一、數(shù)字集成電路封裝
中、小規(guī)模數(shù)字IC中最常用的是TTL電路和CMOS電路。TTL器件型號以74（或54）作前綴，稱為74/54系列，如74LS10、74F181、54S86等。中、小規(guī)模CMOS數(shù)字集成電路主要是4XXX/45XX（X代表0—9的數(shù)字）系列，高速CMOS電路HC（74HC系列），與TTL兼容的高速CMOS電路HCT（74HCT系列）。TTL電路與CMOS電路各有優(yōu)缺點(diǎn)，TTL速度高，CMOS電路功耗小、電源范圍大、抗擾能力強(qiáng)。由于TTL電路在世界范圍內(nèi)應(yīng)用極廣，在數(shù)字電路教學(xué)實驗中，我們主要使用TTL74系列電路作為實驗用器件，采用單一作為供電電源。
數(shù)字IC器件有多+5V種封裝形式。為了教學(xué)實驗方便，實驗中所用的74系列器件封裝選用雙列直插式。圖1是雙列直插封裝的正面示意圖。雙列直插封裝有以下特點(diǎn)：
圖1 雙列直插式封裝圖 圖2 PLCC封裝圖
1.從正面（上面）看，器件一端有一個半圓的缺口，這是正方向的標(biāo)志。缺口左邊的引腳為1，引腳號按逆時針方向增加。圖1中的數(shù)字表示引腳號。雙列直插封裝IC引腳數(shù)有14、16、20、24、28等若干種。
2.雙列直插器件有兩列引腳。引腳之間的間距是2.54毫米。兩列引腳之間的距離有寬（15.24毫米）、窄（7.62毫米）兩種。兩列引腳之間的距離能夠少做改變，引腳間距不能改變。將器件插入實驗臺上的插座中去或者從插座中拔出時要小心，不要將器件引腳搞彎或折斷。
3. 74系列器件一般左下角的最后一個引腳是GND，右上角的引腳是VCC。例如，14引腳器件引腳7是GND，引腳14是VCC；20引腳器件引腳10是GND，引腳20是VCC。但也有一些例外，例如16引腳的雙JK觸發(fā)器74LS76，引腳13（不是引腳8）是GND，引腳5（不是引腳16）是VCC。所以使用集成電路器件時要看清它的引腳圖，找對電源和地，避免因接線錯誤造成器件損壞。
二、數(shù)字電路測試及故障查找、排除
設(shè)計好一個數(shù)字電路后，要對其進(jìn)行測試，以驗證設(shè)計是否正確。測試過程中，發(fā)現(xiàn)問題要分析原因，找出故障所在，并解決它。數(shù)字電路實驗也遵循這些原則。
1.數(shù)字電路測試
數(shù)字電路測試大體上分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試兩部分。靜態(tài)測試指的是，給定數(shù)字電路若干組靜態(tài)輸入值，測試數(shù)字電路的輸出值是否正確。數(shù)字電路設(shè)計好后，在實驗臺上連接成一個完整的線路。把線路的輸入接電平開關(guān)輸出端，線路的輸出接電平指示燈，按功能表或狀態(tài)表的要求，改變輸入狀態(tài)，觀察輸入和輸出之間的關(guān)系是否符合設(shè)計要求。靜態(tài)測試是檢查設(shè)計是否正確，接線是否無誤的重要一步。
在靜態(tài)測試基礎(chǔ)上，按設(shè)計要求在輸入端加脈沖信號，觀察輸出端波形是否符合設(shè)計要求，這是動態(tài)測試。有些數(shù)字電路只需進(jìn)行靜態(tài)測試即可，有些數(shù)字電路則必須進(jìn)行動態(tài)測試。一般地說，時序電路應(yīng)進(jìn)行動態(tài)測試。
2.數(shù)字電路的故障查找和排除
在數(shù)字電路實驗中，出現(xiàn)問題是難免的。重要的是分析問題，找出出現(xiàn)問題的原因，從而解決它。一般地說，有四個方面的原因產(chǎn)生問題（故障）：器件故障、接線錯誤、設(shè)計錯誤和測試方法不正確。在查找故障過程中，首先要熟悉經(jīng)常發(fā)生的典型故障。
（1）器件故障
器件故障是器件失效或器件接插問題引起的故障，表現(xiàn)為器件工作不正常。不言而喻，器件失效肯定會引起工作不正常，這需要更換一個好器件。器件接插問題，如管腳折斷或者器件的某個（或某些）引腳沒插到插座中等，也會使器件工作不正常。對于器件接插錯誤有時不易發(fā)現(xiàn)，需仔細(xì)檢查。判斷器件失效的方法是用集成電路測試儀測試器件。需要指出的是，一般的集成電路測試儀只能檢測器件的某些靜態(tài)特性。對負(fù)載能力等靜態(tài)特性和上升沿、下降沿、延遲時間等動態(tài)特性，一般的集成電路測試儀不能測試。測試器件的這些參數(shù)，須使用專門的集成電路測試儀。
（2）接線錯誤
接線錯誤是最常見的錯誤。據(jù)有人統(tǒng)計，在教學(xué)實驗中，大約百分之七十以上的故障是由接線錯誤引起的。常見的接線錯誤包括忘記接器件的電源和地；連線與插孔接觸不良；連線經(jīng)多次使用后，有可能外面塑料包皮完好，但內(nèi)部線斷；連線多接、漏接、錯接；連線過長、過亂造成干擾。接線錯誤造成的現(xiàn)象多種多樣，例如器件的某個功能塊不工作或工作不正常，器件不工作或發(fā)熱，電路中一部分工作狀態(tài)不穩(wěn)定等。解決方法大致包括：熟悉所用器件的功能及其引腳號，知道器件每個引腳的功能；器件的電源和地一定要接對、接好；檢查連線和插孔接觸是否良好；檢查連線有無錯接、多接、漏接；檢查連線中有無斷線。最重要的是接線前要畫出接線圖，按圖接線，不要憑記憶隨想隨接；接線要規(guī)范、整齊，盡量走直線、短線，以免引起干擾。
（3）設(shè)計錯誤
設(shè)計錯誤自然會造成與預(yù)想的結(jié)果不一致。原因是對實驗要求沒有吃透，或者是對所用器件的原理沒有掌握。因此實驗前一定要理解實驗要求，掌握實驗線路原理，精心設(shè)計。初始設(shè)計完成后一般應(yīng)對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。最后畫好邏輯圖及接線圖。
（4）測試方法不正確
如果不發(fā)生前面所述三種錯誤，實驗一般會成功。但有時測試方法不正確也會引起觀測錯誤。例如，一個穩(wěn)定的波形，如果用示波器觀測，而示波器沒有同步，則造成波形不穩(wěn)的假象。因此要學(xué)會正確使用所用儀器、儀表。在數(shù)字電路中，尤其要學(xué)會正確使用示波器。在對數(shù)字電路測試過程中，由于測試儀器、儀表加到被測電路上后，對被測電路相當(dāng)與一個負(fù)載，因此測試過程中也有可能引起電路本身工作狀態(tài)的改變，這點(diǎn)應(yīng)引起注意。不過，在數(shù)字電路實驗中，這種現(xiàn)象很少發(fā)生。
當(dāng)實驗中發(fā)現(xiàn)結(jié)果與預(yù)期不一致時，千萬不要慌亂。應(yīng)仔細(xì)觀測現(xiàn)象，冷靜思考問題所在。首先檢查儀器、儀表的使用是否正確。在正確使用儀器、儀表的前提下，按邏輯圖和接線圖逐級查找問題出現(xiàn)在何處。通常從發(fā)現(xiàn)問題的地方，一級一級向前測試，直到找出故障的初始發(fā)生位置。在故障的初始位置處，首先檢查連線是否正確。前面已說過，實驗故障絕大部分是由接線錯誤引起的，因此檢查一定要認(rèn)真、仔細(xì)。確認(rèn)接線無誤后，檢查器件引腳是否全部正確插進(jìn)插座中，有無引腳折斷、彎曲、錯插問題。確認(rèn)無上述問題后，取下器件測試，以檢查器件好壞、或者直接換一個好器件。如果器件和接線都正確，則需考慮設(shè)計問題。
實驗一 常用集成門電路邏輯功能測試及其應(yīng)用
實驗?zāi)康模?/font>
1、掌握集成門電路的邏輯功能、邏輯符號和邏輯表達(dá)式；
2、了解邏輯電平開關(guān)和邏輯電平顯示的工作原理；
3、學(xué)會驗證集成門電路的邏輯功能；
4、掌握集成門電路邏輯功能的轉(zhuǎn)換；
5、學(xué)會連接簡單的組合邏輯電路。
二、實驗原理：
1、功能測試
（1）．TTL集成門電路的工作電壓：+5V
（2）．TTL集成門引腳識別方法：從正面（上面）看，器件一端有一個半圓的缺口，這是正方向的標(biāo)志。缺口左邊的引腳為1，引腳號按逆時針方向增加。
（3）．TTL集成門電路管腳識別示意圖及各個引腳的功能 （74LS00、74LS04、74LS08、74LS32）
圖1 雙列直插式封裝圖 圖2 PLCC封裝圖
74系列器件一般左下角的最后一個引腳是GND，右上角的引腳是VCC。例如，14引腳器件引腳7是GND，引腳14是VCC；20引腳器件引腳10是GND，引腳20是VCC。但也有一些例外，例如16引腳的雙JK觸發(fā)器74LS76，引腳13（不是引腳8）是GND，引腳5（不是引腳16）是VCC。所以使用集成電路器件時要看清它的引腳圖，找對電源和地，避免因接線錯誤造成器件損壞。
2、功能應(yīng)用
（1）.常用門電路的邏輯表達(dá)式：
與門：Y=AB 或門：Y=A+B 非門：Y=A▔
（2）.邏輯代數(shù)基本定理：
1：0 ?0=0 ?1=0 1 ?1=1 0+0=0 0+1=1+0=1+1=1 1▔=0 0▔=1
0-1率：A+0=0 A+1=1 A?0=0?A=0 A?1=1
互補(bǔ)率：A+A▔=1 A ?A▔=0 重疊率：A+A=A A ?A=A
還原率：A▔▔=A 交換律：A+B=B+A A ?B=B ?A
結(jié)合律：A+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)=B A ?(B ?C)=(A ?B) ?C=(A ?C) ?B
分配率：A ?(B+C)=A ?B=A ?C A+B ?C=(A+B) ?(A+C)
吸收率：A+AB=A A(A+B)=A A+A▔B=A+B A(A▔+B)=AB
反演率：（A+B）▔=A▔?B▔ (A?B) ▔= A▔+B▔
包含率：AB+A▔C+BC=AB+A▔C (A+B)(A▔+C)(B+C)=(A+B)(A▔+C)
（3）、簡單組合邏輯電路的連接注意事項:
簡單組合邏輯電路的連接注意事項:熟悉所用器件的功能及其引腳號，知道器件每個引腳的功能;器件的電源和地一定要接對、 接好;檢查連線和插孔接觸是否良好;檢查連線有無錯接、多接、漏接; 檢查連線中有無斷線。最重要的是接線前要畫出接線圖，按圖接線， 不要憑記憶隨想隨接;接線要規(guī)范、整齊，盡量走直線、短線， 以免引起干擾。
三、實驗儀器設(shè)備及器材：
集成塊：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32、
四、實驗內(nèi)容與步驟：
（一）功能測試
1、集成門電路邏輯功能測試：
（1）、集成門的邏輯功能測試
a|、電路圖：
b、測試結(jié)果：
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（二）功能應(yīng)用
1.用與非門實現(xiàn)非門；
電路圖：
| | |
| | |  =A+B |
| | |
| | |
| | |
2.用非門和與非門實現(xiàn)或門；
電路圖：
3.用與非門和與非門實現(xiàn)或門；
電路圖：
4.用非門和與門實現(xiàn)同或門；
電路圖：
| | |
| | | |
Y=  |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
5.用74LS00和74LS08實現(xiàn)邏輯函數(shù)表達(dá)式：Y=
。
電路圖：
五、實驗總結(jié)和體會：
1、做實驗時一定要看清實驗要求，按步驟做，一定要仔細(xì)。
2、這次實驗讓我知道了各類芯片的組成與原理，知道了與門、或門、非門之間的相互作用。
3、仿真時可以不用連線直接編號，讓電路圖看起來整潔而且方便。
實驗二 組合邏輯電路功能分析與設(shè)計
1、了解組合邏輯電路的特點(diǎn)；
2、掌握組合邏輯電路功能的分析方法；
3、學(xué)會組合邏輯電路的連接方法;
4、掌握組合邏輯電路的設(shè)計方法。
二、實驗原理：
1、組合邏輯電路的特點(diǎn)：
任意時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入，與電路原來的狀態(tài)無關(guān)，電路無記憶功能。
2、組合邏輯電路的分析方法：
1. 根據(jù)給定的組合邏輯電路，逐級寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式；
2. 化簡得到最簡表達(dá)式；
3. 列出電路的真值表；
4. 確定電路能完成的邏輯功能
3、組合邏輯電路的設(shè)計步驟：
1.仔細(xì)分析設(shè)計要求,確定輸入、輸出變量。
2.對輸入和輸出變量賦予0、1值,并根據(jù)輸入輸出之間的因果關(guān)系,列出輸入輸出對應(yīng)關(guān)系表,即真值表。
3.根據(jù)真值表填卡諾圖,寫輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式的適當(dāng)形式。
4.畫出邏輯電路圖。
三、實驗器件
集成塊：74LS00、74LS04、74LS08、74LS32
四、實驗內(nèi)容：
（一）、組合邏輯電路功能分析
分析圖4-1所示電路的邏輯功能：
1.根據(jù)電路圖得出表達(dá)式
2.真值表如下
3.由上可得：此電路的邏輯功能相當(dāng)于同或門，即“輸入相同出1，輸入不同出0”
（二）、組合邏輯電路設(shè)計（根據(jù)組合邏輯電路的設(shè)計步驟，分別寫出各個組合邏輯電路的設(shè)計步驟。）
1、設(shè)計一個舉重裁判表決器。設(shè)舉重比賽有三個裁判，一個主裁判和兩個副裁判。杠鈴?fù)耆e上的裁決由每一個裁判按一下自己面前的按鈕來確定。只有當(dāng)兩個或兩個以上裁判（其中必須有主裁判）判明成功時，表示“成功”的燈才亮。（要求用與非門實現(xiàn)）
解：設(shè)三個裁判分別為A、B、C，Y表示輸出，成功，1表示成功，0表示失敗。
2、某設(shè)備有開關(guān)A、B、C，要求僅在開關(guān)A接通的條件下，開關(guān)B才能接通；開關(guān)C僅在開關(guān)B接通的條件下才能接通。違反這一規(guī)程，則發(fā)出報警信號。設(shè)計一個由與非門組成的能實現(xiàn)這一功能的報警控制電路。（要求用與非門實現(xiàn)）
解：設(shè)開關(guān)接通為1，未接通為0；輸出信號為Y，報警為1 ，不報警為0。
3、設(shè)計全減器，（要求用與非門實現(xiàn)）
解：1.分析如下：可用集成譯碼器74LS138和與非門實現(xiàn)
2.真值表如下：其中Ai和Bi表示二進(jìn)制數(shù)的第i位，Ci表示本位最終運(yùn)算結(jié)果，即就是低位向本位借位或本位向高位借位之后的最終結(jié)果，Di-1表示低位是否向本位借位，Di表示本位是否向高位借位。
五、實驗總結(jié)與體會：
1、了解了全加器和全減器的原理。
2、更了解了邏輯電路的功能。
實驗三 編碼器、譯碼器及應(yīng)用電路設(shè)計
一、實驗?zāi)康模?/font>
- 掌握中規(guī)模集成編碼器、譯碼器的邏輯功能測試和使用方法；
- 學(xué)會編碼器、譯碼器應(yīng)用電路設(shè)計的方法；
- 熟悉譯碼顯示電路的工作原理。
二、實驗原理：
1、什么是編碼：
用文字、符號、或者數(shù)字表示特定對象的過程稱為編碼
2、編碼器74LS147的特點(diǎn)及引腳排列圖：
譯碼是編碼的逆過程，把給定的代碼進(jìn)行“翻譯”，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號輸出。
譯碼器按照功能的不同，一般分為三類：
二進(jìn)制譯碼器、二—十進(jìn)制譯碼器、顯示譯碼器。
74LS138的特點(diǎn)及其引腳排列圖：
74LS138的特點(diǎn)反碼輸出，
ABC：地址輸入端，
Y0—Y7：輸出端，
G1、G2A’、G2B’：使能端，只有當(dāng)G1=G2A’
=G2B’=1時，譯碼器才工作。
譯碼器74LS42的特點(diǎn)及其引腳排列
譯碼器74LS42的特點(diǎn)是能將8421BCD碼譯成10個對象，
它有四個輸入端，十個輸出端。
（3）數(shù)碼顯示與七段譯碼驅(qū)動器：
a、七段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示管的特點(diǎn)：（共陰極）
b、七段譯碼驅(qū)動器：
此類譯碼器型號由74LS247（共陽）、74LS248（共陰）、CC4511（共陰）等，本實驗采用CC4511BCD碼來驅(qū)動共陰數(shù)碼管。圖6-5為CC4511引腳圖：
4、在本數(shù)字電路實驗裝置上已完成了譯碼器74LS48和數(shù)碼管之間的連接圖。
三、實驗器件：集成塊：74LS147 74LS138 74LS42
四、實驗內(nèi)容與步驟：
- 74LS147編碼器邏輯功能測試：
- 將編碼器9個輸入端各接一根導(dǎo)線，來改變輸入端的狀態(tài)，4個輸入端依次從高到低Q3-Q0顯示，在各輸入端輸入有效電平，觀察并記錄電路輸入與輸出的對應(yīng)關(guān)系，以及當(dāng)幾個輸入同時為有效電平編碼器的優(yōu)先級別關(guān)系。
2、274LS138 譯碼器邏輯功能測試：
將譯碼器的使能端
輸入端、
分別接到邏輯電平開關(guān)上，八個輸出端
依次連接在邏輯電平顯示上，改變輸入端的狀態(tài)組合，觀察輸出端的變化，并將實驗結(jié)果記錄下表:
3、74LS47譯碼器邏輯功能測試：
4、編碼器、譯碼器和顯示器三者之間的聯(lián)接：
5、用兩片74LS138組合成一個4-16線的譯碼器，并進(jìn)行實驗。
五、實驗報告結(jié)果進(jìn)行分析、討論。
1.了解譯碼，編碼的概念;譯碼和編碼互為逆過程;
2.74LS147是優(yōu)先編碼器,當(dāng)輸入端有兩個或兩個以上為低電平，它將對優(yōu)先級別相對較高的優(yōu)先編碼;
3.74LS138: Y0 -Y7 是輸出端，G1、G2A’、G2B' 為使能端，只有當(dāng)G1=G2A’=G2B’=1時，譯碼器才工作
4了解共陰、共陽和數(shù)碼管的接法;
實驗四用譯碼器實現(xiàn)組合邏輯電路
一、實驗?zāi)康模簩W(xué)會用譯碼器實現(xiàn)組合邏輯電路
二、實驗原理：
用譯碼器加上門電路的方法，來實現(xiàn)較復(fù)雜的組合邏輯電路，簡單方便。本實驗主要使用的譯碼器是74LS138。對門電路的選擇以與非門居多。
72LS138譯碼器的功能特點(diǎn)：
1.譯碼器的工作條件：只有當(dāng)使能端G1=G2A’=G2B’=1時，譯碼器才工作。
2、譯碼器實現(xiàn)函數(shù)所用門電路的特點(diǎn)：
三、實驗儀器及器材：
集成塊：74LS138 74LS42 74LS20 74LS08
四、實驗內(nèi)容與步驟：（要求寫出各電路的設(shè)計步驟，并畫出實驗電路圖。）
1、設(shè)計一個三變量，判斷奇數(shù)個“1”的電路（要求用譯碼器和與非門實現(xiàn)）。
解：設(shè)三個輸入變量分別為A、B、C,輸出變量為Y，輸入有奇數(shù)個1輸出1，否則輸出0
2、某工廠有A、B、C三臺設(shè)備，A、B的功率均為10W，C的功率為20W，這些設(shè)備由和兩臺發(fā)電機(jī)供電，兩臺發(fā)電機(jī)的最大輸出功率分別為10W和30W，要求設(shè)計一個邏輯電路以最節(jié)約能源的方式啟、停發(fā)電機(jī)，來控制三臺設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止（要求用譯碼器和與非門、與門實現(xiàn)）。
解：設(shè)三個輸入變量分別為A、B、C,輸出變量為D、E
1.真值表如下
3、設(shè)計一個全加器（要求用譯碼器和與非門實現(xiàn)）。
解：1.真值表如下
2.邏輯電路如下所示
五、實驗體會：通過與“實驗三”實現(xiàn)組合邏輯電路的方法的比較，寫出使用自己的體會。
譯碼是編碼的逆過程。它的功能是將具有特定含義的二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的輸出信號
1
實驗五 數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能測試及應(yīng)用
1、掌握集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及使用方法；
2、學(xué)會用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯電路的方法。
二、實驗原理：
數(shù)據(jù)選擇器的芯片種類很多，常用的2選1、4選1、8選1、16選1、32選1等。本實驗使用的是8選1 數(shù)據(jù)選擇器74LS151。
用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏 輯函數(shù)表達(dá)式有兩種常用的方法：
數(shù)據(jù)選擇器又叫“多路開關(guān)”。 數(shù)據(jù)選擇器在地址控制端（或叫選擇控制）的控制下，從多個數(shù)據(jù)輸入通道中選擇其中一通道的數(shù)據(jù)傳輸至輸出端。
工作條件：
：接低電平 Y：輸出端
A、B、C：地址輸入端
D0-D7：輔助輸入端
W：擴(kuò)展端
圖5—1數(shù)據(jù)選擇器74LS151引腳排列
三、實驗儀器及器材：
實驗儀器設(shè)備：D2H+型數(shù)字電路實驗箱
集成塊：74LS151 74LS153 74LS04
四、實驗內(nèi)容與步驟：（寫出用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)設(shè)計過程、畫出接線圖）
1、測試數(shù)據(jù)選擇器74LS151的邏輯功能：
2、用數(shù)據(jù)選擇器74LS151實現(xiàn)邏輯函數(shù)：
解：74LS151的表達(dá)式為
因為
所以有：
電路圖如下所示
- 用數(shù)據(jù)選擇器74LS153實現(xiàn)邏輯函數(shù)：
解：
故：D0=D3=0,D1=D2=1
五、實驗收獲、體會：
數(shù)據(jù)選擇是指經(jīng)過選擇，把多路數(shù)據(jù)的某一路數(shù)據(jù)傳送到公共數(shù)據(jù)線上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇功能的邏輯電路。它的作用相當(dāng)于多個輸入的單刀多擲開關(guān)。
實驗六 觸發(fā)器邏輯功能測試及應(yīng)用
一、實驗?zāi)康模?/font>
1、掌握基本RS、JK、D、T和T′觸發(fā)器的邏輯功能；
2、學(xué)會驗證集成觸發(fā)器的邏輯功能及使用方法；
3、熟悉觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法。
二、實驗原理：
觸發(fā)器：根據(jù)觸發(fā)器的邏輯功能的不同，又可分為:
三、實驗儀器與器件：
實驗儀器設(shè)備：D2H+型數(shù)字電路實驗箱。
集成塊：74LS112 74LS74 74LS04 74LS08 74LS02 74LS86
四、實驗內(nèi)容與步驟：
1、基本RS觸發(fā)器邏輯功能的測試：
(約束條件）
狀態(tài)圖為：
電路圖為：
2、JK觸發(fā)器邏輯功能測試：
狀態(tài)圖為：
電路圖為：
3、D觸發(fā)器邏輯功能測試：
（1）異步輸入端
功能測試：
4、不同類型時鐘觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換：
JK轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器：D轉(zhuǎn)換為JK 觸發(fā)器：
D轉(zhuǎn)換為JK 觸發(fā)器：
JK轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器：T轉(zhuǎn)換為JK觸發(fā)器：
JK轉(zhuǎn)換為RS觸發(fā)器：RS轉(zhuǎn)換為JK觸發(fā)器：
五、實驗體會與要求：
1、根據(jù)實驗結(jié)果，寫出各個觸發(fā)器的真值表。
2、試比較各個觸發(fā)器有何不同？
3、寫出不同類型時鐘觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換過程。
實驗七 時序邏輯電路的測試
1、熟悉時序邏輯電路的分析方法。
2、掌握時序邏輯電路的測試方法。
二、實驗原理：
簡述時序邏輯電路的分析方法：
根據(jù)時序邏輯電路分析步驟，得出電路的邏輯功能，進(jìn)行測試。在時鐘信號輸入端加入合適的脈沖信號，然后觀察各單元部件之間的配合是否滿足要求，將實驗現(xiàn)象和理論分析結(jié)果進(jìn)行比較。
例如，圖10—2是4位二進(jìn)制異步加法計數(shù)器的測試，
圖10—1 實驗電路圖 圖10—2 實驗電路圖 圖10—3 實驗電路圖
可以采用以下幾種方法：
（1）用示波器觀察波形。在計數(shù)器的CP端加入時鐘脈沖信號，然后用示波器分別測試脈沖信號CP的波形及計數(shù)器的輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的波形。
（2）用數(shù)碼管顯示。 在計數(shù)器的CP端加入時鐘脈沖信號，將計數(shù)器的輸出端接至字符顯示譯碼器，由數(shù)碼管可以顯示出計數(shù)器CP端輸入脈沖的個數(shù)。
（3）用0—1顯示器顯示二進(jìn)制數(shù)。在計數(shù)器的CP端加入時鐘脈沖信號，然后用0—1顯示器觀察計數(shù)器的輸出端Q3、Q2、Q1、Q0狀態(tài)的變化。
三、實驗儀器及器材：
實驗儀器設(shè)備：DGJ—2型電工技術(shù)實驗裝置 （D71—2數(shù)電實驗掛箱）
集成塊：74LS112 74LS74 74LS00
四、實驗內(nèi)容與步驟：
（1）根據(jù)圖10—1連接電路，然后分別用“實驗原理”介紹的方法對該電路進(jìn)行測試，并畫出電路的工作波形、狀態(tài)表，描述電路的邏輯功能。
（2）根據(jù)圖10—2連接電路，然后分別用“實驗原理”介紹的方法對該電路進(jìn)行測試，并畫出電路的工作波形、狀態(tài)表，描述電路的邏輯功能。
（3）根據(jù)圖10—3連接電路，然后分別用“實驗原理”介紹的方法對該電路進(jìn)行測試，并畫出電路的工作波形、狀態(tài)表，描述電路的邏輯功能。
五、實驗報告要求
1、分析實驗中各個電路的工作波形、狀態(tài)表，弄清各個實驗電路的邏輯功能及工作特點(diǎn)。
2、分別畫出各個電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖。
六、寫出實驗體會
實驗八 移位寄存器邏輯功能測試及應(yīng)用
1、掌握中規(guī)模4位雙向移位寄存器邏輯功能及使用方法；
2、熟悉移位寄存器的應(yīng)用——構(gòu)成環(huán)形計數(shù)器和實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行、并行轉(zhuǎn)換。
二、實驗原理：
移位寄存器是一個具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代碼能夠在移位脈沖的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的稱為雙向移位寄存器，只需要改變左、右移的控制信號便可實現(xiàn)雙向移位要求。本實驗選用的4位雙向移位寄存器，型號為74LS194，其引腳排列如圖11—1所示。
移位寄存器不僅可以組成串行—并行數(shù)碼轉(zhuǎn)換器，還可以方便地組成移位寄存器型計數(shù)器、脈沖分配器等電路。常用的移位寄存器有環(huán)行計數(shù)器和扭環(huán)型計數(shù)器。
圖11—1 74LS194引腳排列及功能
三、實驗儀器及器材：
實驗儀器設(shè)備：DGJ—2型電工技術(shù)實驗裝置 （D71—2數(shù)電實驗掛箱）
集成塊：74LS194 74LS04
四、實驗內(nèi)容與步驟：
1、驗證移位寄存器74LS194的邏輯功能：
計數(shù)脈沖由單次脈沖源提供，清零端
、工作狀態(tài)控制端M1 M2、并行數(shù)據(jù)輸入端D0—D3、DSL為左移串行數(shù)據(jù)輸入端、DSR右移串行數(shù)據(jù)輸入端分別接邏輯電平開關(guān)，輸出端Q0—Q3均接邏輯電平顯示。按如下逐項測試并判斷該集成塊的功能是否正常。
（1）異步清零功能：當(dāng)=0時，這時Q3Q2Q1Q0=0000，雙向移位寄存器清零。其它輸入信號都不起作用，與CP無關(guān)，故稱為異步清零。
（2）保持功能：當(dāng)=1，且CP=0或M1 =M2=0時，雙向移位寄存器保持狀態(tài)不變。
（3） 同步并行送數(shù)功能：當(dāng)=1，M1 =M2=1時，在CP上升沿操作下，并行輸入數(shù)據(jù)d3 d2 d1 d0送入寄存器。
（4）右移串行送數(shù)功能：當(dāng)=1，M1 =0、M2=1時，在CP上升沿操作下，可依次把加在
端的數(shù)據(jù)從時鐘觸發(fā)器 行送入寄存器中。
（5）左移串行送數(shù)功能：當(dāng)=1，M1 =1、M2=0時，在CP上升沿操作下，可依次把加在DSL端的數(shù)據(jù)從時鐘觸發(fā)器串行送入寄存器中。
2、用74LS194構(gòu)成環(huán)行計數(shù)器，畫出實驗電路圖及其狀態(tài)圖，并陳述電路功能。
- 用74LS194構(gòu)成扭環(huán)行計數(shù)器，畫出實驗電路圖及其狀態(tài)圖，并陳述電路功能。
狀態(tài)圖為：
1000 ←0000← 0001 ←0011
↓ ↑
1100→ 1110 →1111 →0111
1001 ← 0100 ←1010 ←1101
↑ ↓
0010 ←0101← 1011 ←0110
五、實驗報告要求
整理實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)本次實驗的收獲與體會。
只要將寄存器最高位的輸出接至最低位的輸入，或?qū)⒆畹臀坏妮敵鼋又磷罡呶坏妮斎耄涂梢詫崿F(xiàn)環(huán)形移位寄存器。
實驗九 算術(shù)運(yùn)算電路設(shè)計
一、實驗?zāi)康模?/div>
- 掌握中規(guī)模集成加法器的邏輯功能和使用方法；
- 學(xué)會使用二進(jìn)制中規(guī)模集成加法器設(shè)計十進(jìn)制加法運(yùn)算電路；
- 使用全加器電路實現(xiàn)全減器運(yùn)算。
二、實驗原理：
1、中規(guī)模集成加法器74X83的邏輯功能；
2、一位BCD碼相加的電路如圖1所示
二位二進(jìn)制BCD碼數(shù)字相加參考電路圖如圖2所示
。
三、實驗內(nèi)容
1、設(shè)計兩位BCD碼相加，和為BCD碼輸出的算術(shù)運(yùn)算電路
2、設(shè)計輸出為原碼的4位減法運(yùn)算邏輯圖
設(shè)計提示：
若n位二進(jìn)制的原碼為N原，則與它相對應(yīng)的2 的補(bǔ)碼為
補(bǔ)碼與反碼的關(guān)系式
設(shè)兩個數(shù)A、B相減，利用以上兩式可得：
因此，在實際應(yīng)用中，通常是將減法運(yùn)算變?yōu)榧臃ㄟ\(yùn)算來處理，即采用加補(bǔ)碼的方法完成減法運(yùn)算。
參考電路如圖3
四、你的設(shè)計過程：（包括分析過程，推到過程，器件功能與選擇等）
1、全加器
兩位8421BCD碼相加，個位如果不需要進(jìn)位則為其結(jié)果，個位如果需要進(jìn)位則將個位的進(jìn)位輸入到十位即完成。電路圖如下所示：
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