數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù)五PPT課件

1、與非門測試和組合邏輯電路實驗十五（實驗十五（p111p111）和實驗十六（一）（）和實驗十六（一）（p116p116）一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康亩嶒瀮?nèi)容二、實驗內(nèi)容三、組合邏輯電路的功能測試三、組合邏輯電路的功能測試四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù)四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù)五、實驗的具體要求五、實驗的具體要求六、注意事項六、注意事項 七、下次實驗預(yù)告七、下次實驗預(yù)告第1頁/共20頁一、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用學(xué)會使用TTLTTL邏輯電路芯片；邏輯電路芯片；掌握組合邏輯電路的功能測試方法；掌握組合邏輯電路的功能測試方法；學(xué)會簡單組合電路的設(shè)計方法。學(xué)會簡單組合電路的設(shè)計方法。第2頁/共20頁1.1.測量測量

2、TTLTTL與非門輸出高、低電平與非門輸出高、低電平; ; 2.2.測量測量TTLTTL與非門電壓傳輸特性與非門電壓傳輸特性; ;3.3.組裝并測試組裝并測試“監(jiān)視交通信號燈工作狀態(tài)監(jiān)視交通信號燈工作狀態(tài)”電路的邏輯功能；電路的邏輯功能；4.4.設(shè)計并組裝一個設(shè)計并組裝一個“大小比較器大小比較器”，測試其，測試其功能；功能；5.5.設(shè)計并組裝一個設(shè)計并組裝一個“2-42-4線譯碼器線譯碼器”，測試，測試其功能；其功能；二、實驗內(nèi)容第3頁/共20頁三、組合邏輯電路的功能測試三、組合邏輯電路的功能測試 靜態(tài)測試靜態(tài)測試 & Y A B +5V 示波器示波器 萬用表萬用表 1 0 邏輯燈？邏

3、輯燈？ 510 220 （1 1）驗證邏輯功能，即核對真值表；）驗證邏輯功能，即核對真值表；（一定要學(xué)會用示波器測試輸入、輸出的高低電平）（一定要學(xué)會用示波器測試輸入、輸出的高低電平） 數(shù)據(jù)開關(guān)（2 2）測試輸出邏輯電平）測試輸出邏輯電平 第4頁/共20頁三、組合邏輯電路的功能測試三、組合邏輯電路的功能測試 動態(tài)測試動態(tài)測試 加入頻率較高的信號（正方波），驗加入頻率較高的信號（正方波），驗證邏輯功能（波形關(guān)系，如反相等）；證邏輯功能（波形關(guān)系，如反相等）； 檢查有無競爭冒險，測量傳輸延時。檢查有無競爭冒險，測量傳輸延時。& YAB示波器( (正方波）1第5頁/共20頁四、數(shù)字電路組裝與

4、調(diào)試技術(shù)四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù) 1 1畫邏輯電路圖畫邏輯電路圖 & & & & & 1 1 1 L R Y G U1：74LS04 2 3 4 5 6 1 U1 U1 U1 U2 U3 U3 U3 U4 1 2 3 4 5 6 9 10 8 3 4 5 6 1 2 4 5 6 U2：74LS10 U3：74LS00 U4：74LS20 圖圖5.16.3 (a) 5.16.3 (a) 工程圖紙工程圖紙最簡標(biāo)準(zhǔn)最簡標(biāo)準(zhǔn)芯片種類最少芯片種類最少芯片數(shù)量最少芯片數(shù)量最少轉(zhuǎn)換問題轉(zhuǎn)換問題引腳號第6頁/共20頁四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù)四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù)

5、 & & & & & 1 1 1 L R Y G U1：74LS04 2 3 4 5 6 1 U1 U1 U1 U2 U3 U3 U3 U4 1 2 3 4 5 6 9 10 8 3 4 5 6 1 2 4 5 6 U2：74LS10 U3：74LS00 U4：74LS20 圖5.16.3 (a) 轉(zhuǎn)換問題轉(zhuǎn)換問題 & & 1 9 8 U2 U3 13 12 11 1 2 13 12 U1 DABCABCDL1 1畫邏輯電路圖畫邏輯電路圖 第7頁/共20頁四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù)四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù) & & &am

6、p; & 1 1 1 L R Y G U1：74LS04 2 3 4 5 6 1 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 1 2 3 4 5 6 9 10 8 1 2 4 5 6 & U3 13 12 10 9 8 U3：74LS20 U2：74LS00 TTLTTL與非門多余輸入端處理：接與非門多余輸入端處理：接+5V+5V、并聯(lián)、并聯(lián) 、懸空、懸空最簡電路最簡電路1 1畫邏輯電路圖畫邏輯電路圖 CMOSCMOS門電路的任門電路的任何輸入端都不能何輸入端都不能懸空懸空!40004000系列、系列、74HC74HC系列為系列為CMOSCMOS門電門電路路第8頁/共20頁四、數(shù)

7、字電路組裝與調(diào)試技術(shù)四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù) 2 2組裝、連接線路組裝、連接線路第9頁/共20頁四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù)四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù) 2 2組裝、連接線路組裝、連接線路第10頁/共20頁3. 3. 調(diào)試（查故障）方法調(diào)試（查故障）方法 & & & & 1 1 1 L R Y G U1：74LS04 2 3 4 5 6 1 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 1 2 3 4 5 6 9 10 8 1 2 4 5 6 & U3 13 12 10 9 8 U3：74LS20 U2：74LS00 信號尋跡法（跟蹤）信號尋跡法（跟蹤） 00

8、00例：例：RYG=000RYG=000應(yīng)該有應(yīng)該有L=1L=11110四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù)四、數(shù)字電路組裝與調(diào)試技術(shù) 第11頁/共20頁1. 1. 測量測量TTLTTL與非門輸出高、低電平與非門輸出高、低電平 74LS00空載空載 下拉負(fù)載下拉負(fù)載(拉電流拉電流)5.1k 下拉負(fù)載下拉負(fù)載(拉電流拉電流)510 上拉負(fù)載上拉負(fù)載(灌電流灌電流)220 VOH VOL 五、實驗的具體要求：五、實驗的具體要求： 510 Y 1 0 5.1k & Y 1 0 & Y 1 0 & (a) (b) (c) 分別測量圖分別測量圖a、b、c、d、e五種情況下五種情況下Y的電壓

9、值，其結(jié)果的電壓值，其結(jié)果說明了什么？說明了什么？ Y 1 220 & Y 1 & (d) (e) +5V 1 1 第12頁/共20頁2. 2. 測量測量TTLTTL與非門電壓傳輸特性（圖與非門電壓傳輸特性（圖5.15.5 5.15.5 ）五、實驗的具體要求：五、實驗的具體要求： 在示波器上用在示波器上用X-YX-Y顯示方式觀察曲線，并用坐標(biāo)紙描繪顯示方式觀察曲線，并用坐標(biāo)紙描繪出特性曲線，在曲線上標(biāo)出出特性曲線，在曲線上標(biāo)出V VOHOH、V VOLOL、V VONON、V VOFFOFF，計算，計算V VNHNH、V VNLNL 。 & Y 5.1K 示波器示波器

10、正三角波正三角波 CH2 CH1 500Hz 4V 順時針調(diào)節(jié)信號發(fā)生器面板上的順時針調(diào)節(jié)信號發(fā)生器面板上的OFFSETOFFSET旋鈕，使之輸旋鈕，使之輸出正三角波。出正三角波。第13頁/共20頁 vI vO VOH VOL 2.4V 0.4V VOFF VON O 測試要點：測試要點： 首先：觀察首先：觀察CH1CH1、CH2CH2波形波形 （耦合直流）（耦合直流）； 然后：按然后：按“displaydisplay”，菜單中選菜單中選“格式格式”：“YTYT”“XYXY” ；確定坐標(biāo)原點；確定坐標(biāo)原點； 重要點的數(shù)值要在重要點的數(shù)值要在圖中標(biāo)注出來。圖中標(biāo)注出來。2. 2. 測量測量TTL

11、TTL與非門電壓傳輸特性與非門電壓傳輸特性第14頁/共20頁3. 3. 測試測試“監(jiān)視交通信號燈工作狀態(tài)監(jiān)視交通信號燈工作狀態(tài)”電路的功能電路的功能五、實驗的具體要求：五、實驗的具體要求： 按圖按圖5.16.35.16.3組裝電路，用發(fā)光二極管指示輸出邏輯狀組裝電路，用發(fā)光二極管指示輸出邏輯狀態(tài)，填寫表態(tài)，填寫表5.16.35.16.3。4. 4. 設(shè)計并組裝一個能判斷一位二進制數(shù)設(shè)計并組裝一個能判斷一位二進制數(shù)A A與與B B大小大小的的“大小比較器大小比較器”，測試其功能，測試其功能 實驗報告中，要有設(shè)計過程實驗報告中，要有設(shè)計過程; ; 畫出邏輯電路圖（應(yīng)標(biāo)上管腳號）畫出邏輯電路圖（應(yīng)標(biāo)

12、上管腳號）; ; 靜態(tài)測試：結(jié)果記入表靜態(tài)測試：結(jié)果記入表5.16.1;5.16.1; 動態(tài)測試：動態(tài)測試：A A為為1kHz 1kHz 正方波正方波,B=1,B=1,記錄輸出波形。記錄輸出波形。 問題：只有問題：只有2 2片片74LS0074LS00，能實現(xiàn)？，能實現(xiàn)？第15頁/共20頁五、實驗的具體要求：五、實驗的具體要求：5. 5. 設(shè)計并組裝一個設(shè)計并組裝一個“2-42-4線譯碼器線譯碼器”，要求如下：，要求如下： 實驗報告中，要有實驗報告中，要有設(shè)計過程設(shè)計過程; ; 畫出邏輯電路圖畫出邏輯電路圖（應(yīng)標(biāo)上管腳號）（應(yīng)標(biāo)上管腳號）; ; 測試結(jié)果記入自擬測試結(jié)果記入自擬表格中。表格中。

13、ENA2A1Y3Y2Y1Y000010000010100010001001100011XX0000譯碼器真值表第16頁/共20頁六、注意事項六、注意事項 1 1電源（電源（5V5V）核對無誤，再接入！核對無誤，再接入！2 2輸出端不能短路、線與；輸出端不能短路、線與；3 3多余輸入端處理方法：多余輸入端處理方法： TTLTTL與非門、與門：并聯(lián)、接與非門、與門：并聯(lián)、接+5V +5V 、懸空、懸空 TTLTTL或非門、或門：并聯(lián)、接地、懸空或非門、或門：并聯(lián)、接地、懸空 CMOSCMOS電路的任何輸入端均不能懸空電路的任何輸入端均不能懸空！第17頁/共20頁芯片管腳圖1413121112341

14、09856774LS00 四 2 輸入與非門VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y& 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND141312111234109856774LS04 六反相器VCC 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND111111141312111234109856774LS10 三 3 輸入與非門 VCC 1C 1Y 3C 3B 3A 3Y& 1A 1B 2A 2B 2C 2Y GND&141312111234109856774LS20 雙 4 輸入與非門 VCC 2D 2C NC 2B 2A 3Y& 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND&(118頁)第18頁/共20頁七、下次實驗七、下次實驗集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康模簳r序電路的功能測試時序電路的功能測試