 输 入 PR CLR CLK D

4

输 出 Q、Q

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