数字电路实验74629.doc

1、数字电路实验实验要求：1. 遵守实验室规则，注意人身和仪器设备的安全。 2. 预习并按规范写好预习报告，否则不能参加实验。 3. 进入实验室后保持安静，对号入座，4. 将预习报告置于实验桌右上角，待指导教师检查。5. 完成实验任务后，保持实验现场，报请老师验收。验收时需清楚简练地向老师介绍实验情况、证明自己已完成了实验任务。6.实验成绩由预习报告、实验效果与实验纪律、独立动手能力、实验报告等综合决定。实验报告内容要求1. 实验名称、实验者姓名、实验时间地点和指导教师等。2. 实验目的与要求。3. 实验用仪器仪表的名称和型号。4. 实验电路和测试电路。包括实验所用的器件品种、数目和参数。5. 实

2、验内容、步骤，在这部分内容中，应用简明的语言或提纲给出实验的具体内容，步骤、记录实验中的原始数据，绘制出根据观察到的波形整理出的图表、曲线，反映在实验中遇到的问题及处理的经过。如对原实验方案进行了调整，则应写出调整方案的理由和调整情况。6. 实验结果及分析。实验结果是对实验所得的原始数据进行分析计算后得出的结论。可以用数值或曲线表达，实验结果应满足实验任务的要求。7. 实验小结。总结实验完成的情况，对实验方案和实验结果进行讨论，对实验中遇到的问题进行分析，简单叙述实验的收获、体会等。8. 参考资料。记录实验进行前、后阅读的有关资料，为今后查阅提供方便。实验一 TTL 与非门参数测试及使用一、实

3、验目的1、 学习 TTL 和 CMOS 门电路的逻辑功能测试方法，加深认识 TTL 与 CMOS 门电路的电平差异。2、 通过测试 TTL 与非门的电压传输特性，进一步理解门电路的重要参数及其意义（包括 UOL、U OH、U ON、U OFF、U TH、U NL、U NH） 。3、 了解一般的集成门电路器件的常用封装形式和引脚排列规律，掌握使用方法。4、 熟悉数字实验箱的结构和使用方法。二、预习要求1、 TTL 与 CMOS 门电路的逻辑功能及闲置输入端的处置方法。2、 电压传输特性曲线及其所表征的主要参数的意义。3、 设计实验数据纪录表格三、实验内容1、 测试 TTL 与非门 74LS00

4、和 CM0S 或非门 CC4001 逻辑功能。（1） 识别 72LS00 和 CC4001 的封装及引脚排列。（2） 正确连接测试电路，特别注意直流工作电压的大小和极性。（3） 测试它们的真值表，要求纪录输入高低电平（U IL、U IH）和输出高低电平(UOL、U OH)。（4） 实验 TTL 和 CMOS 门电路的输入端悬空对门电路输出的影响。2、 测试 TTL 与非门电压传输特性。（1） 正确连接测试电路，特别注意实心电位器的连接，连接错误易损坏电位器。（2） 注意在特性曲线的转折处应适当增加测量点。（3） 正确读取数据并纪录。四、实验报告1、 书写格式要规范，书写认真、字迹清晰。2、 实

5、验报告内容要齐全3、 测试的原始数据要真实，不能随意修改原始数据。4、 绘制 TTL 门的传输特性曲线，并根据曲线标出 UON、 UOFF、U TH 及 UNL、U NH。5、 实验结果分析与小结实验二 组合逻辑电路设计一、实验目的1、 学习用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法，进一步掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。2、 学习用中规模集成电路实现组合逻辑函数的方法3、 学习数字电路实验中查找电路故障的一般方法。二、预习要求1、 组合逻辑电路分析、设计的一般方法。2、 用译码器和数据选择器实现组合逻辑函数的方法。3、 画出用译码器 74LS138 实现半加器的电路图。三、实验内容1、 用与非

6、门实现半加器。设计、连接电路，并测试电路的逻辑功能。2、 用译码器 74LS138 实现半加器（用适当的门电路辅助） 。设计、连接电路，并测试电路的逻辑功能。3、 若有故障，要求分析、排除故障。四、实验报告1、 实验目的、原理要清楚。2、 实验电路和测试结果。3、 故障分析和排除方法。4、 实验小结实验三 基本 RS 触发器和 D 触发器一、实验目的1、 学习集成触发器的测试方法，通过对触发器功能的测试，深刻理解边沿触发的含义，加深对触发器功能的认识，并学会应用。2、 理解清零和置 1 端的作用，正确使用这两个控制端。3、 了解集成触发器的常见封装形式和引脚排列规律。二、预习要求1、 触发器的

7、一般概念，触发器的分类、功能及触发方式，尤其是边沿触发的含义。2、 触发器的预置和清零端的作用。3、 查集成电路手册，了解 74LS74 双 D 触发器和 74LS112 双 JK 触发器的功能和引脚排列。4、 自拟实验步骤，预先画出实验接线图。三、实验内容1、 测试 74LS74 双 D 触发器的逻辑功。（1） 测试置 0 置 1 端的功能。（2） 测试逻辑功能，列出功能表。（3） 观察触发器的计数状态。2、 测试 74LS112 双 LK 触发器的逻辑功能测试内容同 D 触发器.3、 触发器的应用用 74LS74 和 74LS112 组成的异步二进制计数器电路如下图所示。（1） 请安图连接

8、电路并进行测试，记录状态转换表。（2） 根据电路的状态转换表，说明电路的逻辑功能。四、实验报告1、 实验目的及测试方法。2、 测试纪录的触发器功能表。3、 分析各触发器时钟信号的意义。4、 实验小结实验四 计数器及其应用一、实验目的1、 掌握集成计数器的功能和使用方法2、 学习用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法。3、 熟悉七段译码器和数码管的使用方法。二、预习要求1、 集成计数器的分类、功能及使用方法，熟悉其封装引脚。2、 用中规模集成计数器构成任意进制计数器的两种方法。3、 按照实验要求，用 74LS160 设计一个 24 进制计数器，并画出逻辑图（采用两种方法） 。三、实验内容1、

9、 测试 74LS160 集成计数器，熟悉它的逻辑功能和各控制端的作用。2、 了解实验箱上的七段译码器和七段数码管的连接方式及工作原理，并进行测试。3、 采用反馈归零法设计 M=24 计数器，并进行译码显示，记录结果。4、 采用反馈置数（置初值）法设计 M=24 计数器，并进行译码显示，记录结果。四、实验报告1、 集成计数器 74LS160 的功能测试结果。2、 译码显示电路的测试结果。3、 两种方法构成 M=24 计数器的原理图和测试结果。4、 实验小结实验五 555 定时器及其应用一、实验目的1、 熟悉 555 定时器的电路组成、功能及封装、引脚排列。2、 掌握用 555 定时器构成施密特触

10、发器和多谐振荡器的方法。3、 掌握波形产生和整形电路的测试方法。二、预习要求1、 555 定时器的电路结构和功能。2、 用 555 构成单稳触发器、多谐振荡器和施密特触发器的电路特征，工作原理和相关的计算公式。三、实验内容1、 用 555 定时器构成施密特触发器。（1） 连接电路，测试传输特性。（2） 输入三角波（注意三角波的幅度要大于 2/3VCC） ，进行波形转换，用示波器观擦结果，并纪录输入输出波形，注意读取正向阈值电压和负向阈值电压。2、 用 555 定时构成多谢振荡器。（1） 正确连接电路。（2） 用示波器观察、记录输出波形，注意输出信号的周期和占空比。（3） 改变参数，调整振荡频率

11、，观察波形变化并纪录。四、实验报告1、 实验目的、原理要清楚。2、 分析测试记录的数据、波形。3、 理论分析、计算多谐振荡器的振荡频率、占空比，与实验测量值比较，简要说明产生误差的可能原因。4、 实验小结实验六 D/A 和 A/D 转换器一、实验目的1、 学习 ADC 和 DAC 的应用，进一步理解 ADC 和 DAC 的功能。2、 进一步理解采样频率对 ADC 的影响，加深对采样定理的认识。3、 了解参考电压 VREF 对 ADC 的影响。4、 掌握用 EWB 进行电路仿真的方法和注意事项二、预习要求1、 DAC 和 ADC 的工作原理，主要参数及其意义。2、 采用定理、量化误差的概念及对

12、ADC 的影响。3、 EWB 仿真软件的使用三、实验内容1、 DAC 的仿真实验注意参考电压 VREF 的大小对最小输出电压 Umin 的影响。2、 ADC 的仿真实验注意（1）采样频率对 ADC 的影响，改变采样频率，观察输出波形的变化。（2）参考电压 VREF 对 ADC 的影响，改变参考电压，观察输出波形的变化。3、 ADC-DAC 的组合实验。注意比较输入信号波形和输出信号波形在不同采样频率下的差别。四、实验报告1、 实验目的、实验原理。2、 ADC 和 DAC 的实验结果。3、 分析采样频率和参考电压对数模转换和模数转换的影响，在实际使用中，应如何选择这两个参数。4、 实验小结。实验

13、七 阶梯波发生器一、 实验目的1. 了解 D/A 转换电路的工作原理。2. 掌握用集成运算放大器设计简单 D/A 转换电路。二、 简要说明在晶体管特性图示仪等电子仪器设备中常用到阶梯波。阶梯波可由计数器和 D/A 转换电路构成。三、任务和要求1. 以集成运算放大器 LM324 和集成计数器 7490 为主要器件，设计一个阶梯波发生器，要求输出如图 7.1 所示波形。周期为 2ms。用时钟脉冲源作计数器的计数脉冲。2. 依据设计结果，创建实验电路。3. 用示波器测试输出波形，进行调试，使之满足设计要求。四、实验报告1. 简述设计思想、总体方案，画出框图。2. 详述单元电路设计。3. 画出总体电路

14、图，说明工作原理。4. 简述调试步骤，调试中遇到的问题，解决办法。 5. 整理测试数据,依据仿真结果，分析是否满足设计要求。实验八 交通灯控制器 一、 实验目的图 7.1 阶梯波发生器输出波形1. 了解数字系统的设计。2. 掌握计数器、译码器的工作原理。3. 通过数字小系统的设计，提高综合运用所学知识的能力。二、 简要说明交通灯控制信号是依据交通常规则“红灯停，绿灯行，黄灯提醒” ，由时间控制器控制相应的红、绿、黄灯，依要求的规律燃灭。交通灯控制器的一种设计方案如图 8.1 所示。方案中秒脉冲发生器是系统中定时器、控制器和倒计数器的标准时钟信号源，译码器输出两组车道信号灯的控制信号，使相应的灯

15、亮。译码器的工作状态由控制器控制。倒计数器的输出经字型译码显示倒计时时间。三、 任务和要 求1. 设计十字 路口交通 灯控制器， 要求如表 所示。表交通灯控制器设计要求2. 交通信号灯和倒计数显示器在电路设计区的布局如图 8.2。显示器用指示器件库中的七段数码管。（因彩色指示灯系统只提供了红、绿、蓝三种颜色，在实验中用蓝灯替代黄灯） 。东西、南北路口倒计时显示东西路口交道灯状态 南北路口交道灯状态155（s） 绿灯亮 红灯亮40（s） 黄灯亮 红灯亮155（s） 红灯亮 绿灯亮40（s） 红灯亮 黄灯亮图 8.1 交通灯控制器参考方案图 8.2 交通信号灯和倒计数显示器布局图3. 采用层次化设计方法。4. 依据设计结果创建实验电路。5. 仿真、调试，使之满足设计要求。四、实验报告1. 简述设计思想、总体方案，画出框图。2. 详述单元电路设计。3. 画出总体电路图，简述电路工作原理。4. 简述调试步骤，分析仿真实验结果，并对调试中遇到的问题进行分析，说明解决方法。