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D触发器及应用

实验目的

  • 掌握同步时序逻辑电路的设计方法。
  • 熟悉集成触发器的逻辑功能及使用。

More info: 同步时序

实验原理

实验注意事项

  • 确保连接导线是好的。可以用万用表测通断。或者实验箱上的蜂鸣器测通断
  • 电路连接时先连接芯片的电压和地管脚,再连接其它管脚。
  • 芯片的输入悬空为高时,不稳定,要接逻辑电平作为输入
  • 芯片的输出不可以并联,不可以接地和电源
  • 注意电源的正负
  • 不要带电操作芯片的连接,断电后进行

More info: 安全操作

实验内容

  • 用D触发器设计一个异步计数器
  • 同步十进制加法计数器设计举例(选做)
  • 用D触发器设计一个同步四相时钟发生器(选做)

D触发器工程测试

双D型触发器74LS74的逻辑符号如图所示。

  • 图中 P C 端为异步置1端,置0端(或称异步置位,复位端)。3管脚为CP时钟脉冲端。
  • 试按下面步骤做实验:
    (1)分别在 P C 端加低电平,观察并记录Q、Q 端的状态。
    (2)令P C 端为高电平,D端分别接高,低电平,用点动脉冲 作为CP,观察并记录当CP为0、↑、1、↓时Q端状态的变化。
    (3)当P = C = 1、CP=0(或CP=1),改变D端信号,观察Q端的状态是否变化?
  • 整理上述实验数据,将结果填入下表中。
    (4)令P =C = 1,将D和Q 端相连,CP加连续脉冲,用双踪示波器观察并记录Q相对于CP的波形。

D触发器的逻辑功能测试表

D触发器异步计数器


  • 时钟的产生方式

1.静态逻辑中边沿按钮产生Dout1

2.脉冲发生器,Dout0

3.数电板的边沿按钮

  • 观察方式

1.静态逻辑中的数码管

2.逻辑分析仪

3.数电板的数码管

D触发器异步计数器电路搭建举例

  • Dout1接在74LS74芯片的时钟输入: 3管脚
  • 74LS74的管脚5接Din0
  • 74LS74的管脚9接DIn1

实验中仪器的使用

开启电源供电


1.打开电源

2.开启电源使能

2.打开正5V电源

设置静态逻辑产生边沿

静态逻辑输出和输入,是用来模仿传统实验箱的按键和数码管,LED灯的。慢速时可以人眼观察。

  1. 打开静态输出

  2. 开启静态输出使能按钮

  3. 选择边沿

  4. 点击发出边沿。点击在上升沿和下降沿之间切换。

  5. 鼠标针放到号上可以提示连接的对应关系。

注意:
D1边沿对应Dout1 输出
Dout1接在74LS74芯片的3管脚时钟

使用逻辑分析来观察

逻辑分析仪可以将输入和输出一起观察,看到电路整个时序图。


  1. 打开逻辑分析仪
  2. 点击使能按钮
  3. 点击开始运行
  4. 根据波形的疏密设置合适采样率。
  5. 选择DIN2作为触发通道
  6. 选择上升沿触发
  7. 双击,修改信号名称,给信号命名,便于使用。
  8. 其中的一个完整周期。0到3计数。

Dout0接Din0是作为clock
74LS74的管脚5接Din1
74LS74的管脚9接DIn2

使用数电板来做实验

  1. 开启电源+5V
  2. 将计数器输出接数电板的数码管
  3. 将时钟接数电板的边沿输出
  4. 按动边沿输出按钮

每按一次,可以看到计数值增1



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译码器和多路选择器实验

实验目的

  • 熟悉集成门电路的使用方法。
  • 掌握用中、小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
  • 掌握二进制译码器的原理与应用方法。
  • 了解排除组合逻辑电路故障的一般方法。

More info: 组合逻辑

实验原理

用74LS138和门电路一个多数表决器

  • 功能描述:裁判发出开始命令后三人投票,两人或两人以上的相同投票结果为最终投票结果。
  • 对应到逻辑描述:裁判对应一个输入,1表示开始。三人对应三个输入,0表示反对,1表示通过。输入为两个或两个以上0时,输出为0.输入为两个或两个以上1时,输出为1.
  • 列出真值表
  • 画出卡诺图
  • 化简出逻辑表达式
  • 搭建逻辑门电路
  • 测试

More info: 表决器

实验注意事项

  • 确保连接导线是好的。可以用万用表测通断。或者实验箱上的蜂鸣器测通断
  • 电路连接时先连接芯片的电压和地管脚,再连接其它管脚。
  • 芯片的输入悬空为高时,不稳定,要接逻辑电平作为输入
  • 芯片的输出不可以并联,不可以接地和电源
  • 注意电源的正负
  • 不要带电操作芯片的连接,断电后进行




More info: 安全操作

实验内容

  • 用静态逻辑测试74LS138芯片,将结果填写入真值表中,判断芯片是否正常。

  • 用脉冲信号产生和逻辑分析测试电路的时序图。根据波形填写真值表。并截图波形

More info: 真值表测试

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数字电路之组合逻辑电路实验

实验目的

  • 掌握组合逻辑电路的功能测试。
  • 验证多数表决器的逻辑功能。
  • 学会二进制数的运算规律。

More info: 组合逻辑

实验原理

  • 功能描述:三人投票,两人或两人以上的相同投票结果为最终投票结果。
  • 对应到逻辑描述:三人对应三个输入,0表示反对,1表示通过。输入为两个或两个以上0时,输出为0.输入为两个或两个以上1时,输出为1.
  • 列出真值表
  • 画出卡诺图
  • 化简出逻辑表达式
  • 搭建逻辑门电路
  • 测试

More info: 表决器

实验注意事项

  • 确保连接导线是好的。可以用万用表测通断。或者实验箱上的蜂鸣器测通断
  • 电路连接时先连接芯片的电压和地管脚,再连接其它管脚。
  • 芯片的输入悬空为高时,不稳定,要接逻辑电平作为输入
  • 芯片的输出不可以并联,不可以接地和电源
  • 注意电源的正负
  • 不要带电操作芯片的连接,断电后进行


More info: 安全操作

实验内容

  • 用静态逻辑测试电路,将结果填写入真值表中,判断电路是否正确。
  • 用脉冲信号产生和逻辑分析测试电路的时序图。根据波形填写真值表。并截图波形

More info: 真值表测试