《數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)》全套PPT課件

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實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一門電路的使用門電路的使用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.儀器和元件的使用：集成電路的使用和管腳序號(hào)排列方式。與非門7400的管腳定義和電源連接方法。實(shí)驗(yàn)箱上邏輯開關(guān)的使用和集成電路在電路板上的插接方法。2.用實(shí)驗(yàn)箱測(cè)試7400的邏輯功能是否正確。3.用7400（四個(gè)與非門）實(shí)現(xiàn)非、或、或非、異或功能（寫表達(dá)式，畫邏輯圖）。4.連接電路驗(yàn)證以上表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七555555電路應(yīng)用電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用555構(gòu)成占空比可調(diào)的方波發(fā)生器，觀察記錄輸出波形。2.連接雙音報(bào)警電路，并試聽聲音。圖中1K電位器用510歐姆電阻代替實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七555555電路應(yīng)用電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用555構(gòu)成占空比可調(diào)的方波發(fā)生器，觀察記錄輸出波形。2.連接雙音報(bào)警電路，并試聽聲音。圖中圖中1K電位器用電位器用510歐姆電阻代替歐姆電阻代替實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三編碼譯碼電路編碼譯碼電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用實(shí)驗(yàn)箱做出優(yōu)先編碼器74147的真值表。2.將7448與七段數(shù)碼管連接好，列表記錄輸入BCD碼時(shí)數(shù)碼管的顯示，觀察LT，RBI的功能。LT1；RBI0時(shí)，顯示19LT1；RBI1時(shí)，顯示093.將74147、7400、7448和數(shù)碼管連接，做成一個(gè)完整的編碼、譯碼、顯示電路。實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三編碼譯碼電路編碼譯碼電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用實(shí)驗(yàn)箱做出優(yōu)先編碼器74147的真值表。2.將7448與七段數(shù)碼管連接好，列表記錄輸入BCD碼時(shí)數(shù)碼管的顯示，觀察LT，RBI的功能。LT1；RBI0時(shí)，顯示19LT1；RBI1時(shí)，顯示093.將74147、7400、7448和數(shù)碼管連接，做成一個(gè)完整的編碼、譯碼、顯示電路。思考題：用74138設(shè)計(jì)判決電路。判決電路由一名主裁判和兩名副裁判來決定比賽成績(jī)，在主裁判同意并且兩名副裁判中至少有一名同意的條件下，比賽成績(jī)才被認(rèn)可。在數(shù)字系統(tǒng)中，編碼器和譯碼器都是常用的組合邏輯電路。一、編碼一、編碼為了區(qū)分一系列不同的事物，將其中的每個(gè)事物用一個(gè)二值代碼表示，這就是編碼的含義。編碼器分普通編碼器和優(yōu)先編碼器。對(duì)于普通編碼器，任何時(shí)刻只允許輸入一個(gè)編碼信號(hào)，否則輸出將發(fā)生混亂；在優(yōu)先編碼器中，允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上編碼信號(hào)，這時(shí)只對(duì)其中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)進(jìn)行編碼，本實(shí)驗(yàn)中使用的74LS147就是一個(gè)十線四線優(yōu)先編碼器。二、譯碼二、譯碼譯碼器的邏輯功能與編碼器相反，它是將每個(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)。一般有一下幾類：1、二進(jìn)制譯碼器，一般具有n個(gè)輸入端、2n個(gè)輸出端和一個(gè)或多個(gè)使能輸入端。2、碼制變換器，用于一個(gè)數(shù)據(jù)的不同代碼之間的相互轉(zhuǎn)換如二-十進(jìn)制譯碼器、格雷碼與二進(jìn)制碼之間轉(zhuǎn)換的譯碼器等。3、顯示譯碼器，是用來驅(qū)動(dòng)各種數(shù)字、文字或符號(hào)的顯示器，如共陰極七段顯示譯碼器和共陽極七段顯示譯碼器等。優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器74147I1-I9為輸入端，A-D為輸出端注意：1.I9優(yōu)先級(jí)別最高，I1優(yōu)先級(jí)最低2.輸入低電平有效3.輸出為反碼顯示譯碼器顯示譯碼器7448A-D為輸入端，a-f為輸出端。注意：1.LT為燈測(cè)試端，LT為低電平時(shí)，使LED導(dǎo)通 發(fā)光，用于檢驗(yàn)譯碼器和數(shù)碼管的好壞。2.RBI為滅零輸入端。3.LT=1，RBI=1時(shí)，輸出正常顯示0-93.輸入與輸出均為高電平有效共陰極數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管注意：1.3與8引腳接地。2.5引腳為小數(shù)點(diǎn)。共陽極型共陰極型三三-八譯碼器八譯碼器74138ABC為輸入端，Y0-Y7為輸出端。注意：1.輸出低電平有效。2.G1，G2A，G2B為使能端。G1為高電平，G2A，G2B均為低電 平時(shí)，正常輸出。否則輸出均為高電平。四輸入與非門實(shí)驗(yàn)九實(shí)驗(yàn)九同步時(shí)序電路設(shè)計(jì)同步時(shí)序電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用JK觸發(fā)器7476設(shè)計(jì)一個(gè)九進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器電路。寫出設(shè)計(jì)步驟，畫邏輯圖。2.用四D觸發(fā)器74175設(shè)計(jì)一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生三位二進(jìn)制循環(huán)碼。000001011010110111101100000R1CP9Q310Q27Q12Q415Q13Q414D14D413D25D312Q26Q311VCC16GND874175實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用實(shí)驗(yàn)方法做出74153的真值表，了解其功能。2.用74153實(shí)現(xiàn)下列函數(shù)：畫出接線圖，列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表。3.用74153做一個(gè)數(shù)字比較器，對(duì)A、B兩個(gè)一位數(shù)進(jìn)行比較，畫出接線圖，列表做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。思考題用74153及門電路實(shí)現(xiàn)一位全加器，輸入用3個(gè)開關(guān)分別表示A、B、CI，輸出用兩個(gè)指示燈分別表示CO、SI。畫出接線圖，驗(yàn)證其功能，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄下來。實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用7400構(gòu)成基本RS觸發(fā)器和時(shí)鐘型RS觸發(fā)器，輸出端接LED，RS用邏輯開關(guān)控制。作出其狀態(tài)表。2.檢測(cè)7474的邏輯功能。CP端輸入連續(xù)脈沖。觀測(cè)記錄 時(shí)的輸出波形。3.檢測(cè)7476的邏輯功能，CP端輸入連續(xù)脈沖。觀測(cè)記錄 時(shí)的輸出波形。4.用7474制作兩位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，選做。實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八異步時(shí)序電路設(shè)計(jì)異步時(shí)序電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用D觸發(fā)器7474設(shè)計(jì)一個(gè)異步減法計(jì)數(shù)器電路。畫邏輯圖。制作任意進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八異步時(shí)序電路設(shè)計(jì)異步時(shí)序電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用D觸發(fā)器7474設(shè)計(jì)一個(gè)異步減法計(jì)數(shù)器電路。畫邏輯圖。用JK觸發(fā)器7476制作任意進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。（十二進(jìn)制）畫邏輯圖。異步時(shí)序電路設(shè)計(jì)的一般步驟1.分析邏輯功能要求，畫符號(hào)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，進(jìn)行狀態(tài)化簡(jiǎn)。2.確定觸發(fā)器的數(shù)目和類型，進(jìn)行狀態(tài)分配，畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。3.根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫時(shí)序圖。4.利用時(shí)序圖給各個(gè)觸發(fā)器選時(shí)鐘信號(hào)。5.根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。6.根據(jù)所選時(shí)鐘和狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，列出觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的真值表。7.求驅(qū)動(dòng)方程。8.檢查電路能否自啟動(dòng)，如不能自啟動(dòng)則進(jìn)行修改。9.根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程和時(shí)鐘方程畫邏輯圖，實(shí)現(xiàn)電路。實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六計(jì)數(shù)譯碼顯示計(jì)數(shù)譯碼顯示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用7490構(gòu)成8421碼和5421碼兩種碼制的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，做出狀態(tài)表。2.用7490構(gòu)成六進(jìn)制（8421碼）和七進(jìn)制（5421碼）計(jì)數(shù)器，檢驗(yàn)工作是否正常。3.插接一位計(jì)數(shù)、鎖存、譯碼、顯示電路，檢測(cè)各部分電路工作是否正常。實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六計(jì)數(shù)譯碼顯示計(jì)數(shù)譯碼顯示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.用7490構(gòu)成8421碼和5421碼兩種碼制的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，做出狀態(tài)表。2.用7490構(gòu)成六進(jìn)制（8421碼）和七進(jìn)制（5421碼）計(jì)數(shù)器，檢驗(yàn)工作是否正常。不用其他器件，還可以構(gòu)成那些進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上寫出實(shí)現(xiàn)方法。3.插接一位計(jì)數(shù)、鎖存、譯碼、顯示電路，檢測(cè)各部分電路工作是否正常。4.考慮如何用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)分頻。用7490完成對(duì)TTL方波的二分頻和十分頻，并用示波器觀察8421碼和5421碼的分頻結(jié)果有何不同。7490內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)十?dāng)?shù)字音樂電路數(shù)字音樂電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.畫出數(shù)字音階電路實(shí)際接線圖。先將74393接成8位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，再由與非門譯碼輸出七個(gè)音階。2.用函數(shù)發(fā)生器代替振蕩器測(cè)試調(diào)整電路。列表記錄譯碼器輸出的7個(gè)頻率，與理論值比較。3.試聽7個(gè)音階。實(shí)驗(yàn)十一實(shí)驗(yàn)十一 移位寄存和串行累加移位寄存和串行累加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.將四D觸發(fā)器74175接成串行移位寄存器，調(diào)試其正常工作。2.畫出移位寄存器和串行累加的系統(tǒng)接線圖，連接調(diào)試電路各部分工作正常。3.完成1010+0011=1101的加法運(yùn)算。實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四組合邏輯電路設(shè)計(jì)組合邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：組合邏輯電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求：用7400設(shè)計(jì)一個(gè)4輸入的多數(shù)表決電路，即在4人或3人表決為1時(shí)通過，否則不通過。設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)要求真值表卡諾圖簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式邏輯圖接線圖調(diào)試檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四組合邏輯電路設(shè)計(jì)組合邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.設(shè)計(jì)要求：用兩片7400設(shè)計(jì)一個(gè)4輸入的多數(shù)表決電路，即在4人或3人表決為1時(shí)通過，否則不通過。設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)要求真值表卡諾圖簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式邏輯圖接線圖調(diào)試檢驗(yàn)2.用7400實(shí)現(xiàn)一位半加器，即不考慮來自低位的進(jìn)位。3.用雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74153來實(shí)現(xiàn)三人表決電路（不用門電路）。4.設(shè)計(jì)一個(gè)密碼鎖。密碼鎖的密碼可以由設(shè)計(jì)者自 行設(shè)定，設(shè)該鎖有規(guī)定的4位二進(jìn)制代碼A3A2A1A0的輸入端和一個(gè)開鎖鑰匙信號(hào)B的輸入端，當(dāng)B=1（有鑰匙插入）且符合設(shè)定的密碼時(shí)，允許開鎖信號(hào)輸出Y1=1（開鎖），報(bào)警信號(hào)輸出Y2=0；當(dāng)有鑰匙插入但是密碼不對(duì)時(shí)，Y1=0，Y2=1（報(bào)警）；當(dāng)無鑰匙插入時(shí)，無論密碼對(duì)否，Y1=Y2=0。提示：1.設(shè)定四位密碼P3P2P1P0 2.判斷密碼的對(duì)錯(cuò)就是判斷兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)P3P2P1P0與 A3A2A1A0是否相等。3.備用芯片：7400，7420，7486，74138，74153。可以選擇其中的一種或多種芯片來完成設(shè)計(jì)。7486