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數(shù)字電子技術(shù) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 適用專業(yè)：電子信息工程、應(yīng)用電子 浙江師范大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 馮根良 張長江 目 錄 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)一 門電路邏輯功能的測試……………………………………驗(yàn)證型（1） 實(shí)驗(yàn)二 組合邏輯電路Ⅰ（半加器全加器及邏輯運(yùn)算）…………驗(yàn)證型（7） 實(shí)驗(yàn)三 組合邏輯電路Ⅱ（譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器）………………驗(yàn)證型（13） 實(shí)驗(yàn)四 觸發(fā)器………………………………………………………驗(yàn)證型（17） 實(shí)驗(yàn)五 時(shí)序電路（計(jì)數(shù)器、移位寄存器）………………………驗(yàn)證型（22） 實(shí)驗(yàn)六 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)和邏輯功能驗(yàn)證……………………設(shè)計(jì)型（27） 實(shí)驗(yàn)七 D/A-A/D轉(zhuǎn)換器……………………………………………設(shè)計(jì)型（34） 實(shí)驗(yàn)八 555定時(shí)的應(yīng)用……………………………………………設(shè)計(jì)型（41） 實(shí)驗(yàn)九 集成電路多種計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用……………………………綜合型（46） 實(shí)驗(yàn)一 門電路邏輯功能及測試 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 熟悉門電路的邏輯功能、邏輯表達(dá)式、邏輯符號、等效邏輯圖。 2. 掌握數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱及示波器的使用方法。 3、學(xué)會(huì)檢測基本門電路的方法。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1、儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 2. 器件： 74LS00 二輸入端四與非門 2片 74LS20 四輸入端雙與非門 1片 74LS86 二輸入端四異或門 1片 三、預(yù)習(xí)要求 1. 預(yù)習(xí)門電路相應(yīng)的邏輯表達(dá)式。 2. 熟悉所用集成電路的引腳排列及用途。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 實(shí)驗(yàn)前按數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱使用說明書先檢查電源是否正常，然后選擇實(shí)驗(yàn)用的集成塊芯片插入實(shí)驗(yàn)箱中對應(yīng)的IC座，按自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)接線圖接好連線。注意集成塊芯片不能插反。線接好后經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師檢查無誤方可通電實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中改動(dòng)接線須先斷開電源，接好線后再通電實(shí)驗(yàn)。 1.與非門電路邏輯功能的測試 圖 1.1 （1）選用雙四輸入與非門74LS20一片，插入數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱中對應(yīng)的IC座，按圖1.1接線、輸入端1、2、4、5、分別接到K1~K4的邏輯開關(guān)輸出插口，輸出端接電平顯示發(fā)光二極管D1~D4任意一個(gè)。 （2）將邏輯開關(guān)按表1.1的狀態(tài)，分別測輸出電壓及邏輯狀態(tài)。 表1.1 輸入 輸出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y zhe 電壓值（v） zhi（V） H H H H L H H H L L H H L L L H L L L L 2. 異或門邏輯功能的測試 圖 1.2 （1）選二輸入四異或門電路74LS86，按圖1.2接線，輸入端1、2、4、5接邏輯開關(guān)(K1~K4)，輸出端A、B、Y接電平顯示發(fā)光二極管。 （2）將邏輯開關(guān)按表1.2的狀態(tài)，將結(jié)果填入表中。 表1.2 輸入 輸出 1(K1) 2(K2) 4(K3) 5(K4) A B Y 電壓（V） L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 3. 邏輯電路的邏輯關(guān)系測試 表1.3 輸入 輸出 A B Y L L H H L H L H （1）用74LS00、按圖1.3，1.4接線，將輸入輸出邏輯關(guān)系分別填入表1.3、表1.4中。 圖 1.3 表1.4 輸入 輸出 A B Y Z L L H H L H L H 圖 1.4 （2）寫出上面兩個(gè)電路邏輯表達(dá)式，并畫出等效邏輯圖。 4. 利用與非門控制輸出（選做） 圖 1.5 用一片74LS00按圖1.5接線，S接任一電平開關(guān)，用示波器觀察S對輸出脈沖的控制作用。 5. 用與非門組成其它邏輯門電路,并驗(yàn)證其邏輯功能。 （1）組成與門電路 由與門的邏輯表達(dá)式Z=A·B= 得知，可以用兩個(gè)與非門組成與門，其中一個(gè)與非門用作反相器。 ①將與門及其邏輯功能驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)原理圖畫在表1.5中，按原理圖聯(lián)線，檢查無誤后接通電源。 ②當(dāng)輸入端A、B為表1.5的情況時(shí)，分別測出輸出端Y的電壓或用LED發(fā)光管監(jiān)視其邏輯狀態(tài)，并將結(jié)果記錄表中，測試完畢后斷開電源。 表1.5 用與非門組成與門電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 邏輯功能測試實(shí)驗(yàn)原理圖 輸入 輸出 Y A B 電壓 邏輯值 表1.6 用與非門組成或門電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 邏輯功能測試實(shí)驗(yàn)原理圖 輸入 輸出Y A B 電壓 邏輯值 （2）組成或門電路 根據(jù)De. Morgan定理，或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式Z=A+B可以寫成Z＝，因此，可以用三個(gè)與非門組成或門。 ①將或門及其邏輯功能驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)原理圖畫在表1.6中，按原理圖聯(lián)線，檢查無誤后接通電源。 ②當(dāng)輸入端A、B為表1.6的情況時(shí)，分別測出輸出端Y的電壓或用LED發(fā)光管監(jiān)視其邏輯狀態(tài)，并將結(jié)果記錄表中，測試完畢后斷開電源。 （3）組成或非門電路 或非門的邏輯函數(shù)表達(dá)式Z= ，根據(jù)De. Morgan定理，可以寫成Z=·=，因此，可以用四個(gè)與非門構(gòu)成或非門。 ①將或非門及其邏輯功能驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)原理圖畫在表1.7中，按原理圖聯(lián)線，檢查無誤后接通電源。 ②當(dāng)輸入端A、B為表1.7的情況時(shí)，分別測出輸出端Y的電壓或用LED發(fā)光管監(jiān)視其邏輯狀態(tài)，并將結(jié)果記錄表中，測試完畢后斷開電源。 表1.7用與非門組成或非門電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 邏輯功能測試實(shí)驗(yàn)原理圖 輸入 輸出Y A B 電壓 邏輯值 表1.8用與非門組成異或門電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 邏輯功能測試實(shí)驗(yàn)原理圖 輸入 輸出Y A B 電壓 邏輯值 （4）組成異或門電路（選做） 異或門的邏輯表達(dá)式Z=A +B = ，由表達(dá)式得知，我們可以用五個(gè)與非門組成異或門。但根據(jù)沒有輸入反變量的邏輯函數(shù)的化簡方法，有·B=（+）·B=·B，同理有A=A·(+)=A·，因此Z=A+B=，可由四個(gè)與非門組成。 ①將異或門及其邏輯功能驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)原理圖畫在表1.8中，按原理圖聯(lián)線，檢查無誤后接通電源。 ②當(dāng)輸入端A、B為表1.8的情況時(shí)，分別測出輸出端Y的電壓或用LED發(fā)光管監(jiān)視其邏輯狀態(tài)，并將結(jié)果記錄表中，測試完畢后斷開電源。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 按各步聚要求填表并畫邏輯圖。 2. 回答問題。 （1）怎樣判斷門電路邏輯功能是否正常？ （2）與非門一個(gè)輸入接連續(xù)脈沖，其余端什么狀態(tài)時(shí)允許脈沖通過？什么狀態(tài)時(shí)禁止脈沖通過？ （3）異或門又稱可控反相門，為什么？ 51 實(shí)驗(yàn)二 組合邏輯電路Ⅰ（半加器、全加器） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握組合邏輯電路的功能測試。 2. 驗(yàn)證半加器和全加器的邏輯功能。 3. 學(xué)會(huì)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)律。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 2 器件 74LS00 二輸入端四與非門 3片 74LS86 二輸入端四異或門 1片 74LS54 四組輸入與或非門 1片 三、預(yù)習(xí)要求 1. 預(yù)習(xí)組合邏輯電路的分析方法。 2. 預(yù)習(xí)用與非門和異或門構(gòu)成的半加器、全加器的工作原理。 3. 預(yù)習(xí)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 組合邏輯電路功能測試 （1）用2片74LS00組成圖2.1所示邏輯電路。為便于接線和檢查，在圖中要注明芯片編號及各引腳對應(yīng)的編號。 圖2.1 （2）先按圖2.1寫出Y2的邏輯表達(dá)式并化簡。 表2.1 輸入 輸出 A B C Y1 Y2 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 （3）圖中A、B、C接邏輯開關(guān)，Y1，Y2接發(fā)光管電平顯示。 （4）按表2.1要求，改變A、B、C輸入的狀態(tài)，填表寫出Y1，Y2的輸出狀態(tài)。 （5）將運(yùn)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。 2.用異或門（74LS86）和與非門組成的半加器電路 根據(jù)半加器的邏輯表達(dá)式可知，半加器Y是A、B的異或，而進(jìn)位Z是A、B相與，即半加器可用一個(gè)異或門和二個(gè)與非門組成一個(gè)電路。如圖2.2。 圖2.2 （1）在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱上插入異或門和與非門芯片。輸入端A、B接邏輯開關(guān)k，Y，Z接發(fā)光管電平顯示。 （2）按表2.2要求改變A、B狀態(tài)，填表并寫出y、z邏輯表達(dá)式。 表2.2 輸入端 A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 輸出端 Y Z 3.全加器組合電路的邏輯功能測試 （1）寫出圖2.3電路的邏輯表達(dá)式。 （2）根據(jù)邏輯表達(dá)式列真值表。 （3）根據(jù)真值表畫出邏輯函數(shù)S1 C1的卡諾圖。 圖2.3 S1＝ C1＝ （4）填寫表2.3各點(diǎn)狀態(tài) 表2.3 A1 B1 C1-1 Y Z X1 X2 X3 S1 C1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 （5）按原理圖選擇與非門并接線進(jìn)行測試，將測試結(jié)果記入表2.4，并與上表進(jìn)行比較看邏輯功能是否一致。 4.用異或門、與或非門、與非門組成的全加器電路的邏輯功能測試 全加器電路可以用兩個(gè)半加器和兩個(gè)與門一個(gè)或門組成。在實(shí)驗(yàn)中，常用一片雙異或門、一片與或非門和一片與非門來實(shí)現(xiàn)。 （1）畫出用異或門、與或非門和非門實(shí)現(xiàn)全加器的邏輯電路圖，寫出邏輯表達(dá)式。 （2）找出異或門、與或非門和與非門器件按自己設(shè)計(jì)畫出的電路圖接線，注意：接線時(shí)與或非門中不用的與門輸入端應(yīng)該接地。 （3）當(dāng)輸入端A1 B1 C1-1為下列情況時(shí)，測量S1和C1的邏輯狀態(tài)并填入表2.5。 表2.4 A1 B1 C1-1 C1 S1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 表2.5 輸入端 A1 0 0 0 0 1 1 1 1 B1 0 0 1 1 0 0 1 1 C1-1 0 1 0 1 0 1 0 1 輸出端 S1 C1 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論。 2. 總結(jié)全加器卡諾圖的分析方法。 3．總結(jié)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題和解決的辦法。 實(shí)驗(yàn)三 組合電路Ⅱ（譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 熟悉集成數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器的邏輯功能及測試方法。 2. 學(xué)會(huì)用集成數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 2. 器件： 74LS139 2-4線譯碼器 1片 74LS153 雙4選1數(shù)據(jù)選擇器 1片 74LS00 二輸入端四與非門 1片 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 譯碼器功能測試 將74LS139雙2-4線譯碼器按圖3.1分別輸入邏輯電平，并填寫表3、1輸出狀態(tài)。 圖3-1 表3.1 輸入 輸出 使能 選擇 1G 1B 1A Y0 Y1 Y2 Y3 H L L L L X L L H H X L H L H 2. 譯碼器轉(zhuǎn)換 將雙2-4線譯碼器轉(zhuǎn)換為3-8線譯碼器。 （1）畫出轉(zhuǎn)換電路圖。 （2）在實(shí)驗(yàn)箱上接線并驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確。 （3）設(shè)計(jì)并填表寫該3-8線譯碼器功能表。 3. 數(shù)據(jù)選擇器的測試及應(yīng)用 （1）將雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS158參照圖3.2接線，測試其功能并填寫3、2功能表。 （2）找到實(shí)驗(yàn)箱脈沖信號源中Sc，S1兩個(gè)不同頻率的信號，接到數(shù)據(jù)選擇器任意2個(gè)輸入端，將選擇端置位，使輸出端可分別觀察到Sc ，S1信號。 圖3-2 （3）分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果并總結(jié)數(shù)據(jù)選擇器作用并畫出波形。 接電平開關(guān) 接電平顯示 表3.2 選擇端 輸入端 輸出控制 輸出 A1 A0 D0 D1 D2 D3 Q X X X X X X H L L L X X X L L L H X X X L L H X L X X L L H X H X X L H L X X L X L H L X X H X L H H X X X L L H H X X X H L 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 畫出實(shí)驗(yàn)要求的波形圖。 2. 畫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2、3的接線圖。 3. 總結(jié)譯碼器和數(shù)據(jù)選擇的使用體會(huì)。 實(shí)驗(yàn)四 觸發(fā)器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 熟悉并掌握R-S、D、J－K觸發(fā)器的特性和功能測試方法。 2. 學(xué)會(huì)正確使用觸發(fā)器集成芯片。 3. 了解不同邏輯功能FF相互轉(zhuǎn)換的方法。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1. 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 2. 器件 74LS00 二輸入端四與非門 1片 74LS74 雙D觸發(fā)器 1片 74LS76 雙J-K觸發(fā)器 1片 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 基本RS觸發(fā)器功能測試： 兩個(gè)TTL與非門首尾相接構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的電路。如圖5.1所示。 （1）試按下面的順序在S R 端加信號： =0 =1 =1 =1 =1 =0 =1 =1 圖4.1 基本RS觸發(fā)器電路 觀察并記錄觸發(fā)器的Q、端的狀態(tài)，將結(jié)果填入下表4.1中，并說明在上述各種輸入狀態(tài)下，RS執(zhí)行的是什么邏輯功能？ 表4.1 Q 邏輯功能 0 1 1 1 1 1 0 1 （2）端接低電平， 端加點(diǎn)動(dòng)脈沖。 （3） 端接高電平，端加點(diǎn)動(dòng)脈沖。 （4）令＝,端加脈沖。 記錄并觀察（2）、（3）、（4）三種情況下，Q、端的狀態(tài)。從中你能否總結(jié)出基本RS的Q或 端的狀態(tài)改變和輸入端、 的關(guān)系。 （5）當(dāng)、 都接低電平時(shí)，觀察Q、 端的狀態(tài)，當(dāng)、同時(shí)由低電平跳為高電平時(shí)，注意觀察Q、端的狀態(tài)，重復(fù)3～5次看Q、端的狀態(tài)是否相同，以正確理解“不定” 狀態(tài)的含義。 2. 維持-阻塞型D觸發(fā)器功能測試 雙D型正邊沿維持－阻塞型觸發(fā)器74LS74的邏輯符號如圖4.2所示。 圖中、 端為異步置1端，置0端（或稱異步置位，復(fù)位端），CP為時(shí)鐘脈沖端。 試按下面步驟做實(shí)驗(yàn)： （1）分別在、 端加低電平，觀察并記錄Q、端的狀態(tài)。 圖4.2D邏輯符號 （2）令、 端為高電平，D端分別接高，低電平，用點(diǎn)動(dòng)脈沖作為CP，觀察并記錄當(dāng)CP為0、 、1、 時(shí)Q端狀態(tài)的變化。 （3）當(dāng)＝＝1、CP＝0（或CP＝1），改變D端信號，觀察Q端的狀態(tài)是否變化？ 整理上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將結(jié)果填入下表4.2中。 （4）令＝＝1，將D和端相連，CP加連續(xù)脈沖，用雙蹤示波器觀察并記錄Q相對于CP的波形。 表4.2 CP D Qn Qn+1 0 1 X X 0 1 1 0 X X 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0（1） X 0 1 CP Q 3. 負(fù)邊沿J-K觸發(fā)器功能測試 雙J－K負(fù)邊沿觸發(fā)器74LS76芯片的邏輯符號如圖4.3所示。 圖4.3 J-K邏輯符號 自擬實(shí)驗(yàn)步驟，測試其功能，并將結(jié)果填入表4.3中，若令J＝K＝1時(shí)，CP端加連續(xù)脈沖，用雙蹤示波器觀察Q～CP波形，試將D觸發(fā)器的D和端相連時(shí)觀察Q端和CP的波形并與相比較，有何異同點(diǎn)？ 4. 觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換 （1）將D觸發(fā)器和J-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器，列出表達(dá)式，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 （2）接入連續(xù)脈沖，觀察各觸發(fā)器CP及Q端波形，比較兩者關(guān)系。 JK T′ CP Q D T′ CP Q （3）自擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表并填寫之。 表4.3 CP J K Q Qn+1 0 1 X X X X 1 0 X X X X 1 1 0 X 0 1 1 1 X 0 1 1 X 0 1 1 1 X 1 1 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并填表。 2. 寫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3、4的實(shí)驗(yàn)步驟及表達(dá)式。 3. 畫出實(shí)驗(yàn)4的電路圖及相應(yīng)表格。 4. 總結(jié)各類觸發(fā)器特點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)五 時(shí)序電路（計(jì)數(shù)器、移位寄存器） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握常用時(shí)序電路分析，設(shè)計(jì)及測試方法。 2. 訓(xùn)練獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的技能。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1. 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 2. 器件 74LS112 雙J-K觸發(fā)器 2片 74LS175 四D觸發(fā)器 1片 74LS10 三輸入端三與非門 1片 74LS00 二輸入端四與非門 1片 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 （1）按圖5.1接線。將J=K=1 圖5.1 （2）由CP端輸入單脈沖，測試并記錄Q1～Q4，端狀態(tài)及波形。 （3）試將異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)改為減法計(jì)數(shù)，參考加法計(jì)數(shù)器，要求實(shí)驗(yàn)并記錄。 2. 異步二一十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 （1）按圖5.2接線。 QA、QB、QC、QD4個(gè)輸出端分別接發(fā)光二極管顯示，復(fù)位端R接入單脈沖，置位端S接高電平“1”，CP端接連續(xù)脈沖。 （2）在CP端接連續(xù)脈沖，觀察CP、QA、QB、QC、QD 的波形。 （3）將上圖改成一個(gè)異步二一十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，并畫出CP、QA、QB、QC、QD 的波形。 圖5.2 CP Q1 Q2 Q3 Q4 3. 自循環(huán)移位寄存器—環(huán)形計(jì)數(shù)器。 （1）按圖5.3接線，將A、B、C、D置為1000.用單脈沖計(jì)數(shù)，記錄各觸發(fā)器狀態(tài)。 圖5.3 改為連續(xù)脈沖計(jì)數(shù)，并將其中一個(gè)狀態(tài)為“0”的觸發(fā)器置為“1”（模擬干擾信號作用的結(jié)果），觀察記數(shù)器能否正常工作，分析原因。 （2）按圖5.4接線，與非門用74LS10三輸入端三與非門重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)關(guān)于自啟動(dòng)的體會(huì)。 圖5.4 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 畫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求的波形及記錄表格。 2.總結(jié)時(shí)序電路特點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)六 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)和邏輯功能驗(yàn)證 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。 2. 學(xué)會(huì)使用集成電路的邏輯功能表。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1. 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱、雙蹤示波器、數(shù)字萬用表。 2. 元器件： 雙輸入與門CD4081 1片 四異或門CD4070 2片 四位數(shù)值比較器CD4063 1片 三、注意事項(xiàng)及說明 1. CMOS門電路的電源電壓為+3V—+15V，有些可達(dá)18V，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先驗(yàn)證或調(diào)整正確，才可給門電路通電，本實(shí)驗(yàn)可選+5V供電。 2. 門電路的輸出端不可直接并聯(lián)，也不可直接聯(lián)連電源+5V和電源地，否則將造成門電路永久性損壞。 3. CMOS集成電路的多余輸入端不可懸空。 4. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)認(rèn)真檢查，僅當(dāng)各條聯(lián)線全部正確無誤時(shí)，方可通電。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理及步驟 （1）設(shè)計(jì)一個(gè)一位比較器（大、同、小）的組合電路并驗(yàn)證其邏輯功能。 （2）驗(yàn)證四位數(shù)值比較器的邏輯功能。 （3）設(shè)計(jì)一個(gè)八位二進(jìn)制奇偶檢測器的組合電路并驗(yàn)證其邏輯功能。 （4）設(shè)計(jì)一個(gè)兩位二進(jìn)制數(shù)比較器（大、同、小）的組合電路（選做）。 CD4081為四雙輸入與門；CD4070為四異或門，CD4063為四位數(shù)值比較器，它們均為CMOS集成電路。圖6-1為上述三種集成電路的引腳功能描述。 圖 6.1 1. 一位（大、同、?。┍容^器的設(shè)計(jì)及其邏輯功能的驗(yàn)證 ① 根據(jù)命題要求列真值表 設(shè)A、B為兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)的某一位，即比較器的輸入，M、 G、L為比較器的輸出，分別表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)比較后的大、同、小結(jié)果，其邏輯功能真值表見表6-1. ② 寫表達(dá)式 根據(jù)表6-1的真值表，并為了減少門電路的種類，我們做如下的運(yùn)算： 同 大 小 ③ 畫邏輯圖 根據(jù)上述表達(dá)式，讀者可用兩個(gè)異或門和兩個(gè)與門實(shí)現(xiàn)上述的大、同、小比較器，并將邏輯圖畫在表6-1右邊的空白處。 ④ 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 選CD4081、CD4070各一片，按所畫邏輯原理圖聯(lián)線，檢查無誤后接通電源。當(dāng)輸入端A、B為表6-1的情況時(shí)，用三只LED發(fā)光管，分別監(jiān)視輸出端M、G、L的邏輯狀態(tài)，驗(yàn)證邏輯功能的正確性。當(dāng)輸出高電平時(shí)，LED發(fā)光管亮，表示邏輯值為“1”，當(dāng)輸出低電平時(shí)，LED發(fā)光管滅，表示邏輯值為“0”，實(shí)驗(yàn)完畢后斷開電源。 表6-1 一位比較器真值表 輸入 輸出 說 明 A B M G L 0 0 0 1 0 A = B 0 1 0 0 1 A < B 1 0 1 0 0 A > B 1 1 0 1 0 A = B 2. 四位數(shù)值比較器邏輯功能的驗(yàn)證 ① 引腳和功能描述 CD4063為CMOS四位二進(jìn)制數(shù)值比較器集成電路，十六引腳雙列直插式封裝，所有功能引腳分三類：比較輸入端、級聯(lián)輸入端和輸出端。比較輸入端實(shí)現(xiàn)本級兩組四位二進(jìn)制數(shù)的比較；級聯(lián)輸入端則是為實(shí)現(xiàn)多級芯片的相互級聯(lián)所設(shè)，當(dāng)僅使用一級比較時(shí)，可將AB三個(gè)級聯(lián)輸入端，分別接“0”、“1”、“0”；輸出端則為兩組四位二進(jìn)制數(shù)的比較輸出，有小、相等和大三種結(jié)果。其引腳描述見圖6-1，邏輯功能見表6-2. ② 按上述的引腳和功能描述，聯(lián)接好驗(yàn)證四位數(shù)值比較器邏輯功能的實(shí)驗(yàn)電路，檢查無誤后接通電源。當(dāng)輸入為表6-3的情況時(shí)，用三只LED發(fā)光管，分別監(jiān)視其輸出端L、G、M的邏輯狀態(tài)，驗(yàn)證邏輯功能的正確性國。并將結(jié)果記錄表6-3中，實(shí)驗(yàn)完畢后斷開電源。 表6-2 四位數(shù)值比較器簡化邏輯功能表 輸 入 輸出 比較輸入端 級聯(lián)輸入端 A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0 AB AB A3>B3 X X X A3=B3 A2>B2 X X A3=B3 A2=B2 A1>B1 X A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0>B0 X X X X X X X X X X X X L L H L L H L L H L L H A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0=B0 L L H L H L H L L L L H L H L H L L A3=B3 A2=B2 A1=B1 A0B AB 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 3. 八位二進(jìn)制奇偶檢測器的設(shè)計(jì)及其邏輯功能驗(yàn)證。 ① 原理描述 在數(shù)字通訊系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)噪聲或外界干擾的存在，可能給信息代碼的傳送引入差錯(cuò)。為了發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤，常采用奇偶校驗(yàn)碼傳送，在接收端再用奇偶檢測器進(jìn)行檢測，以提高設(shè)備抗干擾能力和系統(tǒng)的可靠性。設(shè)B0、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7為八位二進(jìn)制數(shù)，即奇偶檢測器的輸入，O為奇偶檢測器的奇輸出，則檢測器的輸出函數(shù)為： O = B0 + B1 + B2 + B3 + B4 + B5 + B6 + B7 由表達(dá)式知，我們可用異或門實(shí)現(xiàn)上述的奇偶檢測器，并將邏輯圖畫在表6-4右邊的空白處。 ② 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 選CD4070兩片，按所畫邏輯原理圖聯(lián)線，檢查無誤后接通電源。當(dāng)輸入端為表6-4中的情況時(shí)，用一只LED發(fā)光二極管，監(jiān)視其輸出端O邏輯狀態(tài)，驗(yàn)證邏輯功能的正確性。并將結(jié)果記錄表6-4中，實(shí)驗(yàn)完畢后斷開電源。 表6-4 奇偶檢測器邏輯功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 輸入 輸出 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 O 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4. 設(shè)計(jì)一個(gè)兩位二進(jìn)制數(shù)比較器（大、同、小）的組合電路（選做） 對兩個(gè)兩位無符號二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行比較（大、同、?。?，根據(jù)比較結(jié)果，使相應(yīng)的三個(gè)輸出端中的一個(gè)輸出為“1”。 ① 根據(jù)命題要求列真值表 假設(shè)第一個(gè)二進(jìn)制數(shù)為A B，第二個(gè)二進(jìn)制數(shù)為C D，即比較器的四個(gè)輸入，又設(shè)M、G、L為比較器的輸出，分別表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)比較后的大、同、小結(jié)果，其邏輯功能真值表見表6-5。 ②　寫表達(dá)式 根據(jù)表6-5的真值表，對G采用公式法化簡，對M和L采用卡諾圖法化簡得： 表6-5　　　兩位二進(jìn)制數(shù)比較器邏輯功能真值表 輸　　入 輸　　出 說　　明 A B C D M G L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 AB=CD ABCD AB=CD ABCD AB>CD AB=CD ABCD AB>CD AB>CD AB=CD ③ 畫邏輯圖 根據(jù)上述表達(dá)式，讀者可自行畫出比較器的邏輯圖，并驗(yàn)證其邏輯功能。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和要求 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并思考下列問題： 1. 怎樣利用四位數(shù)值比較器芯片設(shè)計(jì)一簡易電子密碼鎖？ 2. 怎樣利用四位數(shù)值比較器及其輔助芯片設(shè)計(jì)一簡易電梯升降自動(dòng)判別電路？ 實(shí)驗(yàn)七 D/A、A/D轉(zhuǎn)換器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的基本結(jié)構(gòu)和性能。 2. 熟悉D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的典型應(yīng)用。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1. 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 2. 器件 DAC0832 1片 ADC0809 1片 741 1片 三、實(shí)驗(yàn)原理 在數(shù)字電子技術(shù)很多應(yīng)用場合往往需要把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，或把數(shù)字量轉(zhuǎn)成模擬量，完成這一轉(zhuǎn)換功能的轉(zhuǎn)換器有多種型號，使用者借助于手冊提供的器件性能指標(biāo)及典型應(yīng)用電路，可正確使用這些器件。本實(shí)驗(yàn)采用大規(guī)模集成電路DAC0832實(shí)現(xiàn)D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，ADC0809實(shí)現(xiàn)A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換。 1. D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832 DAC0832是采用CMOS工藝制成的電流輸出型8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，引腳排列如圖4-36所示，各引腳含義為： ～：數(shù)字信號輸入端，—MSB，—LSB。 ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。 CS:片選信號，低電平有效，與ILE信號合起來共同控制是否起作用。 ：寫信號1，低電平有效，用來將數(shù)據(jù)總數(shù)的數(shù)據(jù)輸入鎖存于8位輸入寄存器中，有效時(shí)，必須使和ILE同時(shí)有效。 :傳送控制信號，低電平有效，用來控制是否起作用。 ：寫信號2，低電平有效，用來將鎖存于8位輸入寄存器中的數(shù)字傳送到8位D/A寄存器鎖存起來，此時(shí)WFER應(yīng)有效。 :D/A輸出電流1，當(dāng)輸入數(shù)字量全為1時(shí)，電流值最大。 ：D/A輸出電流2。 ：反饋電阻。DAC832為電流輸出型芯片，可外接運(yùn)算放大器，將電流輸出轉(zhuǎn)換成電壓輸出，電阻是集成在內(nèi)的運(yùn)算放大器的反饋電阻，并將其一端引出片外，為在片外連接運(yùn)算放大器提供方便。當(dāng)?shù)囊龆耍_9）直接與運(yùn)算放大器的輸出端相連接，如圖4-37所示，而不另外串聯(lián)電阻時(shí)，則輸出電壓如式（4.1.12）所示。 （4.1.12） :基準(zhǔn)電壓，通過它將外加高精度的電壓源接至T型電壓網(wǎng)絡(luò)，電壓范圍為（-10～+10）V，也可以直接向其他D/A轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端。 :電源，電壓范圍（+5～+15）V。 AGND：模擬地。 DGND：數(shù)字地。 ② A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 ADC0809是采用CMOS工藝制成的8位逐次漸近型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，引腳排列，如圖4—38所示。各引腳含義為： ～：8路模擬量輸入端。 ：地址輸入端。 ALE:地址鎖存允許輸入信號，應(yīng)在此腳施加正脈沖，上升沿有效，此時(shí)鎖存地址碼，從而選通相應(yīng)的模擬信號通道，以便進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 START：啟動(dòng)信號輸入端，應(yīng)在此腳施加正脈沖，當(dāng)上升沿到達(dá)時(shí)，內(nèi)部逐次逼近寄存器START復(fù)位，在下降沿到達(dá)后，開始A/D轉(zhuǎn)換過程。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號（轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志），高電平有效，轉(zhuǎn)換在進(jìn)行中EOC為低電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束EOC自動(dòng)變?yōu)楦唠娖剑瑯?biāo)志A/D轉(zhuǎn)換已結(jié)束。 OVTEN（OE）：輸入允許信號，高電平有效，即OE=1時(shí)，將輸出寄存器中數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線上。 CP：時(shí)鐘信號輸入端，外接時(shí)鐘脈沖，時(shí)鐘頻率一般為640。REF(+)、REF(-):基準(zhǔn)電壓的正極和負(fù)極。一般（+）接+5V電源，（-）接地。 ～:數(shù)字信號輸出端—MSB、—LSB ADC0809通過引腳～輸入8路單邊模擬輸入電壓，ALE將3位地址線進(jìn)行鎖存，然后由譯碼電路選通8路中某一路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，地址譯碼與輸入選通關(guān)系如表4—18所示。 表4-18 ADC0809地址譯碼與輸入選通關(guān)系 被選模擬通道 地 址 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 用DAC0832及運(yùn)算放大器741組成D/A轉(zhuǎn)換電路 按圖4-37連接實(shí)驗(yàn)電路，輸入數(shù)字量由邏輯開關(guān)提供，輸出模擬量用數(shù)字電壓表測量。片選信號 (腳1)、寫信號(腳2)、寫信號(腳18)、傳送控制信號（腳17）接地；基準(zhǔn)電壓（腳8）及輸入寄存器允許ILE（腳19）接+5V電源；(腳12)接運(yùn)算放大器741的反相輸入端2及同相輸入端3；(腳9)通過電阻（或不通過）接運(yùn)算放大器輸出端6。 a. 調(diào)零?！?，調(diào)節(jié)電位器使741輸出為零。 b. 按表4-19輸出數(shù)字量，測量相應(yīng)的輸出模擬量,記入表中右方輸出模擬電壓處。 表 4-19 用DAC0832及運(yùn)算放大器組成D/A轉(zhuǎn)換昌路功能測試表 A/D轉(zhuǎn)換 D/A轉(zhuǎn)換 輸入數(shù)字量 輸出模擬量 輸入模擬量 輸出數(shù)字量 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 2. A/D轉(zhuǎn)換器 按圖4-39連接電路，輸入模擬量接0～+5V直流可調(diào)電源（自己設(shè)計(jì)），輸出數(shù)字量接0—1指示器。 將三位地址線（腳23、24、25）同時(shí)接地，因而選通模擬輸入（腳23）通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；時(shí)鐘信號CLOCK（腳10）用f=1kHz連續(xù)脈沖源；啟動(dòng)信號SRART（腳6）和地址鎖存信號ALE（腳22）相連于P點(diǎn)，接單次脈沖；參考電壓（+）（腳12）接+5V電源，（-）（腳15）接地；輸出允許信號OE（腳9）固定接高電平。 a.測試腳6（ALE）、腳22（START）、腳7（OE）的功能 測試腳6、腳7連接于P點(diǎn)，接單次脈沖源，調(diào)節(jié)輸入模擬量為某值，按一下P端單脈沖源按鈕，相應(yīng)的輸出數(shù)字量便由0—1指示器顯示出來，來完成一次A/D轉(zhuǎn)換。 斷開P點(diǎn)與單脈沖源間連線，將ALE、START與EDC端連接在一起如圖4-39中虛線所示，則電路處于自動(dòng)狀態(tài)，觀察A/D轉(zhuǎn)換器的工作情況。 b. 令電路片于自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài) 調(diào)節(jié)輸入模擬量，記入表4-19在左方輸入模擬電壓處。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 六、預(yù)習(xí)要求 復(fù)習(xí)D/A、A/D轉(zhuǎn)換器部分內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)八 555時(shí)基電路的應(yīng)用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握555時(shí)基電路的結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)會(huì)對此芯片的正確使用。 2. 學(xué)會(huì)分析和測試用555時(shí)基電路構(gòu)成的多諧振蕩器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，旋密特觸發(fā)器等三種典型電路。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1. 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 2. 器件 NE556，（或NE555二片）雙時(shí)基電路 1片 二極管1N4148 2只 電位器22K，1K 2只 電阻、電容 若干 揚(yáng)聲器 一支 三、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)所用的時(shí)基電路芯片為NE556，同一芯片上集成了二個(gè)各自獨(dú)立的555時(shí)基電路，圖中各管腳的功能簡述如下： TH-高電平觸發(fā)端：當(dāng)TH端電平大于2/3V ，輸出端OUT呈低電平，DIS端導(dǎo)通。 -低電平觸發(fā)端：當(dāng)端電平小于1/3V時(shí)，OUT端呈現(xiàn)高電平，DIS端關(guān)斷。 -復(fù)位端：＝0，OUT端輸出低電平，DIS端導(dǎo)通。 VC-控制電壓端：VC接不同的電壓值可以改變TH，的觸發(fā)電平值。 DIS-放電端：其導(dǎo)通或關(guān)斷為RC回路提供了放電或充電的通路。 OUT-輸出端。 VCC-接正電源端。 GND-接地端。 表8.1 TH OUT DIS X X L L 導(dǎo)通 H L 導(dǎo)通 H 原狀態(tài) 原狀態(tài) H H 關(guān)斷 556芯片的管腳功能如圖8.1所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖如圖8.2所示。 （1）按圖8.3接線，可調(diào)電壓取自電位器分壓器。 （2）按表8.1逐項(xiàng)測試其功能并記錄。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 555時(shí)基電路構(gòu)成的多諧振蕩器電路 圖8.1 圖8.2 時(shí)基電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖 圖8.4 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 圖8.3 測試接線圖 （1）按圖8-4接線。 （2）用示波器觀察并測量OUT端波形的頻率和理論估算值比較，算出頻率的相對誤差值。 （3）若將電阻值改為，，電容C不變，上述的數(shù)據(jù)有何變化？ （4）根據(jù)上述電路的原理，充電回路的支路是,放電回路的支路是，將電路略作修改，增加一個(gè)電位器RW ，和兩個(gè)引導(dǎo)二極管，構(gòu)成圖8.5所示的占空比可調(diào)的多諧振蕩器。 其點(diǎn)空比q為 調(diào)節(jié)RW的阻值，可改變q值。 合理選擇元件參數(shù)（電位器選用22K）,使電路的占空比q＝0.2，且正脈沖寬度為0.2Ms。 調(diào)試電路，測出所用元件的數(shù)值，估算電路的誤差。 3. 555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 圖8.5 占空比可調(diào)多諧振蕩器電路 圖8.6 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （1）按圖8.6接線，圖中，輸入頻率約為10KHZ左右的方波時(shí)，用在器示波器觀察OUT端相對于的波形，并測出輸出脈沖的寬度TW （2）調(diào)節(jié)R 頻率，分析并記錄觀察到的OUT端波形的變化。 （3）若輸出脈沖TW=20US，怎樣調(diào)整電路參數(shù)，記錄各有關(guān)參數(shù)值。 3. 應(yīng)用電路 圖8.8所用555的兩個(gè)時(shí)基電路構(gòu)成低頻對高頻調(diào)制的救護(hù)車警鈴電路。 （1）參考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2確定圖8.8中未定元件參數(shù) （2）按圖接線，注意揚(yáng)聲器先不接 （3）用示波器觀察輸出波形并記錄 （4）接上揚(yáng)聲器，調(diào)整參數(shù)聲響效果滿意。 （5）本實(shí)驗(yàn)所使用的電器電壓V0＝+5V 圖8.8 救護(hù)車警鈴電路 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 2、按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求計(jì)算出相關(guān)電路的元器件參數(shù)。 3、畫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2、3中的相應(yīng)波形。 實(shí)驗(yàn)九 集成電路多種計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 熟悉集成計(jì)數(shù)器邏輯功能和各控制端作用。 2. 掌握計(jì)數(shù)器使用方法。 二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1. 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 2. 器件 74LS290 二一五十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 2片 共陰LED數(shù)字顯示管 2只 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 集成計(jì)數(shù)器74LS290功能測試。 74LS290是二一五一十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器，邏輯簡圖為圖6.1所示。 74LS290具有下述功能： 圖6.1 74LS290邏輯圖 直接置0（R0(1),R0(2)=1）,直接置（S0(1),S0(2)=1） 二進(jìn)制計(jì)數(shù)（CP1輸入QA輸出） 五進(jìn)制計(jì)數(shù)（CP1輸入QA QB QC輸出） 十進(jìn)制計(jì)數(shù)（兩種接法如圖6.2A、B所示） 按芯片引腳圖分別測試上述功能，并填入表6.1、表6.2、表6.3中。 圖6.2 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 2. 計(jì)數(shù)器級連 分別用2片74LS290計(jì)數(shù)器級連成二一五混合進(jìn)制、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 （1）畫出連線電路圖。 （2）按圖接線，并將輸出端接到LED數(shù)碼顯示器的相應(yīng)輸入端，用單脈沖作為輸入脈沖驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確。 （3）畫出四位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接圖并總結(jié)多級計(jì)數(shù)級連規(guī)律。 表6.1 功能表 R0(1) R0(2) S0(1) S0(2) 輸出 QD QG QB QA H H L X H H X L X X H H X L X L L X X L X L L X 表6.2 二一五混合時(shí)制 計(jì)數(shù) 輸出 QA QD QG QB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 表6.3 十進(jìn)制 計(jì)數(shù) 輸出 QD QG QB QA 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3. 任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)方法 采用脈沖反饋法（稱復(fù)位法或置位法），可用74LS290組成任意（M）計(jì)數(shù)器，圖6.3是用74LS290實(shí)現(xiàn)模7計(jì)數(shù)器的兩種方案，圖（A）采用復(fù)位法，即計(jì)到M異步置0，圖（B）采用置位法，即計(jì)數(shù)計(jì)到M-1異步置0。 圖6.3 74LS290實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計(jì)數(shù)方法 當(dāng)實(shí)現(xiàn)十以上進(jìn)制的計(jì)數(shù)器時(shí)可將多片級連使用。 圖6.4是45進(jìn)制計(jì)數(shù)的一種方案，輸出為8421 BCD碼。 圖6.4 圖6.5 LED七段顯示引腳圖 （1）按圖6.4接線，并將輸出接到LED顯示器上驗(yàn)證。 （2）設(shè)計(jì)一個(gè)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器并接線驗(yàn)證。