數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則一、一、參參加實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)衣冠整潔。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)保持安靜，不要大加實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)衣冠整潔。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)保持安靜，不要大聲喧嘩和打鬧，妨礙他人學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。不準(zhǔn)吸煙，不準(zhǔn)隨地吐痰，不準(zhǔn)聲喧嘩和打鬧，妨礙他人學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。不準(zhǔn)吸煙，不準(zhǔn)隨地吐痰，不準(zhǔn)亂扔紙屑與雜物。亂扔紙屑與雜物。二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度和儀器操作規(guī)程。二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度和儀器操作規(guī)程。愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備，節(jié)約實(shí)驗(yàn)器材，未經(jīng)許可不得亂動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備。愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備，節(jié)約實(shí)驗(yàn)器材，未經(jīng)許可不得亂動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備。三、注意人身安全和設(shè)備安全。若儀器出現(xiàn)故障，要立即切斷電源三、注意人身安全和設(shè)備

2、安全。若儀器出現(xiàn)故障，要立即切斷電源并立即向指導(dǎo)教師報(bào)告，以防故障擴(kuò)大。待查明原因、排除故障之后才并立即向指導(dǎo)教師報(bào)告，以防故障擴(kuò)大。待查明原因、排除故障之后才可繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？衫^續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。四、要以嚴(yán)格、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)合所學(xué)理論，獨(dú)立思四、要以嚴(yán)格、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)合所學(xué)理論，獨(dú)立思考，分析研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)?？迹治鲅芯繉?shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。五、實(shí)驗(yàn)完畢后必須收拾整理好自己使用的儀器設(shè)備，保持實(shí)驗(yàn)臺(tái)五、實(shí)驗(yàn)完畢后必須收拾整理好自己使用的儀器設(shè)備，保持實(shí)驗(yàn)臺(tái)整潔，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)儀器使用記錄。在歸還實(shí)驗(yàn)儀器后，才能離開(kāi)。整潔，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)儀器使用記錄。在歸還實(shí)驗(yàn)儀器后，才能離開(kāi)。六、違反

3、實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度和儀器設(shè)備操作規(guī)程造成事故、導(dǎo)致儀器六、違反實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度和儀器設(shè)備操作規(guī)程造成事故、導(dǎo)致儀器設(shè)備損壞者，將視情節(jié)輕重按實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理制度處理及賠償。設(shè)備損壞者，將視情節(jié)輕重按實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理制度處理及賠償。歡迎下載2電工電子實(shí)驗(yàn)室安全制度一、每個(gè)實(shí)驗(yàn)室要有專人擔(dān)任安全員，負(fù)責(zé)本室的各項(xiàng)安全工作。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室要有專人擔(dān)任安全員，負(fù)責(zé)本室的各項(xiàng)安全工作。并定期進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門(mén)匯報(bào)。并定期進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門(mén)匯報(bào)。二、實(shí)驗(yàn)室總電源應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，各分室電源應(yīng)有指示燈指示。二、實(shí)驗(yàn)室總電源應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，各分室電源應(yīng)有指示燈指示。三、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不準(zhǔn)

4、吸煙。要經(jīng)常檢查室內(nèi)電源設(shè)備狀況。各種用電三、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不準(zhǔn)吸煙。要經(jīng)常檢查室內(nèi)電源設(shè)備狀況。各種用電設(shè)備使用完畢后要斷開(kāi)電源。設(shè)備使用完畢后要斷開(kāi)電源。四、實(shí)驗(yàn)室鑰匙不能出借他四、實(shí)驗(yàn)室鑰匙不能出借他人，實(shí)驗(yàn)室所有儀器設(shè)備的配置、維修、人，實(shí)驗(yàn)室所有儀器設(shè)備的配置、維修、拆卸等都必須做好記錄并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，非經(jīng)有關(guān)人員許可不得擅拆卸等都必須做好記錄并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，非經(jīng)有關(guān)人員許可不得擅自動(dòng)用。自動(dòng)用。五、每個(gè)實(shí)驗(yàn)室要配備必要的消防器材（五、每個(gè)實(shí)驗(yàn)室要配備必要的消防器材（ 滅火器、滅火栓滅火器、滅火栓 ） ，消，消防器材必須定期檢查更換。任何人不得隨意搬動(dòng)、拆卸消防器材。防器材必須定期

5、檢查更換。任何人不得隨意搬動(dòng)、拆卸消防器材。六、工作人員離開(kāi)時(shí)必須斷開(kāi)室內(nèi)電源、水源，關(guān)好門(mén)窗。六、工作人員離開(kāi)時(shí)必須斷開(kāi)室內(nèi)電源、水源，關(guān)好門(mén)窗。匪警電話匪警電話 110110火警電話火警電話 119119校保衛(wèi)處電話校保衛(wèi)處電話 32083933208393歡迎下載3實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)前寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)報(bào)告要求見(jiàn)各實(shí)驗(yàn)章節(jié)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須實(shí)驗(yàn)前寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)報(bào)告要求見(jiàn)各實(shí)驗(yàn)章節(jié)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須用規(guī)定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙書(shū)寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告需附由教師簽字的原始數(shù)據(jù)紙方為用規(guī)定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙書(shū)寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告需附由教師簽字的原始數(shù)據(jù)紙方為有效。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)有下列各項(xiàng)內(nèi)容：有效。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)有下列各項(xiàng)內(nèi)容：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

6、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、儀器與設(shè)備二、儀器與設(shè)備三、原理簡(jiǎn)述（含實(shí)驗(yàn)原理圖）三、原理簡(jiǎn)述（含實(shí)驗(yàn)原理圖）四、內(nèi)容與步驟（含測(cè)量數(shù)據(jù)）四、內(nèi)容與步驟（含測(cè)量數(shù)據(jù)）五、總結(jié)五、總結(jié)歡迎下載4實(shí)驗(yàn)一 THD-1 數(shù)字電路箱的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí) THD-1 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱的使用。 2、掌握示波器的基本工作原理及使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器THD-1 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱V-252 型雙蹤示波器三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）THD-1 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱1、觀察實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)，熟悉各部分區(qū)域的功能，為今后使用實(shí)驗(yàn)箱完成數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)箱各部分區(qū)域名稱如圖 1-1 所示。2、測(cè)試邏輯開(kāi)關(guān)和發(fā)光二極管顯示功能打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱的總電源

7、開(kāi)關(guān)，將邏輯開(kāi)關(guān)右側(cè) 處接+5V 電源，撥動(dòng)邏輯開(kāi)關(guān)觀察結(jié)果，邏輯開(kāi)關(guān)遵循正邏輯，即燈亮表示輸出邏輯為 1，燈滅表示輸出邏輯為 0；用一連線一端插入發(fā)光二極管顯示輸入插孔，另一端插入邏輯開(kāi)關(guān)的輸出插孔，撥動(dòng)邏輯開(kāi)關(guān)，輸出高電平時(shí)發(fā)光二極管亮，輸出低電平時(shí)發(fā)光二極管滅。3、 試單脈沖和連續(xù)脈沖輸出端功能在信號(hào)區(qū) 處接上電源。單脈沖有兩種輸出方式，按動(dòng)單脈沖按鍵，每+5V圖 1-1 THD-1 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱版面圖123456直流電源區(qū)蜂鳴器繼電器IC 插座區(qū)1 總電源開(kāi)關(guān)2 脈沖信號(hào)區(qū)3 邏輯筆4 數(shù)碼管5 撥碼開(kāi)關(guān)6 邏輯開(kāi)關(guān)7 發(fā)光二極管7+5V歡迎下載5按動(dòng)一下，單脈沖輸出處提供由高電平

8、到低電平（或由低電平到高電平）的一個(gè)過(guò)程 ；連續(xù)脈沖信號(hào)輸出處，有三檔頻率粗調(diào)供頻率范圍選擇，將輸出頻率調(diào)至1Hz，發(fā)光二極管每秒閃亮一次，調(diào)至高頻時(shí)，并調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，看到發(fā)光二極管恒亮。 （高頻時(shí)人的肉眼反應(yīng)不出頻率的變化） 。4、 測(cè)試數(shù)碼顯示功能 將數(shù)碼管的 ABCD 端與四個(gè)邏輯開(kāi)關(guān) X0、X1、X2、X3相連接，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)為0000、0001、0010、0011、0100、 、 、 、 、 、可觀察 8421 碼顯示，即可順序顯示 0、1 、2、3、4、 、 、 、 、 、 。將撥碼開(kāi)關(guān)任一組 ABCD 與數(shù)碼管的任一 ABCD 相連接，按動(dòng)撥碼開(kāi)關(guān)，觀察顯示結(jié)果。（二）示波器的使用1

9、、 按下示波器的電源開(kāi)關(guān)，預(yù)熱。2、 測(cè)試示波器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。將示波器 MODE 檔置于 CH1 位，INT TRIG 同樣置于 CH1，這時(shí)表示選擇示波器的通道 1。在示波器通道 1 區(qū)的下方 AC-GND-DC 檔選擇 GND 檔，然后調(diào)節(jié)POSITION 旋鈕，將屏幕上的水平基準(zhǔn)線置于中間位置。調(diào)整好后，將 AC-GND-DC 置 AC 檔。將示波器面板上屏幕的右下方 CAL 端子的機(jī)內(nèi) 0.5V 校準(zhǔn)信號(hào)與 CH1 通道相連。調(diào)整示波器上通道 1 區(qū) TIME/DIV 旋鈕和 VOLTS/DIV 旋鈕，并將TIME/DIV 旋鈕和 VOLTS/DIV 旋鈕鎖定在校正狀態(tài)，同時(shí)調(diào)整 LE

10、VEL 旋鈕，使顯示屏上出現(xiàn) 1-2 周期的穩(wěn)定方波。根據(jù)如下如下公式讀取波形的相關(guān)參數(shù)。記入表 1 中。 周期 T = 一周期格數(shù)掃描速度 幅值 Um=Um值格數(shù)靈敏度表 1一周期格數(shù)w（cm）掃描速度 （ms/cm）周期T（ms）Um 值格數(shù)h（cm）靈敏度（V/cm）Um 值(v) 歡迎下載6實(shí)驗(yàn)二 TTL 集成門(mén)電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握 TTL 集成與非門(mén)的邏輯功能和性能特點(diǎn)；2、能正確使用各種集成門(mén)電路；3、進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)、基本功能和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備THD-1 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱萬(wàn)用表集成片 74LS20、74LS86 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 門(mén)電路是組成數(shù)字電路的最基本的單元，

11、包括與非門(mén)、與門(mén)、或門(mén)、或非門(mén)、與或非門(mén)、異或門(mén)、集成電極開(kāi)路與非門(mén)和三態(tài)門(mén)等。最常用的集成門(mén)電路有TTL 和 CMOS 兩大類。TTL 為晶體管晶體管邏輯的簡(jiǎn)稱，廣泛的應(yīng)用于中小規(guī)模電路，功耗較大。本實(shí)驗(yàn)所用的 74LS20 是四輸入雙與非門(mén)。即在一塊芯片內(nèi)含有兩個(gè)相互獨(dú)立的與非門(mén)，每個(gè)與非門(mén)含有四個(gè)輸入端。其邏輯表達(dá)式為 Y=ABCD，邏輯符號(hào)及引腳排列如圖 2-1。正邏輯的前提下，輸入端只要一個(gè)為低電平，輸出就為高電平。描述與非門(mén)的輸入、輸出關(guān)系可以用電壓傳輸特性表示，見(jiàn)圖 2-2 從電壓傳輸特性曲線UOLUOHUoUOFFUONUi1234567891011121314圖 2-1 74

12、LS20 管腳圖VccGND歡迎下載7上可以讀出輸出高電平 UOH，輸出低電平 UOL，開(kāi)門(mén)電平 UON，關(guān)門(mén)電平 UOFF等參數(shù)。實(shí)際的門(mén)電路 UOH和 UOL并不是恒定值，由于產(chǎn)品的分散性，每個(gè)門(mén)之間都有差異 。在 TTL 電路中，常常規(guī)定高電平的標(biāo)準(zhǔn)值為 3V，低電平的標(biāo)準(zhǔn)值為0.2V。 從 0V 到 0.8V 都算作低電平,從 2V 到 5V 都算作高電平,超出了這一范圍是不允許的,因?yàn)檫@不僅會(huì)破壞電路的邏輯關(guān)系,而且還可能造成器件性能下降甚至損壞。 圖 2-2 電壓傳輸特性曲線圖中：UOH：指一個(gè)（或幾個(gè)）輸入端是低電平時(shí)輸出的電平；UOL：指輸入指端全為高電平時(shí)輸出的電平；UON：

13、在額定負(fù)載下得到規(guī)定的低電平，輸入端應(yīng)加的最小輸入電平；UOFF：通常規(guī)定保證輸出電壓為標(biāo)準(zhǔn)高電平的條件下所允許的最大輸入電平。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、TTL 與非門(mén)的邏輯功能和電壓傳輸特性的測(cè)試（1） 、與非門(mén)邏輯功能的測(cè)試：在數(shù)字箱 14 芯 IC 插座上，將芯片的小缺口與 IC 插座的缺口對(duì)準(zhǔn)插上74LS20 四輸入雙與非門(mén)集成元件。按照?qǐng)D 2-3 接線，14 腳接+5V 電源，7 腳接地，接線后檢查無(wú)誤，通電，按照表 2-1 改變 A、B、C、D 狀態(tài)，觀察記錄輸出狀態(tài)；從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中寫(xiě)出邏輯表達(dá)式 Y。表 2-1 （2） 、與非門(mén)電壓傳輸特性測(cè)試用 74LS20 元件中的任一四輸入與非門(mén)按照?qǐng)D

14、 2-3 連接線路.接線檢查無(wú)誤后，通電，準(zhǔn)備測(cè)試。調(diào)節(jié)電位器，使輸入電壓 VI從零逐漸增大（用萬(wàn)用表測(cè)量電壓的大?。?，A B C DY圖 2-3 傳輸特性測(cè)試電路5714124+5VWUI6RUo歡迎下載8按照表 2-2 要求，同時(shí)測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出 VO的數(shù)值，將其填入表 2-2 中。 表 2-2 根據(jù)表 2-2 的結(jié)果，在坐標(biāo)紙上畫(huà)出電壓傳輸特性（uo=f（ui）的關(guān)系）,并求出開(kāi)門(mén)電平 UON,關(guān)門(mén)電平 UOFF值。異或門(mén)的邏輯功能測(cè)試 74LS86 為二輸入四異或門(mén)元件，即芯片內(nèi)含有四個(gè)異或門(mén)。如圖 2-5，先將VCC接+5V 電源 GND 接地；任選一異或門(mén)（如 1，2 腳接邏輯開(kāi)關(guān)

15、的輸出電平，3 腳接發(fā)光二極管） 測(cè)試異或門(mén)的邏輯特性并記入表 2-3 中。 五、總結(jié)1、在數(shù)字電路箱上使用集成芯片時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？2、TTL 系列芯片與 CMOS 芯片的區(qū)別。輸入U(xiǎn)I（V）0.20.40.60.80.91.01.11.21.31.41.61.82.0輸出Uo（V）1234567891011121314圖 2-5 74LS86 管腳圖VccGND&歡迎下載9實(shí)驗(yàn)三 組合邏輯電路設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握組合電路的一般設(shè)計(jì)方法；2、掌握半加器、全加器邏輯功能，并用元件實(shí)現(xiàn)之，3、根據(jù)給定的實(shí)際邏輯要求，設(shè)計(jì)出最簡(jiǎn)單的邏輯電路圖。二、實(shí)驗(yàn)儀器THD-1 數(shù)字電路箱集成片

16、74LS20，74LS00，74LS86三、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字系統(tǒng)中常用的各種數(shù)字部件，就其結(jié)構(gòu)和工作原理而言可分為兩大類，即組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。組合邏輯電路輸出狀態(tài)只決定于同一時(shí)刻的各輸入狀態(tài)的組合，與先前狀態(tài)無(wú)關(guān)，它的基本單元一般是邏輯門(mén)。時(shí)序邏輯電路輸出狀態(tài)不僅與輸入變量的狀態(tài)有關(guān)，而且還與系統(tǒng)原先的狀態(tài)有關(guān)，它的基本單元一般是觸發(fā)器。組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟一般為：（1）根據(jù)邏輯要求列出真值表；（2）從真值表中寫(xiě)出邏輯表達(dá)式；（3）化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式，并選用適當(dāng)?shù)钠骷?；?）根據(jù)選用的器件，畫(huà)出邏輯圖。邏輯化簡(jiǎn)是組合邏輯設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟之一。為了使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和使用器件較少，往往要求邏輯表達(dá)

17、式盡可能化簡(jiǎn)。由于實(shí)際使用時(shí)要考慮電路的工作速度和穩(wěn)定可靠等因素，在較復(fù)雜的電路中，還要求邏輯清晰易懂，所以最簡(jiǎn)設(shè)計(jì)不一定是最佳的。但一般來(lái)說(shuō)，在保證速度、穩(wěn)定可靠與邏輯清楚的前提下，盡量使用最少的器件，以降低成本。組合邏輯設(shè)計(jì)過(guò)程常是在理想的情況下進(jìn)行的。實(shí)際工作中，可能會(huì)出現(xiàn)瞬間錯(cuò)誤。例：三變量表決電路設(shè)計(jì) 根據(jù)邏輯要求，三變量輸入中有兩個(gè)或兩個(gè)以上為“1”者，輸出為“1” ，列出真值表 表 3-1&圖 3-1 三表決電路ABC歡迎下載10 得出邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn) Y=選用與非門(mén)器件 Y=所選的器件為 74LS00 和 74LS20，畫(huà)出邏輯圖 3-1。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、參考例子，按照

18、圖 3-1 接電路，驗(yàn)證三變量表決電路（用 74LS00 和74LS20） 。設(shè)計(jì)一個(gè)四人無(wú)棄權(quán)表決電路（多數(shù)贊成則提案通過(guò)） ，本設(shè)計(jì)可采用四輸入的雙與非門(mén)實(shí)現(xiàn)。 2、半加器的設(shè)計(jì)在加法運(yùn)算中，只考慮兩個(gè)加數(shù)本身相加，不考慮由低位來(lái)的進(jìn)位，這種加法器稱為半加器。根據(jù)半加器的要求列真值表 3-2A B CY1234567891011121314圖 3-2 74LS00 管腳圖VccGND&=1&SC圖 3-2 半加器A B歡迎下載11表 3-2 邏輯表達(dá)式為S=選用元件為 74LS86（異或門(mén)） 、74LS00。畫(huà)出電路圖 3-2。若選用與非門(mén)器件，把原表達(dá)式化成與非-與非式：

19、S=自己畫(huà)出用與非門(mén)表示的半加器的電路圖。3、全加器的設(shè)計(jì)在加法運(yùn)算中，不僅考慮兩個(gè)加數(shù)本身相加，還要考慮從低位來(lái)的進(jìn)位，這種加法器稱為全加器。列真值表 3-3寫(xiě)出邏輯表達(dá)式 Sn=Cn=選用元件為 74LS86 和 74LS00，所以全加器的邏輯圖如圖 3-3 表 3-3An Bn Cn Sn Cn+1 A BS C=1Sn圖 3-3 全加器=1&AnBnCnCn+1歡迎下載12 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、列寫(xiě)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的設(shè)計(jì)過(guò)程，畫(huà)出設(shè)計(jì)的電路圖。2、對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果。實(shí)驗(yàn)四 譯碼器、顯示器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解譯碼器工作原理2、掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法

20、；3、熟悉數(shù)碼管的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路，譯碼器的邏輯功能是將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)的輸出高、低電平信號(hào)。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛的用途，不僅用與代碼的轉(zhuǎn)換，終端的數(shù)字顯示，還用與數(shù)據(jù)分配，存貯器尋址和組合控制信號(hào)等。譯碼器可分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。通用譯碼器又分為變量譯碼器和代碼變換譯碼器。變量譯碼器（又稱二進(jìn)制譯碼器）如 2/4 線、3/8 線、4/16 線譯碼器，n 個(gè)輸入變量則有 2 個(gè)不同的組合狀態(tài)。如圖 4-1 的 2/4 譯碼，兩個(gè)輸入，得到四個(gè)輸出。輸入 A、B，輸出為 AB、AB、 AB、AB，所用的 74LS00 芯片為二

21、輸入的與非門(mén)，輸出為低電平有效。ABY0Y1Y2Y3圖 4-1 二-四譯碼器原理圖&歡迎下載13常用的顯示器有熒光數(shù)碼管、液晶數(shù)碼管和半導(dǎo)體數(shù)碼管，目前使用最多的是半導(dǎo)體數(shù)碼管。 半導(dǎo)體數(shù)碼管又叫 LED 顯示器，它由七個(gè)制成條狀的發(fā)光二極管組成， 具有圖示共陰管和共陽(yáng)管；BCD 碼七段譯碼驅(qū)動(dòng)器型號(hào)有74LS47、74LS48、CC4511 等。圖4-2 為數(shù)碼管的引腳圖。數(shù)碼管又分共陰、共陽(yáng)兩種，示意圖如圖 4-3。 圖 4-4 為譯碼驅(qū)動(dòng)原理圖。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 驗(yàn)證 2/4 譯碼器功能。按照?qǐng)D 4-1 連接電路，A、B 輸入端接邏輯開(kāi)關(guān)，MhagfedcbhagfedcbM-

22、共陽(yáng)共陰圖 4-3 數(shù)碼管示意圖cdehMa bfgM圖 4-2 數(shù)碼管引腳圖二進(jìn)制代碼譯碼驅(qū)動(dòng)顯示圖 4-4 譯碼驅(qū)動(dòng)原理圖 歡迎下載14輸出接發(fā)光二極管。按照表 4-1 記錄結(jié)果。所用芯片為74LS04、74LS00。表4-12、74LS48 的邏輯功能測(cè)試。芯片的 A、B、C、D 端（BCD 碼輸入）接邏輯開(kāi)關(guān)，a、b、c、d、e、f、g 端接數(shù)碼管的對(duì)應(yīng)端（注意數(shù)碼管的 M 一定要接地） ，3，4，5 腳接高電平。按照表 4-2 測(cè)試、記錄。 表 4-274LS48 芯片的引腳圖如 4-6，74LS48 可以直接驅(qū)動(dòng)共陰極的半導(dǎo)體數(shù)碼管。 A BY3 Y2 Y1 Y0 A B C D數(shù)

23、碼顯示1234567891011121314圖 4-674LS48 管腳圖1516abcdefgABCDLTBI LEGNDVcc1234567891011121314圖 4-5 74LS04 管腳圖& & & & & & & & & & 歡迎下載15實(shí)驗(yàn)五 觸發(fā)器及其相互轉(zhuǎn)換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握基本 RS、D、JK 觸發(fā)器的邏輯功能；2、掌握集成觸發(fā)器的使用方法和邏輯功能的測(cè)試方法；3、了解觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理 觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，用以表示邏輯狀態(tài)1和0，在一定的外界信號(hào)作用下，可以從一個(gè)穩(wěn)

24、定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，它是一個(gè)具有記憶功能的二進(jìn)制信息存貯器件，是構(gòu)成各種時(shí)序電路的最基本邏輯單元。1、 基本 RS 觸發(fā)器 圖 5-1 為由兩個(gè)與非門(mén)交叉耦合構(gòu)成的基本 RS 觸發(fā)器， 它是無(wú)時(shí)鐘控制低電平直接觸發(fā)的觸發(fā)器。基本 RS 觸發(fā)器具有置0、置1和保持三種功能。通常稱 S 為置1端，因?yàn)?S0 時(shí)觸發(fā)器被置1；R 為置0端，因?yàn)?R0 時(shí)觸發(fā)器被置0，當(dāng) SR1 時(shí)狀態(tài)保持。 基本 RS 觸發(fā)器也可以用兩個(gè)“或非門(mén)”組成，此時(shí)為高電平觸發(fā)有效。2、 D 觸發(fā)器QQ&RS圖 5-1 基本 RS 觸發(fā)器1234567891011121314圖 5-2 74LS74 管腳圖

25、2Rd 1Sd 2D2CP2Sd2Q2QVcc1D 1CP1Q1Sd1Q1Rd 1Sd GND歡迎下載16 在輸入信號(hào)為單端的情況下，D 觸發(fā)器用起來(lái)最為方便， 其狀態(tài)方程為 Qn+1 Dn其輸出狀態(tài)的更新發(fā)生在 CP 脈沖的上升沿，故又稱為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器，觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時(shí)鐘到來(lái)前 D 端的狀態(tài)，D 觸發(fā)器的應(yīng)用很廣，可用作數(shù)字信號(hào)的寄存，移位寄存，分頻和波形發(fā)生等。有很多種型號(hào)可供各種用途的需要而選用。如雙 D(74LS74，CC4013)， 四 D (74LS175 ， CC4042)，六 D (74LS174 CC14174)，八 D (74LS374) 等。 圖 5-2

26、為雙 D74LS74 的引腳排列和邏輯符號(hào)。 3、 JK 觸發(fā)器 在輸入信號(hào)為雙端的情況下，JK 觸發(fā)器是功能完善、使用靈活和通用性較強(qiáng)的一種觸發(fā)器。本實(shí)驗(yàn)采用 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器， 是下降邊沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器。引腳功能及邏輯符號(hào)如圖 5-3 所示。 JK 觸發(fā)器的狀態(tài)方程為: QJQnKQn J 和 K 是數(shù)據(jù)輸入端，是觸發(fā)器狀態(tài)更新的依據(jù)，若 J、K 有兩個(gè)或兩個(gè)以上輸入端時(shí)，組成“與”的關(guān)系。Q 與 Q 為兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。通常把 Q0、Q1的狀態(tài)定為觸發(fā)器0狀態(tài)；而把 Q1，Q0 定為1狀態(tài)。 JK 觸發(fā)器常被用作緩沖存儲(chǔ)器，移位寄存器和計(jì)數(shù)器。 CC4027 是 CMOS

27、 雙 JK 觸發(fā)器，其功能與 74LS112 相同， 但采用上升沿觸發(fā)，R、S 端為高電平有效。4、觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換 在集成觸發(fā)器的產(chǎn)品中，每一種觸發(fā)器都有自己固定的邏輯功能。還可以利用轉(zhuǎn)換的方法獲得具有其它功能的觸發(fā)器。例如 JK 觸發(fā)器可轉(zhuǎn)為 D 觸發(fā)器，如圖1234567891011121314圖 5-3 74LS112 管腳圖15161K 1JGNDVcc1Q1Sd1Q1CP 1Sd 2Q1Rd 2Rd2K 2CP 1Sd 2J2Q2SdJQKQCPDJK-D 觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換1&KD-JK 觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換QQD&1JCP圖 5-4歡迎下載175-4。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測(cè)

28、試基本 RS 觸發(fā)器的邏輯功能按圖 5-1，用兩個(gè)與非門(mén)（選用 74LS00）組成基本 RS 觸發(fā)器，輸入端 R、S 接實(shí)驗(yàn)箱的邏輯開(kāi)關(guān) ，輸出端 Q、 接邏輯電平顯示輸入插口，按表 5-1 的要求測(cè)試，記錄之。 （74LS00 的芯片引腳圖見(jiàn)前面的實(shí)驗(yàn)中） 表 5-1 Q輸出狀態(tài)2、測(cè)試雙 D 觸發(fā)器 74LS74 的邏輯功能74LS74 芯片內(nèi)含兩個(gè) D 觸發(fā)器（1） 、測(cè)試 Rd、Sd 的復(fù)位、置位功能。先將芯片的電源端和地端連接好，對(duì)應(yīng)的 Rd 和 Sd 接邏輯開(kāi)關(guān)，Q 和 接發(fā)光二極管，按照表 5-2 要求改變 、 ，并記錄輸出結(jié)果（“”為任意狀態(tài)） 。置位是指將 Q 置“0”或“1

29、” ，復(fù)位指置位后，將 、 都恢復(fù)為 00 或 11 狀態(tài)，以準(zhǔn)備接受 CP 脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。 表 5-2DCP Q 01Sd 1Sd QQRd 1Sd Sd 1Sd Rd 1Sd Sd 1Sd QRSRd 1Sd Q歡迎下載1810（2） 、測(cè)試 D 觸發(fā)器的邏輯功能在芯片上選任一 D 觸發(fā)器。D、 端 接邏輯開(kāi)關(guān)，CP 端接單脈沖（Signle ulse）,Q端接發(fā)光二極管。 按表 5-3 的要求進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)，用 端置位（即：使 Qn=1 或 0） ，然后復(fù)位（將 置“1、1”狀態(tài)） 。 按 CP 脈沖觸發(fā)，并觀察觸發(fā)器狀態(tài)更新是否發(fā)生在 CP 脈沖的上升沿（即由 01） ，記錄之。 表

30、 5-32、測(cè)試雙 JK 觸發(fā)器 74LS112 邏輯功能(1)、測(cè)試 Rd、Sd 的復(fù)位、置位功能任取一只 JK 觸發(fā)器，Rd、Sd、J、K 端接邏輯開(kāi)關(guān)，CP 端接單次脈沖源，Q、 端接發(fā)光二極管。按照表 5-4 要求， 測(cè)試并記錄 Rd、Sd 對(duì)輸出狀態(tài)的控制作用。表 5-4 DCPQnQn+10100101011JKCP 0110Rd 1Sd Sd 1Sd Rd 1Sd Sd 1Sd Rd 1Sd Sd 1Sd QRd 1Sd Sd 1Sd QQ歡迎下載19(2)、測(cè)試 JK 觸發(fā)器的邏輯功能按表 5-5 的要求改變 J、K 狀態(tài)，并用 Rd、Sd 端對(duì)觸發(fā)器進(jìn)行異步置位和復(fù)位。然后輸

31、入單脈沖的下降沿和上升沿，觀察并記錄 狀態(tài)變化， 觀察觸發(fā)器狀態(tài)更新是否發(fā)生在 CP 脈沖的下降沿（即 CP 由 10） 。表5-5JKCPQnQn+1010001010011010101010111四、總結(jié)1、列表整理各類觸發(fā)器的邏輯功能，并說(shuō)明觸發(fā)方式。2、列舉實(shí)際中觸發(fā)器的應(yīng)用。3、利用普通的機(jī)械開(kāi)關(guān)組成的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的信號(hào)是否可作為觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖信號(hào)？為什么？是否可以用作觸發(fā)器的其它輸入端的信號(hào)，為什么？實(shí)驗(yàn)六 計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用Q Q歡迎下載20一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 學(xué)習(xí)用集成觸發(fā)器構(gòu)成計(jì)數(shù)器的方法，了解計(jì)數(shù)器的工作原理；2、掌握中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器（74LS390）的使用方法及功能測(cè)試方法

32、。二、實(shí)驗(yàn)原理計(jì)數(shù)器是一個(gè)用以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的時(shí)序部件，它不僅可用來(lái)計(jì)脈沖數(shù)，還常用作數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其它特定的邏輯功能。 計(jì)數(shù)器種類很多。按構(gòu)成計(jì)數(shù)器中的各觸發(fā)器是否使用一個(gè)時(shí)鐘脈沖源來(lái)分，有同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)制的不同，分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)的增減趨勢(shì)，又分為加法、減法和可逆計(jì)數(shù)器。還有可預(yù)置數(shù)和可編程序功能計(jì)數(shù)器等等。目前，無(wú)論是 TTL 還是 CMOS 集成電路， 都有品種較齊全的中規(guī)模集成計(jì)數(shù)電路。使用者只要借助于器件手冊(cè)提供的功能表和工作波形圖以及引出端的排列，就能正確地運(yùn)用這些器件。 1、用 J、K 觸發(fā)器構(gòu)成異步

33、二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器圖 61 中的加法計(jì)數(shù)器是用四只觸發(fā)器構(gòu)成的四位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器， 它的連接特點(diǎn)是將低位 J、K 觸發(fā)器 CP 端接 CP 脈沖，再由低位觸發(fā)器的 Q 端和CPQJQKCPQJQKCPQJQKCPQJQKCLR清零計(jì)數(shù)輸入Q0Q1Q2Q3四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器CPQJQKCPQJQKCPQJQKCPQJQK清零CLRQ0Q1Q2Q3四位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器歡迎下載21高一位的 CP 端連接。若將圖稍加改動(dòng)，即將低位觸發(fā)器的 Q 端與高一位的 CP 端相連接，即構(gòu)成了一個(gè) 4 位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，如圖。 2、中規(guī)模十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS390 是 集成雙十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，具有雙時(shí)鐘輸

34、入， 并具有清除等功能，其引腳排列及邏輯符號(hào)如圖 6-3 所示。每個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器又分為一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，既可單獨(dú)用于二、五進(jìn)制計(jì)數(shù)，也可串聯(lián)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。實(shí)驗(yàn)箱上已有譯碼驅(qū)動(dòng)電路和發(fā)光數(shù)碼管，電路原理如圖 6-4。 圖 6-3 74LS390 管腳圖12345678910111213141516GNDVcc1C1RD1QA1C 1QB1QC1QD2C2RD2QA2C 2QB2QC2QDCRDQRDCQ0Q1Q21QA1QB1QC1QD1C1C 1RD2QA2QB2QC2QD2C2C 2RDABCDCD4511ABCDCD4511脈沖輸入清零圖 6-4 兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)譯碼顯示

35、電路圖歡迎下載22 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件THD-1 數(shù)字電路箱74LS 112 2 只 74LS 390 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用 74LS 112 觸發(fā)器構(gòu)成 4 位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。(1).按圖 6-1 連接，觸發(fā)器的 J、K、Sd 端接高電平（防止外界干擾） ，清零端RD接邏輯開(kāi)關(guān)，CP 端接單次脈沖。(2) RD清零、復(fù)位后，逐個(gè)送入單次脈沖，觀察并列表記錄 Q3Q0狀態(tài)。(3).將單次脈沖改為 1HZ的連續(xù)脈沖，觀察 Q3Q0的狀態(tài)。(4).將 1Hz 的連續(xù)脈沖改為 1KHZ，用雙蹤示波器觀察 CP、Q3、Q2、Q1、Q0端波形，描繪之。（5）.將圖 6-1 電路中的低位觸發(fā)器的 Q

36、端與高一位的 CP 端相連接，構(gòu)成減法計(jì)數(shù)器，按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（2） ， （3） ， （4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并列表記錄 Q3Q0的狀態(tài)。歡迎下載232、測(cè)試 74LS 390 十進(jìn)制計(jì)數(shù)功能。（1）計(jì)數(shù)脈沖由 1HZ連續(xù)脈沖源提供，清零端接邏輯開(kāi)關(guān)，輸出端A、B、C、D 接實(shí)驗(yàn)箱的譯碼芯片相應(yīng)插口 A、B、C、D（分別選擇個(gè)位和十位）。 （2）清零后復(fù)位，觀察輸出結(jié)果，列表記錄之五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)有關(guān)計(jì)數(shù)器部分內(nèi)容2、繪出各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的詳細(xì)線路圖3、擬出各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所需的測(cè)試記錄表格4、查手冊(cè)，給出并熟悉實(shí)驗(yàn)所用各集成塊的引腳排列圖六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫(huà)出實(shí)驗(yàn)線路圖，記錄、整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)所得的有關(guān)波

37、形。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。2、 畫(huà)出所設(shè)計(jì)的二十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路圖3、 總結(jié)使用集成計(jì)數(shù)器的體會(huì)。 實(shí)驗(yàn)七 555 定時(shí)器歡迎下載24一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解 RC 環(huán)形振蕩器的組成、工作原理及調(diào)整振蕩頻率的方法。2、學(xué)會(huì)用示波器觀察振蕩器的工作情況，測(cè)定振蕩周期。 3、了解 555 集成定時(shí)器電路結(jié)構(gòu)、工作原理及功能。 4、掌握用 555 集成定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器。二、實(shí)驗(yàn)原理在數(shù)字系統(tǒng)中，常用到脈沖波形產(chǎn)生及整形電路，最常見(jiàn)的如多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等。這些電路可用分立元件、門(mén)電路組成，也可由555 集成定時(shí)器組成。555 集成定時(shí)器是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)

38、模集成電路，由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個(gè) 5k 電阻，故取名為 555 電路。 作為一個(gè)獨(dú)立的單元電路可以用來(lái)構(gòu)成各種定時(shí)電路，使用非常廣泛。 圖 7-1 是 555 的邏輯框圖，可以看出，它包含兩個(gè)電壓比較器 A1 和 A2 ，一個(gè)基本 RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電開(kāi)關(guān)管 T，比較器的參考電壓由三只 5K 的電阻器構(gòu)成分壓提供。它們分別使高電平比較器 A1 的同相輸入端和低電平比較器 A2 的反向輸入端的參考電平為 2/3Vcc 和 1/3Vcc。A1 和 A2 的輸出端控制 RS 觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)自 6 腳，即高電平觸發(fā)輸入并超過(guò)參考電平2/3Vcc 時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555

39、的輸出端 3 腳輸出低電平，同時(shí)放電開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自 2 腳輸入并低于 1/3Vcc 時(shí)，觸發(fā)器置位，555 的 3 腳輸出高電平，同時(shí)放電開(kāi)關(guān)管截止。RD是復(fù)位端，當(dāng) Rd=0，555 輸出低電平。平時(shí) Rd 端開(kāi)路或接 VCC，VC是控制電壓端（5 腳） ，平時(shí)輸出 2/3Vcc 作為比較器 A1 的參考電平，當(dāng) 5 腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另外一種控制。在不接外接電壓時(shí)，通常接一個(gè) 0.01uf 的電容器到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干+-A+-B+D(7)TH（6）CO（5）TR（2）Vss（1）VDD（8）R（4）OUT（3）QDRRR圖

40、 7-1CC555 邏輯框圖VssTR OUTRCOTHDVDD12348765圖 7-2 555 管腳圖歡迎下載25擾，確保參考電平的穩(wěn)定。1、C 環(huán)形多諧振蕩器電路如圖 7-3，由三級(jí)非門(mén)聯(lián)成環(huán)形。R 和 C 組成延時(shí)環(huán)節(jié)，工作電路狀態(tài)的轉(zhuǎn)換主要取決于電容 C 的充、放電，改變電阻 R 或電容 C 的數(shù)值即可改變振蕩頻率。第四級(jí)非門(mén)起整形作用。 2、由 555 構(gòu)成的多諧振蕩器見(jiàn)圖 7-3，R1、R2和 C 為外接元件。改變 R1、R2和 C 的值可改變矩形波的頻率和脈沖寬度。 多諧振蕩器產(chǎn)生的脈沖波形的周期由下式?jīng)Q定： T = tW1+ tW2 = 0.7(R1 + 2R2 )C f =

41、1/T 3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖 7-4 所示單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，R、C 為外接元件，改變 R、C 的值即可改變輸出脈沖的寬度，即改變定時(shí)或延時(shí)時(shí)間。 暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間 tW （即為延時(shí)時(shí)間）決定于外接元件 R、C 的大小。 （ tW=1.1RC）&uo圖 7-3 RC 環(huán)形多諧震蕩器Vo Vc Vo Vc 1kVDD(+5V)123487654.7k0.1100k0.0100VcVo Vc Vc圖 7-3 多諧振蕩器tt歡迎下載26 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、RC 環(huán)形振蕩器（1） 、按圖 7-2 接線，檢查無(wú)誤后接通電源。（2） 、用示波器置于直流同時(shí)觀察 uo、ui（第三個(gè)與非門(mén)的輸出）波形，并將波形

42、繪入表 7-1。（3） 、用示波器測(cè)量振蕩周期 T 和脈沖寬度 tP，記錄。表 7-1參數(shù)R= C=Uo 波形Ui 波形計(jì)算值T= tp=2、由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 （1）按圖 7-3 連接電路，檢查無(wú)誤后，接通電源。（2）察并記錄輸出端和電容上電壓波形，畫(huà)出輸出波形，粗測(cè)輸出信號(hào)的周期。1kVDD(+5V)123487654.7k0.10.010VcVo Vc Vc圖 7-4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器ttVit0 0 Vci歡迎下載27表 7-2參數(shù)R= C=Uo波形Uc波形振蕩周期T計(jì)算= T測(cè)量=脈沖寬度3、由 555 定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（1） 、按照?qǐng)D 7-4 連接電路，檢查無(wú)誤

43、后，接通電源。（2） 、將實(shí)驗(yàn)箱的 1KHz 的連續(xù)脈沖信號(hào)，輸入示波器。調(diào)節(jié)箱上的調(diào)節(jié)旋鈕，并觀察示波器，使輸出的的波為 1KHz。（3） 、實(shí)驗(yàn)箱 1KHz 連續(xù)脈沖作輸入信號(hào)，送入單穩(wěn)電路的“2”端，用示波器觀察輸出 Vo 與輸入 Vi 的波形及時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系，畫(huà)出對(duì)應(yīng)波形，測(cè)量 tW。 表 7-3參數(shù)R= C=Ui波形Uo波形Uc波形延時(shí)時(shí)間T計(jì)算= T測(cè)量=歡迎下載28四、總結(jié)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄整理數(shù)據(jù)，記錄各實(shí)驗(yàn)波形，進(jìn)行定性分析。比較和討論參數(shù)T 或 TW的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值和理論估算值。實(shí)驗(yàn)八 移位寄存器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆罩幸?guī)模四位雙向移位寄存器邏輯功能及使用二、實(shí)驗(yàn)原理移位寄存器是一個(gè)具有移

44、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(hào)便可實(shí)現(xiàn)雙向移位要求。根據(jù)移位寄存器存取信息的方式不同分為：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四種形式。本實(shí)驗(yàn)選用的四位雙向通用移位寄存器，型號(hào)為 74LS194（與 CC40194 功能相同） ， 其中 D3、D2、D1、D0為并行輸入端；Q3、Q2、Q1、Q0 為并行輸出端；SR為右移串行輸入端，SL為左移串行輸入端；S1、S0為操作模式控制端；CR為直接圖 8-1 74LS194 管腳圖12345678910111213141516GNDVc

45、cCRSRD0D1 D2D3SLQ0Q1Q2Q3 CPS1S0歡迎下載29無(wú)條件清零端；CP 為時(shí)鐘脈沖輸入端。74LS194 有 5 種不同操作模式：即并行送數(shù)寄存，右移(方向由 Q3Q0)，左移（方向由 Q0Q3） ，保持及清零。S1、S0和 CR端的控制作用如表 81 所示。表8-1CPCRS1S0功能功能Q3 Q2 Q1 Q0X0XX清除使 Q3 Q2 Q1 Q0=0000，寄存器準(zhǔn)備工作。上升111送數(shù)CP 上升沿作用后，并行輸入數(shù)據(jù)送入寄存器。Q3 Q2 Q1 Q0=D3 D2 D1 D0。此時(shí)串行數(shù)據(jù)（SRSL）被禁止。上升101右移串行數(shù)據(jù)送至右移輸入端 SR，CP上升沿進(jìn)行右

46、移。Q3 Q2 Q1 Q0= DSRD2 D1 D0。上升110左移串行數(shù)據(jù)送至右移輸入端 SL，CP上升沿進(jìn)行右移。Q3 Q2 Q1 Q0= DSLD2 D1 D0。上升100保持CP 作用后寄存器內(nèi)容保持不變。串行數(shù)據(jù)送至右移輸入端 SR，CP上升沿進(jìn)行右移。Q3 Q2 Q1 Q0= Q3 Q2 Q1 Q0。上升1XX保持Q3 Q2 Q1 Q0= Q3 Q2 Q1 Q0。移位寄存器應(yīng)用很廣，可構(gòu)成移位寄存器型計(jì)數(shù)器； 順序脈沖發(fā)生器；串行累加器；可用作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，即把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，或把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)等。D3 Q3D2 Q2D1 Q1D0 Q0SLSRCRCP S1 S0DC

47、BA顯示單脈沖圖 82 移位寄存器12345邏輯開(kāi)關(guān)歡迎下載30三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 74LS194 各種功能。按照?qǐng)D 8-2 線，CR、S1、S0、SL、SR、D3、D2、D1、D0分別接邏輯開(kāi)關(guān)，Q3 、Q2 、Q1 、Q0接發(fā)光二極管，CP 接單脈沖。按照表 8-1 所規(guī)定的輸入狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試。1、清除，令 CR=0，其它輸入均為任意態(tài)，這時(shí)輸出為零。清零后，CR=1。2、送數(shù)由表 8-1 知送數(shù)條件。注意 CR 端在實(shí)驗(yàn)前先由“1”狀態(tài)變?yōu)椤?”后，再回到“1”狀態(tài)達(dá)到清零的目的。例： 送數(shù) DCBA=0110 S1=S0=1，用 Cr 清零后，Cr=1。按 CP 脈沖，數(shù)碼管顯示為

48、6。自選幾個(gè)數(shù)進(jìn)行練習(xí)（可直接送數(shù)，不必再清零） 。 3、根據(jù)表 8-1 設(shè)置左移和右移條件，驗(yàn)證之，并列表記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（1） 、右移，清零后，令 Cr=1，S1=0，S0=1，由右移輸入端 Sr 送二進(jìn)制數(shù)如0100，由 CP 端連續(xù)加 4 個(gè)脈沖，觀察輸出情況。（2） 、左移，先清零，令 Cr=1，S1=1，S0=0，由左移輸入端 Sr 送二進(jìn)制數(shù)如0100，由 CP 端連續(xù)加 4 個(gè)脈沖，觀察輸出情況。4、根據(jù)表 8-1，觀察移位寄存器的送數(shù)保持。 任意置 4 位二進(jìn)制碼，令 Cr=1，S1=S0=0，加 CP 脈沖，觀察輸出狀態(tài)。四、總結(jié)1、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。2、總結(jié) 74LS

49、194 的邏輯功能。 歡迎下載31實(shí)驗(yàn)九 綜 合 實(shí) 驗(yàn)參考題目： 1、數(shù)字頻率計(jì)2、簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表3、交通燈控制電路4、電梯自動(dòng)控制電路5、簡(jiǎn)單的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)參考實(shí)例：1、用 D 觸發(fā)器設(shè)計(jì)三人智力搶答器 要求： （1） 、設(shè)置一個(gè)主持人開(kāi)關(guān)和三個(gè)個(gè)人搶答開(kāi)關(guān)； （2） 、按主持人開(kāi)關(guān)，個(gè)人指示燈滅，并解除對(duì)搶答人的封鎖；（3） 、按個(gè)人開(kāi)關(guān)，自身指示燈亮，同時(shí)封鎖其他人的搶答。 器件：74ls74 . 74ls27. 74ls00 2、用移位寄存器設(shè)計(jì)雙向八位彩燈控制電路 主持人開(kāi)關(guān)歡迎下載32 三人搶答器簡(jiǎn)單示意圖 原理：由主持人開(kāi)關(guān)通過(guò) RD端控制個(gè)人搶答器端 A、B、C， A、B、C

50、任兩個(gè)觸發(fā)器的輸出端作為另一個(gè)輸入端，可以在封鎖解除后， A、B、C 任一按下按鈕的一端燈亮后，另兩個(gè)不產(chǎn)生有效信號(hào)。實(shí)驗(yàn)十 EWB 實(shí)驗(yàn)一、電子工作平臺(tái)（EWB）概述隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品已與計(jì)算機(jī)緊密相連，電子產(chǎn)品，電子產(chǎn)品的智能化日益完善，電路的集成度越來(lái)越高，而產(chǎn)品的更新周期卻越來(lái)越短。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)，使得電子線路的設(shè)計(jì)人員能夠在計(jì)算機(jī)上完成電路的功能設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、性能分析、時(shí)序測(cè)試直至印刷電路板的自動(dòng)設(shè)計(jì)。EA 是在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。與早期的 CAD 軟件憲兵，EDA 軟件的自動(dòng)化程度更高、功能更完善、

51、運(yùn)行速度更快，而且操作界面友善，有良好的數(shù)據(jù)開(kāi)放性和互換性。電子工作平臺(tái)（EWB）是加拿大 Interaction Image Technologies 公司于八十年代末、九十年代初推出的電路分析和設(shè)計(jì)軟件，它具有這樣一些特點(diǎn)：1、 采用圖形方式創(chuàng)建電路：繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選??；2、 提供了較為詳細(xì)的電路分析功能。因此，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)非常適合電子類課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。二、EWB 的基本界面1、 EWB 的主窗口主要包括：菜單欄、工具欄、元器件庫(kù)、電路工作區(qū)、狀態(tài)欄、啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)及暫停/恢復(fù)開(kāi)關(guān)等幾部分。2、 EWB 的工具欄工具欄中各個(gè)按鈕的名稱

52、如下：（從左到右） 新建、打開(kāi)、保存、打印、剪切、復(fù)制、粘貼、旋轉(zhuǎn)、水平旋轉(zhuǎn)、垂直翻轉(zhuǎn)、子電路、分析圖、元器件特性、縮小、放大、縮放比例及幫助。3、 EWB 的元器件庫(kù)欄EWB 提供了非常豐富的元器件庫(kù)和各種常用的測(cè)試儀器。Electronics Workbench.lnk歡迎下載33元器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下：（從左到右）自定義器件庫(kù)、信號(hào)源庫(kù)、基本器件庫(kù)、二極管庫(kù)、晶體管庫(kù)、模擬集成電路庫(kù)、混合集成電路庫(kù)、數(shù)字集成電路庫(kù)、邏輯門(mén)器件庫(kù)、數(shù)字器件庫(kù)、控制器件庫(kù)、其它器件庫(kù)及儀器庫(kù)。（1）信號(hào)源庫(kù)（Sources）信號(hào)源庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：第一行：接地、直流電壓源、直流電

53、流源、交流電壓源、電壓控制電壓源、電壓控制電流源、電流控制電壓源、電流控制電流源、Vcc電壓源、Vdd電壓源及時(shí)鐘脈沖；第二行：調(diào)幅源、調(diào)頻源、壓控正弦波、壓控三角波、壓控方波、壓控單脈沖、分段線性源、壓控分段線性源、頻移鍵控 FSK、多項(xiàng)式源及非線性相關(guān)源。（2）基本器件庫(kù)（Basic）基本器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：第一行：連接點(diǎn)、電阻、電容、電感、變壓器、繼電器、開(kāi)關(guān)、延時(shí)開(kāi)關(guān)、壓控開(kāi)關(guān)、流控開(kāi)關(guān)及上拉電阻；第二行：電位器、排電阻、壓控模擬開(kāi)關(guān)、極性電容、可調(diào)電阻、可調(diào)電感、無(wú)芯線圈、磁芯及非線性變壓器。（3）二極管庫(kù)（Diodes）二極管庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右

54、）：二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、全波橋式整流器、肖特基二極管、單向晶閘管、雙向晶閘管。歡迎下載34（4）晶體管庫(kù)（Transistors）其中： 分別為 N（P）溝道砷化鎵。（5）模擬集成電路庫(kù)（Analog ICs）模擬集成電路庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：三端運(yùn)放、五端運(yùn)放、九端運(yùn)放、比較器及鎖相環(huán)。（6）混合集成電路庫(kù)（Mired ICs）混合集成電路庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：A/D 轉(zhuǎn)換器、電流輸出 D/A、電壓輸出 D/A、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及 555 電路。(7)數(shù)字集成電路庫(kù)（Digital ICs）(8)邏輯門(mén)電路庫(kù)（Logic Gates）邏輯門(mén)電路庫(kù)欄中各

55、個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：歡迎下載35第一行：與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)、或非門(mén)、與非門(mén)、異或門(mén)、同或門(mén)、三態(tài)緩沖器、緩沖器及施密特觸發(fā)器；第二行：與門(mén)（或門(mén)、非門(mén)、或非門(mén)、與非門(mén)、異或門(mén)、同或門(mén)）芯片及緩沖芯片。(9)數(shù)字器件庫(kù)（Digital）數(shù)字器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：第一行：半加器、全加器、RS 觸發(fā)器、JK 觸發(fā)器一（二）型及 D 觸發(fā)器一（二）型；第二行：多路選擇器（多路分配器、編碼器、算術(shù)運(yùn)算、計(jì)數(shù)器、移位寄存器）芯片及觸發(fā)器芯片。(10)指示器件庫(kù)（Indicators）指示器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：電壓表、電流表、燈泡、彩色指示燈、七段數(shù)碼管、譯碼

56、數(shù)碼管、蜂鳴器、條形光柱及譯碼條形光柱。(11)控制器件庫(kù)（Contorls）控制器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：電壓微分器、電壓積分器、電壓比例模塊、乘法器、除法器、三端電壓加法器、電壓限幅器、電流限幅模塊、電壓滯回模塊及電壓變化率模塊。(12)其它器件庫(kù)（Miscellaneous）其它器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：熔斷器、數(shù)據(jù)寫(xiě)入器、子電路網(wǎng)表、有耗傳輸線、無(wú)耗傳輸線、晶體、直流歡迎下載36電機(jī)、真空三極管、開(kāi)關(guān)式升壓變壓器、開(kāi)關(guān)式降壓變壓器、開(kāi)關(guān)式升降壓變壓器、文本框及標(biāo)題欄。(13)儀器庫(kù)(Instruments)儀器庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）：數(shù)字萬(wàn)

57、用表、函數(shù)發(fā)生器、示波器、波特圖儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換儀。三、EWB 的基本操作方法1、 電路的創(chuàng)建（1）元器件的操作主要包括：元器件的選用；元器件的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、復(fù)制和刪除；元器件標(biāo)識(shí)（Label） 、編號(hào)（Reference ID） 、數(shù)值（Value） 、模型參數(shù)（Model） 、故障（Fault）等特性的設(shè)置。說(shuō)明： 元器件各種特性的設(shè)置可通過(guò)雙擊元器件彈出對(duì)話框進(jìn)行； 編號(hào)（Reference ID）通常由系統(tǒng)自動(dòng)分配，必要時(shí)可以修改，但必須保證編號(hào)的唯一性； 故障（Fault）選項(xiàng)可供人為設(shè)置元器件的隱含故障，包括開(kāi)路（Open） 、短路（Short） 、漏電（Lea

58、kage） 、無(wú)故障（None）等設(shè)置。（2）導(dǎo)線的操作主要包括：導(dǎo)線的連接、彎曲導(dǎo)線的調(diào)整、導(dǎo)線顏色的改變及連接點(diǎn)的使用。說(shuō)明： 連接點(diǎn)是一個(gè)小圓點(diǎn)，存放在無(wú)源元件庫(kù)中，一個(gè)連接點(diǎn)最多可以連接來(lái)自四個(gè)方向的導(dǎo)線，而且連接點(diǎn)可以賦予標(biāo)識(shí)； 向電路插入元件，可直接將元件拖曳放置在導(dǎo)線上，然后釋放即可插入電路中。（3）電路圖選項(xiàng)的設(shè)置Circuit/Schematic Open 對(duì)話框可設(shè)置標(biāo)識(shí)、編號(hào)、數(shù)值、模型參數(shù)、接點(diǎn)號(hào)等的顯示方式及有關(guān)柵格（Grid） 、顯示字體（Fonts）的設(shè)置，該設(shè)置對(duì)整個(gè)電路圖的顯示方式有效。其中接點(diǎn)號(hào)是在連接電路時(shí)，ewb 自動(dòng)為每個(gè)連接點(diǎn)分配的。2、 模擬儀表的

59、使用（1）數(shù)字萬(wàn)用表歡迎下載37（2）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（3）示波器示波器的圖標(biāo)和面板以及各部分所代表的含義如下所示。其中：Expand面板擴(kuò)展按鈕；Time base時(shí)基控制；Trigger觸發(fā)控制；包括： Edge上（下）跳變觸發(fā) Level觸發(fā)電平 觸發(fā)信號(hào)選擇按鈕：Auto（自動(dòng)觸發(fā)按鈕） ；A、B（A、B 通道觸發(fā)按鈕） ；Ext（外觸發(fā)按鈕）X（Y）positionX（Y）軸偏置；Y/T、B/A、A/B顯示方式選擇按鈕（幅度/時(shí)間、B 通道/A 通道、A 通道/B 通道） ；AC、0、DCY 軸輸入方式按鈕（AC、0、DC） 。（4）波特圖儀歡迎下載38波特圖儀的圖標(biāo)和面板以及各部分所代表的含義如下所示。其中：Magniude(Phase)幅度（相頻）特性選擇按鈕；Vertical(Horizontal