实验一 门电路逻辑功能及测试
一．实验目的
1．熟悉门电路逻辑功能 2．熟悉数字电路学习机使用方法 二．实验仪器及材料
１．DVCC-D2JH 通用数字电路实验箱 2．器件
74LS00 二输入端四与非门 1片 74LS08 二输入端四与门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS32 二输入端四或门 1片
2、按附录中引脚图接线，分别验证或门74LS32、与门74LS08、异或门74LS86的逻辑功能
3、信号对门的控制作用
利用与非门控制输出．
用一片74LS00按图接线，
Ｓ接任一电平开关，用发光二极管观察
Ｓ对输出脉冲的控制作用．
四．实验报告
1．按各步聚要求填表。
２．回答问题：
（１）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？
（２）与非门一端输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？
实验二组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算)
一、实验目的
1、掌握组合逻辑电路的功能测试
2、验证半加器和全加器的逻辑功能
二、实验器件
74LS00 二输入端四与非门1片
74LS86 二输入端四异或门1片
74LS32 二输入端四或门1片
74LS08 二输入端四与门1片
三、实验内容
１、测试用异或门(74LS86)和与非门组成的半加器的逻辑功能。
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。故半加器可用一个
集成异或门和二个与非门组成如右图
（1）在学习机上用异或门和与门接成以上电路。
A、B接电平开关Y、Z接电平显示。
（2）按下表要求改变A、B状态，填表
２、测试全加器的逻辑功能。
（1）按右图接线，A 、B 、C 接电平开关，
SO 、C 接发光二极管
（2）按下表要求改变A 、B 、C 状态，填表
四、实验报告 （１）按要求填表
（２）分析如何使用适当的门电路实现半加器与全加器的功能
实验三 译码器、数据选择器和总线驱动器
一、实验目的
1、熟悉集成译码器。
2、了解集成译码器应用。
二、实验仪器及材料
74LS138 3—8线译码器2片
74LS153 双4选1数据选择器1片
74LS244 单向三态数据缓冲器1片
74LS245 双向三态数据缓冲器1片
74LS20 四输入端二与门1片
三、实验内容
1、译码器功能测试
图3.1为3—8线74LS138引脚图。表3.1为74LS138功能表，其中A2 、A1 、A0 为地址输入端，0Y～7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。表3.1为74LS138功能表，当S1＝1，2S＋3S＝0时，器件使能，地址码所指定的输出端有信号（为0）输出，其它所有输出端均无信号（全为1）输出。当S1＝0，2S＋3S＝X时，或S1＝X，2S＋3S＝1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。
表3.1
２、用一片74LS138和适当的与非门实现全减器的功能
（1）写出全减器的真值表
（2）画出实现其功能的逻辑电路图
3、用两片74LS138组合成一个4—16线译码器，理解3.2电路接线图，并进行实验
验证逻辑功能
012
4、数据选择器的测试及应用
（1）将双4选1数据选择器74LS153参照图3.3接线，测试其功能并填写功能表。
（2）用双4选1数据选择器74LS153实验全加器 a 写出设计过程 b 画出接线图 c 验证逻辑功能
5、总线驱动器74LS244、74LS245逻辑功能测试
74LS244是8路3态单向缓冲驱动,也叫做总线驱动门电路或线驱动。它有8个三态驱动器,分成两组，分别由控制端1G 和2G 控制，可以增加信号的驱动能力，其引脚图与功能表如下：
74LS245为双向三态数据缓冲器，可以双向传输数据，具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据，内部有16个三态驱动器，每个方向8个 其中G 为控制端，DIR 端控制驱动方向。
当G =0时：
DIR=1 数据方向从左到右（输出允许） DIR=0 数据方向从右到左（输入允许） 74LS245引脚图与功能表如下：
四、实验报告 1．画出实
验内容要求的接线图
2．总结译码器和数据选择与总线驱动器的使用体会
实验四 时序逻辑电路 触发器
一、实验目的
1、 熟悉并掌握R-S ，D 触发器的构成，工作原理和功能测试方法
2、 学会用D 触发器构造寄存器、加1、减1计数器的方法。 二、实验器件
74LS00 二输入端四与非门 1片
74LS74 双D 触发器 1片 74LS112 双下降沿JK 触发器 1片 三、实验内容
1、 基本R-S 功能测试：
两个TTL 与非门首尾相接构成的基本R-S 的电路如图所示
（1） 试按下面的顺序在Sd ，Rd 端加信号：观察并记录Q 、Q 端的状
态。将结果填入下表中，并说明其功能？
数字电路与数字逻辑 实验指导书
目录 实验一：Quartus II软件操作 (3) 实验二：数据选择器和译码器功能验证 (14) 实验三：数据选择器和译码器应用 (17) 实验四：触发器的应用 (19) 实验五：计数器的功能验证 (21) 实验六：计数器的应用 (22) 实验七：寄存器的功能验证 (23) 附录： (24)
实验一：Quartus II软件操作 实验目的和要求： 1、了解并掌握QuartusII软件的使用方法。 2、了解并掌握仿真（功能仿真及时序仿真）方法及验证设计正确性。 3、了解并掌握EDA QuartusII中的原理图设计方法。 实验内容： 本实验通过简单的例子介绍FPGA开发软件QuartusII的使用流程，包括图形输入法的设计步骤和仿真验证的使用以及最后的编程下载。 图形编辑输入法也称为原理图输入设计法。用Quartus II的原理图输入设计法进行数字系统设计时，不需要了解任何硬件描述语言知识，只要掌握数字逻辑电路基本知识，就能使用QuartusII提供的EDA平台设计数字电路或系统。 QuartusII的原理图输入设计法可以与传统的数字电路设计法接轨，即把传统方法得到的设计电路的原理图，用EDA平台完成设计电路的输入、仿真验证和综合，最后编程下载到可编程逻辑器件(FPGA/CPLD)或专用集成电路(ASIC)中。实验步骤： 在QuartusII中通过原理图的方法，使用与门和异或门实现半加器。 第1步：打开QuartusII软件。 第2步：新建一个空项目。 选择菜单File->New Project Wizard，进入新建项目向导。如下图所示，填入项目的名称“hadder”，默认项目保存路径在Quartus安装下，也可修改为其他地址，视具体情况而定。
期末考试试题（答案） 考试科目：数字逻辑电路 试卷类别：3卷 考试时间：110 分钟 XXXX 学院 ______________系 级 班 姓名 学号 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、选择题（每小题2分，共20分） 1． 八进制（273）8中，它的第三位数2 的位权为___B___。 A ．(128)10 B ．(64)10 C ．(256)10 D ．(8)10 2. 已知逻辑表达式C B C A AB F ++=，与它功能相等的函数表达式_____B____。 A ．A B F = B ． C AB F += C ．C A AB F += D ． C B AB F += 3. 数字系统中，采用____C____可以将减法运算转化为加法运算。 A ． 原码 B ．ASCII 码 C ． 补码 D ． BCD 码 4．对于如图所示波形,其反映的逻辑关系是___B_____。 A ．与关系 B ． 异或关系 C ．同或关系 D ．无法判断 5． 连续异或1985个1的结果是____B_____。 A ．0 B ．1 C ．不确定 D ．逻辑概念错误 得分 评卷人 装 订 线 内 请 勿 答 题
6. 与逻辑函数D C B A F+ + + =功能相等的表达式为___C_____。 D C B A F+ + + =B．D C B A F+ + + = D．D C B A F+ + = 7．下列所给三态门中，能实现C=0时，F=AB；C=1时，F为高阻态的逻辑功能的是____A______。 8. 如图所示电路，若输入CP脉冲的频率为100KHZ，则输出Q的频率为 _____D_____。 A．500KHz B．200KHz C．100KHz D．50KHz 9．下列器件中，属于时序部件的是_____A_____。 A．计数器B．译码器C．加法器D．多路选择器 装
16学时数字逻辑实验内容及要求（附录：实验用IC器件引脚图） 实验一组合逻辑及应用电路实验 1．实验目的： （1）了解并掌握基本逻辑门电路及常用组合逻辑部件的逻辑功能； （2）熟悉基本逻辑门及常用组合逻辑部件的应用； （3）学习并掌握数字逻辑实验台的使用方法。 2．实验所用器件： 四二输入端与非门，型号为：74LS00 四异或门，型号为：74LS86 双2-4线译码器74LS139 等（根据实际使用填写） 3．实验内容及要求 （1）用实验验证74LS86的逻辑功能并填写真值表。 （2）用一片74LS00实现一2输入端异或门的功能。 （3）将74LS139扩展成3-8线译码器的功能。 （4）在第（3）步的基础上再加上与非门构成一位全加器。 实验二触发器功能及应用电路实验 1．实验目的 （1）熟悉常用触发器的功能及功能互换； （2）熟悉时序逻辑电路的状态分析方法； （3）触发器的简单应用电路实验分析； （4）实验观察时序逻辑电路的初始状态对电路工作的影响； （5）了解时序逻辑电路自启动的意义。 2．实验所用器件 D触发器二片，型号为：74LS74 与非门一片，型号为：74LS00 等（根据实际使用填写） 3．实验内容及要求 （1）验证74LS74的逻辑功能，填写功能表，注意观察上升沿触发方式； （2）用D触发器和门电路模拟实现JK触发器功能并填写其功能表； （3）用D触发器和门电路模拟实现T触发器功能并填写其功能表； （4）由D触发器及门电路构成有用的四位环型计数器，实验观察并记录电路运行状态。
实验三时序电路功能组件及应用电路实验 1．实验目的 （1）熟悉中规模集成移位寄存器74LS194的逻辑功能及简单应用； （2）熟悉中规模集成计数器74LS161功能及简单应用； （3）学会使用七段字形译码器及共阴极七段LED数字显示器。 2．实验所用器件 四位二进制加法计数器1片，型号为：74LS161 寄存器1片，型号为：74LS194 等（根据实际使用填写） 3．实验内容及要求 （1）验证寄存器（74LS194）、计数器（74LS161）的逻辑功能，通过实验填写功能表；（2）用74LS161及门电路分别采用复位法和置数法构成一位8421BCD码计数显示电路；（3）用74LS194及门电路构成有用的四位环型计数器。 实验四串行加法器的设计 1．实验目的 较复杂数字逻辑电路的设计方法及实验分析。 2．实验所用器件 4位移位寄存器组件2片，型号为：74LS194 D触发器1片，型号为：74LS74 等（根据实际使用填写） 3．实验内容及要求 （1）按如下串行加法器框图设计电路图实现四位二进制的加法； 4位被加数移位寄存器 为了清楚地看到逐位相加情况，时钟脉冲应采用单脉冲，注意电路清“0”作用。 （2）任意给定X，Y，给电路加入4个单脉冲，逐一观察并记录电路工作情况； （3）4个脉冲后，X+Y的和存放在A中，X+Y的最高位即进位存放在何处。串行加法器的加法速度如何计算。
数字逻辑电路 实验报告 指导老师: 班级: 学号: 姓名： 时间： 第一次试验一、实验名称：组合逻辑电路设计
二、试验目的： 1、掌握组合逻辑电路的功能测试。 2、验证半加器和全加器的逻辑功能。 3、、学会二进制数的运算规律。 三、试验所用的器件和组件： 二输入四“与非”门组件3片，型号74LS00 四输入二“与非”门组件1片，型号74LS20 二输入四“异或”门组件1片，型号74LS86 四、实验设计方案及逻辑图： 1、设计一位全加/全减法器，如图所示： 电路做加法还是做减法是由M决定的，当M=0时做加法运算，当M=1时做减法运算。当作为全加法器时输入信号A、B和Cin分别为加数、被加数和低位来的进位，S 为和数，Co为向上的进位；当作为全减法时输入信号A、B和Cin分别为被减数，减数和低位来的借位，S为差，Co为向上位的借位。 （1）输入/输出观察表如下： （2）求逻辑函数的最简表达式 函数S的卡诺图如下：函数Co的卡诺如下： 化简后函数S的最简表达式为： Co的最简表达式为：
（3）逻辑电路图如下所示： 2、舍入与检测电路的设计： 用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，该电路的输入为8421码，F1为“四舍五入”输出信号，F2为奇偶检测输出信号。当电路检测到输入的代码大于或等于5是，电路的输出F1=1;其他情况F1=0。当输入代码中含1的个数为奇数时，电路的输出F2=1，其他情况F2=0。该电路的框图如图所示： （1）输入/输出观察表如下： B8 B4 B2 B1 F2 F1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1
中国石油大学（北京）远程教育学院 《数字逻辑》期末复习题 一、单项选择题 1. TTL 门电路输入端悬空时，应视为( A ) A. 高电平 B. 低电平 C. 不定 D. 高阻 2. 最小项D C B A 的逻辑相邻项是（ D ） A ．ABCD B ．D B C A C ．C D AB D ．BCD A 3. 全加器中向高位的进位1+i C 为( D ) A. i i i C B A ⊕⊕ B.i i i i i C B A B A )(⊕+ C.i i i C B A ++ D.i i i B C A )(⊕ 4. 一片十六选一数据选择器，它应有（ A ）位地址输入变量 A. 4 B. 5 C. 10 D. 16 5. 欲对78个信息以二进制代码表示，则最少需要（ B ）位二进制码 A. 4 B. 7 C. 78 D. 10 6. 十进制数25用8421BCD 码表示为（B ） A.10 101 B.0010 0101 C.100101 D.10101 7. 常用的BCD 码有（C ） A:奇偶校验码 B:格雷码 C:8421码 D:ASCII 码 8. 已知Y A AB AB =++,下列结果中正确的是（C ） A:Y=A B:Y=B C:Y=A+B D: Y A B =+ 9. 下列说法不正确的是（ D ） A:同一个逻辑函数的不同描述方法之间可相互转换 B:任何一个逻辑函数都可以化成最小项之和的标准形式 C:具有逻辑相邻性的两个最小项都可以合并为一项 D:任一逻辑函数的最简与或式形式是唯一的 10. 逻辑函数的真值表如下表所示，其最简与或式是（C ）
A: ABC ABC ABC ++ B: ABC ABC ABC ++ C: BC AB + D: BC AC + 11．以下不是逻辑代数重要规则的是( D ) 。 A. 代入规则 B. 反演规则 C. 对偶规则 D. 加法规则 12．已知函数E)D (C B A F +?+=的反函数应该是( A ) 。 A. [])E (D C B A F +?+?= B. [])E D (C B A F +?+?= C. [])E (D C B A F +?+?= D. [] )E D (C B A F +?+?= 13．组合逻辑电路一般由（ A ）组合而成。 A 、门电路 B 、触发器 C 、计数器 D 、寄存器 14．求一个逻辑函数F 的对偶式，可将F 中的（ A ）。 A 、“·”换成“+”，“+”换成“·”,常数中的“0”“1”互换 B 、原变量换成反变量，反变量换成原变量 C 、变量不变 D 、常数中的“0”换成“1”，“1”换成“0” 15．逻辑函数()()()()=++++=E A D A C A B A F ( A ) 。 A. AB+AC+AD+AE B. A+BCED C. (A+BC)(A+DE) D. A+B+C+D+E 16．下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有（ D ） A 、译码器 B 、编码器 C 、全加器 D 、寄存器 17．逻辑表达式A+BC=（ C ）
数字电子技术第三章(组合逻辑电路)作业及答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第三章（组合逻辑电路）作业及答案 1、写出图3-1所示组合逻辑电路中输入输出的逻辑关系式和真值表。 图3-1：组合逻辑电路逻辑图 解：（1）C A A AC B A Y +=++=1 （2）D B C B A CD B A CD B A D BD CD A B A Y ++=++=+=++=）（ 2 2、试分析图3-2所示组合逻辑电路，写出其逻辑函数表达式。若设S 1﹑S 0为功能控制信号，A ﹑B 为输入信号，L 为输出，说明当S 1﹑S 0取不同信号值时，电路所实现的逻辑功能。 图3-2：组合逻辑电路逻辑图 3、试用与门、或门和非门，或者与门、或门和非门的组合来实现如下各逻辑函数关系，画出相应的逻辑电路图。 （1）1 Y AB BC =+ A B S 1 S 0 =1 =1 & =1
（2）2Y A C B =+（） （3）3Y ABC B EF G =++（） & & 1 ≥Y1. 1 A B C . & 1 ≥Y2 . 1 A B C & 1 ≥1 ≥& & 1 A B C . E F G .Y3 . . . 4、试用门电路设计4线-2线优先编码器，输入、输出信号都是高电平有效，要求任一按键按下时，G S 为1，否则G S =0；还要求没有按键按下时，E O 信号为1，否则为0。
5、试用逻辑门电路设计一个2选1数据选择器，输入信号为A、B，选择信号为S，输出信号为Y，要求写出真值表、逻辑函数表达式和画出逻辑电路图。 6、某公司3条装配线各需要100kW电力，采用两台发电动机供电，一台100kW，另外一台是200kW，3条装配线不同时开工，试设计一个发电动机控制电路，可以按照需求启动发电动机以达到节电的目的。
第一章 1. 什么是模拟信号什么是数字信号试举出实例。 模拟信号-----指在时间上和数值上均作连续变化的信号。例如，温度、压力、交流电压等信号。 数字信号-----指信号的变化在时间上和数值上都是断续的，阶跃式的，或 者说是离散的，这类信号有时又称为离散信号。例如，在数 字系统中的脉冲信号、开关状态等。 2. 数字逻辑电路具有哪些主要特点 数字逻辑电路具有如下主要特点： ●电路的基本工作信号是二值信号。 ●电路中的半导体器件一般都工作在开、关状态。 ●电路结构简单、功耗低、便于集成制造和系列化生产。产品价格低 廉、使用方便、通用性好。 ●由数字逻辑电路构成的数字系统工作速度快、精度高、功能强、可 靠性好。 3. 数字逻辑电路按功能可分为哪两种类型主要区别是什么 根据数字逻辑电路有无记忆功能，可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路：电路在任意时刻产生的稳定输出值仅取决于该时刻电路输入值的组合，而与电路过去的输入值无关。组合逻辑电路又可根据 输出端个数的多少进一步分为单输出和多输出组合逻辑电路。时序逻辑电路：电路在任意时刻产生的稳定输出值不仅与该时刻电路的输入值有关，而且与电路过去的输入值有关。时序逻辑电路又可根据电 路中有无统一的定时信号进一步分为同步时序逻辑电路和异 步时序逻辑电路。 4. 最简电路是否一定最佳为什么 一个最简的方案并不等于一个最佳的方案。最佳方案应满足全面的性能 指标和实际应用要求。所以，在求出一个实现预定功能的最简电路之后，往往要根据实际情况进行相应调整。 5. 把下列不同进制数写成按权展开形式。 (1) 10 (3) 8 (2) 2 (4) 16 解答（1）10 = 4×103＋5×102＋1×101＋7×100＋2×10-1＋3×10-2 ＋9×10-3 （2）2= 1×24＋1×22＋1×21＋1×2-2＋1×2-4
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
分）20一、选择题（每小题2分，共 。273）中，它的第三位数2 的位权为___B___1．八进制（8 (8) D．B．(64) C．(256)A．(128) 10101010 与它功能相等的函数表达式已知逻辑表达式2. C?AC?BF?AB， _____B____。CF?AB?ABF?A．B．C?AB?AF C?AB?BF．．CD 数字系统中，采用____C____可以将减法运算转化为加法运算。3. 码BCD D．补码B．ASCII码C．A．原码 ___B_____其反 映的逻辑关系是。4．对于如图所示波形,D．无法判 断．异或关系C．同或关系A．与关系B____B_____1的结果是连续异或。1985个5． ．逻辑概念错误C．不确定D．0B．1 A功能相等的表达式为6. 与逻辑函数___C_____。DC?F?A?B? D?AF??B?CD??C?F?AB．BA．DC?F?ABF?ACDB? D．．C为高阻态的逻辑FC=1时，；时，F=7．下列所给三态门中，能实现 C=0AB A
& 。功能的是____A______ F B A & C EN B F B C A A &&EN F B F B A C C EN EN C D 页7 共页1 第卷答案3 数字逻辑电路 8. 如图所示电路，若输入CP脉冲的频率为100KHZ，则输出Q的频率为 _____D_____。 A． 500KHz B．200KHz 50KHz ．． 100KHz D D CP Q 。9．下列器件中，属于时序部件的是_____A_____ ．多路选择器D C．加法器BA．计数器．译码器 ，”“5．下图是共阴极七段LED数码管显示译码器框图，若要显示字符10 。应为____C______则译码器输出a～g0011011 D．1100011 C． 1011011
1.1 数电实验仪器的使用及门电路逻辑功能的测试 1.1.1 实验目的 （1）掌握数字电路实验仪器的使用方法。 （2）掌握门电路逻辑功能的测试方法。 1.1.2 实验设备 双踪示波器一台 数字电路实验箱一台 万用表一块 集成芯片：74LS00、74LS20 1.1.3 实验原理 图1.1是TTL系列74LS00（四2输入端与非门）的引脚排列图。 Y A B 其逻辑表达式为：=? 图1.2是TTL系列74LS20（双4输入端与非门）的引脚排列图。 Y A B C D 其逻辑表达式为：=??? 与非门的输入中任一个为低电平“0”时，输出便为高电平“1”。只有当所有输入都为高电平“1”时，输出才为低电平“0”。对于TTL逻辑电路，输入端如果悬空可看作逻辑“1”，但为防止干扰信号引入，一般不悬空。对于MOS逻辑电路，输入端绝对不允许悬空，因为MOS电路输入阻抗很高，受外界电磁场干扰的影响大，悬空会破坏正常的逻辑功能，因此使用时一定要注意。一般把多余的输入端接高电平或者和一个有用输入端连在一起。 1.1.4 实验内容及步骤 （1）测量逻辑开关及电平指示功能 用导线把一个数据开关的输出端与一个电平指示的输入端相连接，将数据开关置“0”位，电平指示灯应该不亮。将数据开关置“1”位，电平指示灯应该亮。以此类推，检测所有的数据开关及电平指示功能是否正常。
（2）检测脉冲信号源 给示波器输入脉冲信号，调节频率旋钮，可观察到脉冲信号的波形。改变脉冲信号的频率，示波器上的波形也应随之发生变化。 （3）检测译码显示器 用导线将四个数据开关分别与一位译码显示器的四个输入端相连接，按8421码进位规律拨动数据开关，可观察到译码显示器上显示0～9十个数字。 （4）与非门逻辑功能测试 ①逻辑功能测试 将芯片74LS20中一个4输入与非门的四个输入端A、B、C、D分别与四个数据开关相连接，输出端Y与一个电平指示相连接。电平指示的灯亮为1，灯不亮为0。根据表1.1中输入的不同状态组合，分别测出输出端的相应状态，并将结果填入表中。 表1.2 ②与非门对脉冲信号的反相传输及控制功能的测试 将芯片74LS00中一个2输入与非门的A输入端接频率为1kHz脉冲信号，B输入端接数据开关，输出端Y接示波器。用双踪示波器同时观察A输入端的脉冲波形和输出端Y的波形，并注意两者之间的关系。按表1.2中的不同输入方式测试，将结果填入表中。 1.1.5 预习要求与思考题 （1）阅读实验原理、内容及步骤。 （2）了解集成芯片引脚的排列规律。 （3）TTL集成电路使用的电源电压是多少？ （4）TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平？为什么？ （5）如何处理各种门电路的多余输入端。 1.1.6 实验报告及要求 （1）画出规范的测试电路图及各个表格。
课程名称：数字逻辑电路实验 指导书 课时：8学时
集成电路芯片 一、简介 数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。识别方法是：正对集成电路型号（如74LS20）或看标记（左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚（在左上角）。在标准形TTL集成电路中，电源端V 一般排在左上端，接地 CC ，7脚为GND。若集端GND一般排在右下端。如74LS20为14脚芯片，14脚为V CC 成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。 二、TTL集成电路使用规则 1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。 2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。电源极性绝对不允许接错。 3、闲置输入端处理方法 (1) 悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。 （也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一 (2) 直接接电源电压V CC 固定电压(＋2.4≤V≤4.5V)的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。 (3) 若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。 4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7 KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。对于不同系列的器件，要求的阻值不同。 5、输出端不允许并联使用（集电极开路门(OC)和三态输出门电路(3S)除外）。否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。 6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至V ，一般取R＝3～ cc 5.1 KΩ。
- - 优质资料 期末考试试题（答案） 考试科目：数字逻辑电路 试卷类别：3卷考试时间：110 分钟 XXXX 学院 ______________系级班 学号 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、选择题（每小题2分，共20分） 1． 八进制（273）8中，它的第三位数2 的位权为___B___。 A ．(128)10 B ．(64)10 C ．(256)10 D ．(8)10 2. 已知逻辑表达式C B C A AB F ++=，与它功能相等的函数表达式_____B____。 A ．A B F =B ． C AB F += C ．C A AB F += D ．C B AB F += 3. 数字系统中，采用____C____可以将减法运算转化为加法运算。 A ． 原码 B ．ASCII 码 C ． 补码 D ．BCD 码 4．对于如图所示波形,其反映的逻辑关系是___B_____。 得分 评卷人 装 订 线 内 请 勿 答 题
- 优 A ．与关系 B ． 异或关系 C ．同或关系 D ．无法判断 5． 连续异或1985个1的结果是____B_____。 A ．0 B ．1 C ．不确定 D ．逻辑概念错误 6. 与逻辑函数D C B A F +++=功能相等的表达式为___C_____。 A ．D C B A F +++=D C B A F +++= ．D C B A F ++= 7．下列所给三态门中，能实现C=0时，F=AB ；C=1时，F 为高阻态的逻辑功能的是____A______。 8. 如图所示电路，若输入CP 脉冲的频率为100KHZ ，则输出Q 的频率为_____D_____。 A ． 500KHz B ．200KHz
实验目的 1.掌握组合逻辑电路的功能测试。 2.验证半加器和全加器的逻辑功能。 3.学会二进制的运算规律。 实验器材 二输入四“与非”门组件3片，型号74SL00 二输入四“异或”门组件1片，型号74SL86 六门反向器门组件1片，型号74SL04 二输入四“与”门组件1片，型号74SL08 实验内容 A：一位全加/全减法器的实现 电路做加法还是做减法是由M决定的。当M=0时做加法运算，输入信号A、B和Cin分别为加数、被加数和低位来的进位，S为和数，Co为向上位的进位；当M=1时做减法运算，输入信号A、B和Cin分别为减数、被减数和低位来的借位，S为差，Co为向上位的借位。 B：舍入与检测电路设计 用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，该电路的输入为8421码，F1为“四舍五入”输出信号，F2为奇偶检测输出信号。当电路检测到输入的代码大于或等于(5)10时，电路的输出F1=1；其他情况F1=0。当输入代码中含1的个数为奇数时，电路的输出F2=1；其他情况F2=0。
实验前准备 ▽内容A：一位全加/全减法器的实现 ①根据全加全减器功能，可得到输入输出表如下： ②由以上做出相应的卡诺图：
③于是可得其逻辑电路图： ▽内容B：舍入与检测电路设计 ①根据舍入与检测电路功能，可得到输入输出表如下： ②由上做出相应的卡诺图：
③于是可得其逻辑电路图： 实验步骤 1.按要求预先设计好逻辑电路图； 2.按照所设计的电路图接线； 3.接线后拨动开关，观察结果并记录。
实验体会 本次是第一次实验，主要了解了实验平台，同时需要我们将自己设计好的电路，用实验台上的芯片来实现。由于实验所使用的线很多，芯片的接口也多，所以一定要细心，分清楚连接芯片的输入、输出端，以免接错线。
. .. 数字逻辑电路设计 --多功能数字钟 学院：计算机科学与通信工程 专业： ： 学号： 指导老师：
多功能数字钟 一、设计任务及要求 （1）拥有正常的时、分、秒计时功能。 （2）能利用实验板上的按键实现校时、校分及清零功能。 （3）能利用实验板上的扬声器做整点报时。 （4）闹钟功能 （5）在MAXPLUS II 中采用层次化设计方法进行设计。 （6）在完成全部电路设计后在实验板上下载，验证设计课题的正确性。 二、多功能数字钟的总体设计和顶层原理图 作为根据总体设计框图，可以将整个系统分为六个模块来实现，分别是计时模块、校时模块、整点报时模块、分频模块、动态显示模块及闹钟模块。
（1）计时模块 该模块使用74LS160构成的一个二十四进制和两个六十进制计数器级联，构成数字钟的基本框架。二十四进制计数器用于计时，六十进制计数器用于计分和秒。只要给秒计数器一个1HZ的时钟脉冲，则可以进行正常计时。分计数器以秒计数器的进位作为计数脉冲。 用两个74160连成24进制的计数器，原图及生成的器件如下： 生成的二十四进制计数器注： 利用使能端，时钟信号，清零以及预置数功能连成24进制。
用两个74160连成的60进制计数器，原图及生成的器件如下： 生成的六十进制计数器 （2）校时模块 校时模块设计要求实现校时，校分以及清零功能。 *按下校时键，小时计数器迅速递增以调至所需要的小时位。 *按下校分键，分计数器迅速递增以调至所需要的分位。 *按下清零键，将秒计数器清零。 注意事项：①在校分时，分计数器的计数不应对小时位产生影响，因而需要屏蔽此时分计数器的进位信号以防止小时计数器计数。 ②利用D触发器进行按键抖动的消除，因为D触发器是边沿触发，在除去时钟边沿到来前一瞬间之外的绝大部分时间都不接受输入，
期末考试试题（答案） 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．八进制（273）8中，它的第三位数2 的位权为___B___。 A．(128)10B．(64)10C．(256)10 D．(8)10 2. 已知逻辑表达式C B C A AB F+ + =，与它功能相等的函数表达式 _____B____。 A．AB F=B．C AB F+ = C．C A AB F+ =D．C B AB F+ = 3. 数字系统中，采用____C____可以将减法运算转化为加法运算。 A．原码B．ASCII码C．补码D．BCD码4．对于如图所示波形,其反映的逻辑关系是___B_____。 A．与关系B．异或关系C．同或关系D．无法判断 5．连续异或1985个1的结果是____B_____。 A．0B．1 C．不确定D．逻辑概念错误 6. 与逻辑函数D C B A F+ + + =功能相等的表达式为___C_____。 A．D C B A F+ + + =B．D C B A F+ + + = C．D C B A F=D．D C B A F+ + = 7．下列所给三态门中，能实现C=0时，F=AB；C=1时，F为高阻态的逻辑功能的是____A______。 B A F & ? F B A &
8. 如图所示电路，若输入CP脉冲的频率为100KHZ，则输出Q的频率为_____D_____。 A． 500KHz B．200KHz C． 100KHz D．50KHz 9．下列器件中，属于时序部件的是_____A_____。 A．计数器B．译码器C．加法器D．多路选择器 10．下图是共阴极七段LED数码管显示译码器框图，若要显示字符“5”，则译码器输出a～g应为____C______。 A． 0100100 B．1100011 C． 1011011 D．0011011 二、填空题（每小题2分，共20分） 11.TTL电路的电源是__5__V，高电平1对应的电压范围是__2.4-5____V。 12.N 个输入端的二进制译码器，共有___N2____个输出端。对于每一组输入代码，有____1____个输出端是有效电平。 13.给36个字符编码，至少需要____6______位二进制数。 14.存储12位二进制信息需要___12____个触发器。
数字电路组合逻辑电路设 计实验报告 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
实验三组合逻辑电路设计（含门电路功能测试）
一、实验目的 1.掌握常用门电路的逻辑功能 2.掌握小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法 3.掌握组合逻辑电路的功能测试方法 二、实验设备与器材 Multisim 、74LS00 四输入2与非门、示波器、导线 三、实验原理 TTL集成逻辑电路种类繁多，使用时应对选用的器件做简单逻辑功能检查，保证实验的顺利进行。 测试门电路逻辑功能有静态测试和动态测试两种方法。静态测试时，门电路输入端加固定的高（H）、低电平，用示波器、万用表、或发光二极管（LED）测
出门电路的输出响应。动态测试时，门电路的输入端加脉冲信号，用示波器观测输入波形与输出波形的同步关系。 下面以74LS00为例，简述集成逻辑门功能测试的方法。74LS00为四输入2与非门，电路图如3-1所示。74LS00是将四个二输入与非门封装在一个集成电路芯片中，共有14条外引线。使用时必须保证在第14脚上加+5V电压，第7脚与底线接好。 整个测试过程包括静态、动态和主要参数测试三部分。 表3-1 74LS00与非门真值表 1.门电路的静态逻辑功能测试 静态逻辑功能测试用来检查门电路的真值表，确认门电路的逻辑功能正确与否。实验时，可将74LS00中的一个与非门的输入端A、B分别作为输入逻辑变量，加高、低电平，观测输出电平是否符合74LS00的真值表（表3-1）描述功能。
数字逻辑电路课程设计题目及要求 项目一：高精密数控电源的设计和制作： 要求：电源输出电压为：0—9.9V，步进为0.1V，有两位数码管显示，每位有两个按键能加能减的作用。功率大小不做具体的要求，电路设计不能有专业的A/D芯片。项目二：自行车的里程表设计和制作： 要求：设计一个自行车里程表电路，有两位数码管显示，显示数字的单位为百米,自行车轮胎直径为0.99M。 项目三：自行车的速度测定仪表的设计和制作： 要求：设计一个自行车测速电路，有两位数码管显示，显示数字的单位为M/S,采样时间不能超过5S，自行车轮胎直径为0.99M。 项目四：多功能抢答器的设计和制作： 要求：多功能抢答器为八路的，具有数码和指示灯双重指示，电路的附加的电路一个有计时、报警等电路，所用芯片必须为我们所学的。 项目五：数字频率计的设计和制作： 要求：数字频率计的显示为两位数码管，单位为KHZ，具有溢出报警功能,附带震荡电路，频率可调几K到几百KHZ。 项目六：交通灯的设计和制作： 要求：具有真正模拟十字路口的交通灯的能力，红灯5秒，绿灯4秒，黄灯1秒等的时间也可以自己设定。 项目七：数字电子钟逻辑电路的设计和制作： 要求：数字电子钟逻辑电路要具有电子手表的功能，例如时间的设定，整点报时，可以设定闹钟等功能，只需四位数码。 项目八：定时控制器电路的设计和制作： 要求：定时控制器电路能够定时控制家用电器的开关，例如能按时开启、关断电饭煲煮饭等，电器用灯泡代替，时间可以缩短60倍。 项目九：LED广告牌电路设计和制作： 要求：LED广告牌电路能够模拟市面上的LED广告灯箱，能有四个字显示能力（共青学院），可以的话周围有霓虹灯闪烁。 项目十：易拉罐技术电路的设计与制作： 要求：易拉罐在传送带上过时，记录数值，以20灌为一个单位，满二十灌重新 计数并给出提示音，此过程模拟工厂易拉罐装箱过程. 项目十一：数显风扇调速器电路 要求：具有中低高三档，0为停止，1为低档。2为中档，3为高档。调节开关设 置成触摸，遥控等。可以的话加入温度自动控制电路。 项目十二：出租车计价器电路
实验一 门电路逻辑功能及测试 一．实验目的 1．熟悉门电路逻辑功能 2．熟悉数字电路学习机使用方法 二．实验仪器及材料 １．DVCC-D2JH 通用数字电路实验箱 2．器件 74LS00 二输入端四与非门 1片 74LS08 二输入端四与门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS32 二输入端四或门 1片 2、按附录中引脚图接线，分别验证或门74LS32、与门74LS08、异或门74LS86的逻辑功能 3、信号对门的控制作用 利用与非门控制输出．
用一片74LS00按图接线， Ｓ接任一电平开关，用发光二极管观察 Ｓ对输出脉冲的控制作用． 四．实验报告 1．按各步聚要求填表。 ２．回答问题： （１）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？ （２）与非门一端输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？ 实验二组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的功能测试 2、验证半加器和全加器的逻辑功能 二、实验器件 74LS00 二输入端四与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 74LS32 二输入端四或门1片 74LS08 二输入端四与门1片 三、实验内容 １、测试用异或门(74LS86)和与非门组成的半加器的逻辑功能。 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。故半加器可用一个 集成异或门和二个与非门组成如右图 （1）在学习机上用异或门和与门接成以上电路。 A、B接电平开关Y、Z接电平显示。 （2）按下表要求改变A、B状态，填表
２、测试全加器的逻辑功能。 （1）按右图接线，A 、B 、C 接电平开关， SO 、C 接发光二极管 （2）按下表要求改变A 、B 、C 状态，填表 四、实验报告 （１）按要求填表 （２）分析如何使用适当的门电路实现半加器与全加器的功能 实验三 译码器、数据选择器和总线驱动器
《数字逻辑电路》期末考试试题 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 1．下列数中最小的数是 A ．(1000.1)2 B ．(10.3)8 C ． (8.3)10 D ．(8.3)16 2．与(77)8相等的8421BCD 码数是 A ．(01110111)85421BCD B ．(01100011)8421BCD C ．(10010011)8421BC D D ．(10010110)8421BCD 3．已知输入A 、B 和输出F 的波形如图1.1所示，由此判断F 与A 、B 的逻辑关系是 A ．或非 B ．异或 C ．与非 D ．同或 4．在下列电路中，能实现C AB F +=的电路是 5．函数C B A C B D C B A F ?+++=)(的反函数是 A ．[] C B A C B D C B A F +++++=))(( B ．[]C B A C B D C B A F +++++=))(( C ．[]C B A C D B C B A F ++++++= D ． [] C B A C B D C B A F +++++=)( 6．与函数AD D C C A F ++=相等的函数式是 A ．C A F = B ．D C F = C ．A D C F += D ．AD F = 7．已知函数C B A F ++=，问使函数0=F 的输入组合是 A B C A B C A B C D A B F 图1.1
A ．ABC=001 B ．ABC=110 C ．ABC=000 D ．ABC=010 8．逻辑项CD B A ，其逻辑相邻项的是 A ．BCD A B ．D B C A C ． D C AB D ．D C B A 9．逻辑函数D B A D AB D BC CD F +++=的最简与或式是 A ．F CD BD =+ B ．F CD BD =+ C ．F BD CD =+ D ．F BD CD =+ 10．逻辑函数C B C A F +?=，其约束条件为0=AB ，它的最简与或非式是 A ． F A C B C =+++ B ． F A C B C =+++ C ．F A C B C =+++ D ．F A C B C =+++ 11．函数∑= )15,13,12,9,8,7,5,1(F 的最简与或式是 A ．D A C B D C F ?++= B ． D B D C C A F ?++= C ．BD D C C A F ++= D ．AD C B D C F ++= 12．D 触发器置1，其激励端D 的取值为 A ．0=D B ．1=D C ．n Q D = D ．1 +=n Q D 13．T 触发器组成电路如图1.2所示，它完成的功能是 A ．T 触发器 B ．JK 触发器 C ．D 触发器 D ．RS 触发器 14．n 位DAC 电路的精度为 A ．121-n B ．12 1-n C ．n 2 D ．12-n 15．555定时电路当R d =0时，其输出状态为 A ．保持 B ．对输出无影响 C ．1 D ．0 二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 16．余3BCD 码0111表示的十进制数是 。 17、1⊕⊕=A A F = 。 A 图1.2
第四章组合逻辑电路 4.1概述 1、数字电路种类：逻辑电路根据输岀信号对输入信号响应的不同分为两类：一类是组合逻辑电路，简称组合电路;另一类是时序逻辑电路，简称时序电路。 2、组合逻辑电路定义：某一时刻电路的输出状态仅由该时刻电路的输入信号决定，而与该电路在此输入信号之前所具有的状态无关。从电路结构上来看，组合逻辑电路的输出端和输入端之间没有反馈回路。 3、电路结构框图 组合电路的一般电路结构如右图所示。可用如下表达式裏示： X n-P X n） 点. | i 1）电路由逻辑门构成，不含记忆元件. 2）输出卷反馈到输入的回路（不含反馈元 件）所以输出与电路原来状态无关时序电路（以 后祥细讨论）某一时刻电路的输岀状态不仅取决 于该时刻电路的输入信号,还与该电路在此输入 信号之前所具有的状态有关。组逻电合辑路 X千― n-1 X n 组合电路有两类问题：7?给定电路，分析其功能。
4.2组合逻辑电路的分析方法与设计方法 421组合电路的分析方法 一、分析步骤： 1、由已知的逻辑图，写出相应的逻辑函数式； 2、对函数式进行化简； 3、根据化简后的函数式列真值表； 4、找出其逻辑功能； 5、评价与改进。（评价给定的逻辑电路是否经济、合理。）设计步骤用框图表示如下:
A?B (A^)C i+AB C (A^B)C f +AB = (A^B)C i +AB 一位二进制加法器。 A 为被加数， B 为加数, C,为低位的进位数。 S 为本位之和， C 。是本位向高位的进 位数。 ? 真值表 A^B 0 0 7 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 s (A?B)C Z 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 A?B?C. AB T" 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 Co P 0 0