1、数字逻辑实验指导书辽宁科技大学电子与信息工程学院汪瑾 宋蕾 储建强前 言工科院校是培养高级工程技术人才的地方。学生在校期间就要接受工程师的基本训练，为毕业后从事技术工作和科研工作打下坚实的基础，而这个教学环节是理论教学所替代不了的。随着科学技术的迅速发展，工科大学的学生不仅需要掌握基本理论知识，而且还需要掌握基本实验技能和具有一定的科研能力。通过实验不仅可以巩固、加深对基础理论知识的理解，而且可以培养学生独立分析问题、解决问题的能力和严谨的工作作风，为适应日后的工作打下良好的基础。本书包括数字逻辑实验，共六个。实验内容参考阎石主编的数字电子技术基础 （高等教育出版社）安排的。它包括：逻辑门电路
2、、组合逻辑电路、常用功能模块、触发器、计数器和综合性实验等。实验内容的安排遵循由浅到深，由易到难的规律。考虑不同层次需要，既有测试、验证的内容，也有设计、研究的内容。有些选做实验只提供设计要求及原理简图，由学生自己完成方案选择，实验步骤及记录表格等，充分发挥学生的创造性和主动性。根据教育部普通高等学校本科教学工作水平评估方案（试行） 标准及内涵第 4.3 条规定，实践教学注意内容更新，体系设计科学合理，符合培养目标要求，有综合性、设计性实验等要求，本书特别开发了综合性、设计性实验，综合运用本课程及相关课程的知识，为培养学生的创新精神与实践能力做好硬件准备。由于编者水平有限，缺点和错误在所难免，
3、敬请大家批评指正。实验室规则为了顺利完成实验任务，确保人身和设备的安全，培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质，特制定以下实验室规则。1、 实验前必须充分预习，完成预习报告。2、 使用仪器、设备前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。3、 实验时接线要认真，仔细检查，确信无误后，才能接通电源。初学或没有把握时应经指导教师检查后才能通电。4、 实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（如元件冒烟、发烫有异味等） ，应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。找出原因、排除故障并经指导教师同意后才能再继续做实验。5、 实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接
4、线。6、 实验结束后，必须断电，将仪器、设备等整理好后，经指导教师同意后方可离开实验室。7、 在进行设计性实验时，指导教师预先布置实验任务，学生在实验前要完成设计电路及元件材料单，经指导教师检查合格后，才能进行实验。8、 遵守课堂纪律，不做与实验无关的事。保持实验室内安静、整洁、爱护一切公务。9、 实验后，填写实验纪录，并且按要求写一份实验报告。实验预习要求和实验报告要求一、实验预习要求实验前应阅读实验指导书有关内容（查阅相关资料） ，并做好预习报告，做实验时应携带预习报告。预习报告包括以下内容：1、 实验电路及有关参数。2、 与实验内容有关的分析和计算。3、 实验电路的测试方法以及本次实验所
5、用仪器的使用方法和注意事项。4、 实验中所要填写的表格。5、 回答教师制定的预习思考题。二、实验报告要求实验报告应简单明了，并包括以下内容：1、 实验原始记录：包括实验电路图、实验数据、波形、故障及其解决方法。原始记录必须有指导教师签字盖章，否则无效。2、 实验结果分析：对原始记录进行必要的分析、整理。包括与估算的结果的比较，误差原因和实验故障原因的分析等。3、 总结本次实验中的体会和收获。如对所设计电路进行修改的原因分析、测试技巧或故障排除的方法总结、实验中所获得的经验或可以引以为戒的教训等。目 录实验一 数字逻辑门电路1实验二 组合逻辑电路7实验三 常用功能模块12实验四 触发器15实验五
6、 计数器21实验六 综合性实验29实验一 基本逻辑门电路实验类型：验证性实验按照实验要求，由学生操作，对基本逻辑门电路进行相应测试，验证课堂所学的理论，加深对门电路的理解，掌握基本的实验知识、实验方法和实验技能，并能对实验数据进行处理，撰写规范的实验报告。一、实验目的1、了解（TTL）与非门各参数的意义；2、掌握（TTL）与非门主要参数的测试方法。3、加深对（TTL）与非门的逻辑功能的认识；4、学习查阅集成电路器件手册，熟悉与非门的外形和引脚。二、实验仪器数字电路实验箱三、实验内容及步骤1、测试与门的逻辑功能在实验系统（箱）上找到相应的与门。按图 1.1（a）连接实验线路，把输入端接实验箱的逻
7、辑开关，输出端接 LED 显示器。按表 1.2.2 输入A、B 的信号 0 或 1（逻辑开关高电平时为 1，逻辑开关低电平时为 0） ，观察输出结果（看 LED 显示器，如果灯亮为 1，灯灭为 0）填入表 1.1 中。图 1.1 与门、或门实验接线图表 1.12、测试或门的逻辑功能在实验系统（箱）上找到相应的或门。按图 1.2.4 (b) 连接实验线路，把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接 LED 显示器。按表 1.2.2 输入A、B 的信号 0 或 1（逻辑开关高电平时为 1，逻辑开关低电平时为 0） ，观察输出结果（看 LED 显示器，如果灯亮为 1，灯灭为 0）填入表 1.1 中。3、测
8、非门的逻辑功能在实验系统（箱）上找到相应的非门。按图 1.2（a）连接实验线路，把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接 LED 显示器。按表 1.2 输入 A的信号 0 或 1（逻辑开关高电平时为 1，逻辑开关低电平时为 0） ，观察输出结果（看 LED 显示器，如果灯亮为 1，灯灭为 0）填入表 1.2.3 中。4、测二输入与非门的逻辑功能在实验系统（箱）上找到相应的二输入与非门。按图 1.2.5（b）连接实验线路，把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接 LED 显示器。按表1.2.3 输入 A、B 的信号 0 或 1（逻辑开关高电平时为 1，逻辑开关低电平时为 0） ，观察输出结果（看 LED
9、 显示器，如果灯亮为 1，灯灭为 0）填入表 1.2.3 中。输 入 输出 YA B 与门 或门00110101图 1.2 非门、与非门实验接线图表 1.2输 入 输出 YA B 非门 与非门001101015、测四输入与非门的逻辑功能在实验系统（箱）上找到相应的四输入与非门。按图 1.3（a）连接实验线路，把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接 LED 显示器。按表 1.2.4输入 A、B、C、D 的信号 0 或 1（逻辑开关高电平时为 1，逻辑开关低电平时为 0） ，观察输出结果（看 LED 显示器，如果灯亮为 1，灯灭为0）填入表 1.3 中。表 1.3输 入 输出 YA B C D 四输
10、入与非门 或非门0011010100110101图 1.3 四输入与非门、或非门实验接线图6、测或非门的逻辑功能在实验系统（箱）上找到相应的或非门。按图 1.3 (b) 连接实验线路，把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接 LED 显示器。按表 1.2.4 输入A、B 的信号 0 或 1（逻辑开关高电平时为 1，逻辑开关低电平时为 0） ，观察输出结果（看 LED 显示器，如果灯亮为 1，灯灭为 0）填入表 1.3 中。7、测异或门的逻辑功能在实验系统（箱）上找到相应的异或门。按图 1.4 (a) 连接实验线路，把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接 LED 显示器。按表 1.2.5 输入A、B
11、的信号 0 或 1（逻辑开关高电平时为 1，逻辑开关低电平时为 0） ，观察输出结果（看 LED 显示器，如果灯亮为 1，灯灭为 0）填入表 1.4 中。8、测四输入与或非门的逻辑功能在实验系统（箱）上找到相应的四输入与或非门。按图 1.4(b) 连接实验线路，把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接 LED 显示器。按表1.2.5 输入 A、B、C、D 的信号 0 或 1（逻辑开关高电平时为 1，逻辑开关低电平时为 0） ，观察输出结果（看 LED 显示器，如果灯亮为 1，灯灭为 0）填入表 1.4 中。表 1.4输 入 输出 YA B C D 异或门 四输入与或非门00110101001101
12、01图 1.4 异或门、四输入与或非门实验接线图注意：TTL 门电路的输入端若不接信号，则视为“1”电平。在拔插集成块时，必须切断电源。四、实验报告要求1、记录实验测得的功能数据，讨论其逻辑关系。2、思考题解答。五、思考题1、按逻辑代数推理，与非门不用的输出端子该如何处理？为什么？或非门的多余输入端子该如何处理？为什么？2、若用与非门传输时钟脉冲，什么状态允许脉冲通过？什么状态不允许脉冲通过？其输出状态如何？3、TTL 集成电路的高电平 1、低电平 0，电平值分别是多少？4、试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，各输入端应如何连接？附录 1-1 几种常用 TTL 门电路引脚图几种常用 TTL 门电路引脚图见图 1.5
