暨南大学本科实验报告专用纸
课程名称 数字逻辑电路实验 成绩评定 实验项目名称 组合逻辑电路装测调试方法 指导教师 实验项目编号0806003802 实验项目类型 验证型实验地点 学生姓名 学号
学院 电气信息学院 系 专业
实验时间 2013 年 5 月 13日上午~ 5 月13日上午温度 ℃湿度
组合逻辑电路装测调试方法
一、实验目的
1.学习应用实验的方法分析组合逻辑电路。
2.学习数字电路设计和装测调试方法。
3.学习数字系统综合实验平台可编辑数字波形发生器使用方法。
二、实验器件、设备和仪器
1. 三3输入与非门74LS10 1片
2. 双4输入与非门74LS20 1片
3. 4异或门74LS86 1片
4. 6反相器74LS04 1片
5.四2输入与非门74LS00 1片
6. PC机(数字信号显示仪) 1台
7. GOS-6051示波器 1台
8.数字万用表UT56 1台
9.TDS-4数字系统综合实验平台 1台
芯片引脚图
三、实验内容
1.用实验方法分析由异或门组成的组合逻辑电路
①用一片74LS86按左图连接逻辑电路。
将控制信号接到C芯片74LS86的引脚1,4,9;将输入信号Di0、Di1、Di2分别接到引脚2、5、10,将输出信号Do0、Do1、Do2接到引脚3、6、8。
②采用静态测试方法进行逻辑电路测试。
接好电路后,将输入信号用逻辑开关置入(由逻辑电平信号源提供输入信号),输出结果输出接LED指示灯通过逻辑电平指示灯进行显示测试。按控制信号C分别在低电平和高电平下,观察输入信号Di0~Di2和输出信号Do0~Do2的关系,结果如下表所示
分析当C端为低电平0时,Do0,Do1,Do2的电平分别和Di0,Di1,Di2相同,即当输入为低电平时,输出也为低电平,当输入为高电平时,输出也为高电平
当C端为高电平1时,Do0,Do1,Do2的电平分别和Di0,Di1,Di2相反,即当输入为低电平时,输出为高电平,当输入为高电平时,输出为低电平
即以上电路实现了6二进制数据原码与反码发生器的逻辑功能
③采用动态测试方法进行逻辑电路测试。
三个输入信号Di0~Di2和控制输入信号C由固定方波信号源提供,频率分别为2MHz、1MHz、0.5MHz和0.1MHz;输出波形由数字信号显示,记录波形如下
分析:
当C端为低电平0时,Do0,Do1,Do2的电平分别和Di0,Di1,Di2相同,即当输入为低电平时,输出也为低电平,当输入为高电平时,输出也为高电平。
当C端为高电平1时,Do0,Do1,Do2的电平分别和Di0,Di1,Di2相反,即当输入为低电平时,输出为高电平,当输入为高电平时,输出为低电平。
即以上电路实现了6位二进制数据原码与反码发生器的逻辑功能。
2.用实验方法分析由与非门组成的组合逻辑电路
①选择合理的芯片按左图连接逻辑电路。
由逻辑电路可得逻辑函数如下:
,则
可用74LS04、74LS10、74LS20三个芯片实现该逻辑电
路。
先用一个反相器74LS04将A1和A0取反,以供选
用;再用三个输入与非门74LS10分别接成 、
、 、 ;再用74LS10中的一个四输
入与非门,一管脚接高电平,其余三个管脚接成A1A0D3
,再将74LS20的三个输出管脚、和接成A1A0D3的四输
入与非门的输出管脚,都接到74LS20的另一个四输入
与非门中的输入端,则输出端为F。
②采用动态测试方法进行逻辑电路测试。
接好电路后,将输入控制信号A1、A0由可编辑数字波形发生器提供(其中A1信号为频率为50KHz左右方波,可根据测试效果选择合适的频率,要求A0为方波频率是A1一半),输出结果输出接LED指示灯(输出信号通过逻辑电平指示灯进行显示测试)。
输入信号D0~D3由数字系统综合实验平台的逻辑电平信号源提供:其中 D0=0V,D1=5V,D2、D3输入信号由综合实验平台的固定频率时钟源提供:D2=0.1MHz方波、D3=0.5MHz。通过分析测试结果得出逻辑电路逻辑功能。
输出波形如下所示
分析:
由上图可以看出,当A1A0为0、0时,F为0;当A1A0为0、1时,F为高电平; 当A1A0为1、0时,F和D2一样;当A1A0为1、1时,F和D3一样。
所以上图电路的逻辑功能为一个数据选择器。
四、问题回答
1.用实验分析的方法的测试判断芯片或逻辑电路有哪两种方法?具体说明两种方法? 答:有两种,静态测试和动态测试
数字电路静态测试方法指的是:给定数字电路若干组静态输入值,测定数字电路的输出值是否正确。数字电路状态测试的过程是在数字电路设计好后,将其安装连接成完整的线路,把线路的输入接到逻辑电平开关上,线路的输出接到电平指示灯(LED)或用万用表测量进行电平测试,按功能表或状态表的要求,改变输入状态,观察输入和输出之间的关系是否符合设计要求。数字电路电平测试是测量数字电路输入与输出逻辑电平(电压)值是否正确的一种方法。
静态测试是检查设计与接线是否正确无误的重要一步。
数字电路动态测试方法是:在静态测试的基础上,按设计要求在输入端加动态脉冲信号,观察输出端波形是否符合设计要求,这是动态测试,动态测试的主要目的测试电路的频率特性(如测试电路使用时的频率范围)等)及稳定特性等。
2.如果将实验内容1中电路扩展为16位二进制数据原码与反码发生器,需要几片74LS86芯片?画出逻辑电路图。
答:需要四片74LS86芯片。因为一片74LS86芯片可做一个4位二进制数据原码与反码发生器。要做16位二进制数据原码与反码发生器,可以将C接到16个异或门输入的一端,然后16个异或门的另一端作为16位二进制数据原码与反码发生器的输入端,而16个异或门的输出端则为16位二进制数据原码与反码发生器的输出端。
3.实验中正确的布线原则大致有几点?是什么?
布线原则:应便于检查、排除故障和更换器件。
正确的布线原则大致有以下几点:
1.接插集成电路芯片时,先校准两排引脚,使之与实验底板上的插孔对应,轻轻用力将芯片插上,然后在确定引脚与插孔完全吻合后,再稍用力将其插紧,以免集成电路的引脚弯曲,折断或者接触不良。
2.不允许将集成电路芯片方向插反,一般IC
的方向是缺口(或标记)朝左,引脚序号
从左下方的第一个引脚开始,按逆时钟方向依次递增至左上方的第一个引脚。
3.导线应粗细适当,一般选取直径为0.6~0.8mm的单股导线,最好采用各种色线以区别不同用途,如电源线用红色,地线用黑色。
4.布线应有秩序地进行,随意乱接容易造成漏接错接,较好的方法是接好固定电平点,如电源线、地线、门电路闲置输入端、触发器异步置位复位端等,其次,在按信号源的顺序从输入到输出依次布线。
5.连线应避免过长,避免从集成器件上方跨接,避免过多的重叠交错,以利于布线、更换元器件以及故障检查和排除。
6.当实验电路的规模较大时,应注意集成元器件的合理布局,以便得到最佳布线,布线时,顺便对单个集成器件进行功能测试。这是一种良好的习惯,实际上这样做不会增加布线工作量。
7.应当指出,布线和调试工作是不能截然分开的,往往需要交替进行,对大型实验元器件很多的,可将总电路按其功能划分为若干相对独立的部分,逐个布线、调试(分调),然后将各部分连接起来(联调)。
4.在实验过程中遇到的问题、现象及是否解决?怎样解决?
在做实验的第二部分时,当A1A0为1、0时,输出为低电平0,不是理论上的D2,这有明显的错误。在老师的指导下,我们用示波器,对出错误的那部分电路进行检测,先测信号源是否正确输出,再沿着线往下测看哪里有问题。最终发现一根线的两端的信号不同,一端没信号输出,另一端是25KHz的方波,由此可以确定是这根线坏了。换线后问题解决了。
第二篇:深大数字电路实验报告2--数据选择器
深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称:数字电路与逻辑设计
实验项目名称:数据选择器
学院:计算机与软件学院
专业:软件工程
指导教师:王毅
报告人:薛锡增学号:2013150368班级:8班
实验时间:20##-10-31
实验报告提交时间:20##-11-9
教务部制
![](https://upload2.fanwen118.com/wk001/3526593/3526593_table_1.png)
![](https://upload2.fanwen118.com/wk001/3526593/3526593_table_2.png)
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。