数字逻辑实验学习教案.pptx

《数字逻辑实验学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字逻辑实验学习教案.pptx（34页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1数字数字(shz)逻辑实验逻辑实验第一页，共34页。23 3 3 3、实验操作、实验操作、实验操作、实验操作(cozu)(cozu)(cozu)(cozu)规范规范规范规范（1 1）先连线）先连线(lin xin)(lin xin)，再上电，先断电，再上电，先断电，再拆线；再拆线；（2 2）电源和地要正确连接，切勿将两者接反了；）电源和地要正确连接，切勿将两者接反了；（3 3）做完实验后，要将导线拆下并整齐放置于）做完实验后，要将导线拆下并整齐放置于实验箱内。实验箱内。第2页/共34页第二页，共34页。3实验实验(shyn)(shyn)一一 基本门电路的功能和基本门电路的功能和特性及其

2、组合逻辑电路实验特性及其组合逻辑电路实验(shyn)(shyn)1 1 1 1、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)目的目的目的目的l l 掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性；掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性；l l 掌握各种掌握各种(zhn)(zhn)门电路的逻辑符号；门电路的逻辑符号；l l 了解集成电路的外引线排列及其使用方法；了解集成电路的外引线排列及其使用方法；l l 学习组合逻辑电路的设计及测试方法；学习组合逻辑电路的设计及测试方法；l l 学习全加器或全减器的设计方法。学习全加器或全减器的设计方法。第3页/共34页第三页，共34页。42 2 2

3、 2、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)内容内容内容内容（1 1）部分）部分TTLTTL门电路逻辑功能门电路逻辑功能(gngnng)(gngnng)验证验证测试其真值表及其简单测试其真值表及其简单(jindn)(jindn)组合电路的真组合电路的真值表。值表。（2 2）组合逻辑电路设计之全加器或全减器）组合逻辑电路设计之全加器或全减器用用74LS8674LS86（异或）和（异或）和74LS0074LS00（与非）搭出全加（与非）搭出全加器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号，观察输出结果值表

4、输入不同的逻辑电平信号，观察输出结果和进位和进位/借位电平，记录下来。借位电平，记录下来。第4页/共34页第四页，共34页。53 3 3 3、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)设备设备设备设备（1 1）数字）数字(shz)(shz)逻辑试验箱逻辑试验箱（2 2）导线）导线(doxin)(doxin)若干若干（3 3）集成器件）集成器件74LS0074LS00（与非）（与非）74LS0474LS04（非）（非）74LS8674LS86（异或）（异或）第5页/共34页第五页，共34页。674LS0074LS00（与非）（与非）1 12 23 34 45 56 6

5、7 78 89 91010111112121313141474LS0074LS001A1A1B1B1Y1Y2A2A2B2B4A4A3Y3Y3B3B3A3A4Y4YVccVccGNDGND4B4B2Y2Y第6页/共34页第六页，共34页。774LS0474LS04（非）（非）1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141474LS0474LS041A1A1Y1Y2A2A2Y2Y3A3A5Y5Y5A5A4Y4Y4A4A6Y6YVccVccGNDGND6A6A3Y3Y第7页/共34页第七页，共34页。874LS8674LS86（与非）（与非）1 12 2

6、3 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141474LS0074LS001A1A1B1B1Y1Y2A2A2B2B3B3B4Y4Y4A4A4B4B3Y3YVccVccGNDGND3A3A2Y2Y第8页/共34页第八页，共34页。94 4 4 4、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)步骤步骤步骤步骤（1 1）在实验）在实验(shyn)(shyn)箱上插入相应的逻辑门电箱上插入相应的逻辑门电路，并把输入端接实验路，并把输入端接实验(shyn)(shyn)箱的逻辑开关，箱的逻辑开关，输出端接发光二极管，接好电源正负极，即可输出端接发光

7、二极管，接好电源正负极，即可进行逻辑门特性验证实验进行逻辑门特性验证实验(shyn)(shyn)，将门的逻，将门的逻辑特性制成表格。辑特性制成表格。第9页/共34页第九页，共34页。10（2 2）用）用74LS0074LS00连接电路如下图所示，并把输入端接连接电路如下图所示，并把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接发光二极管，在实验箱的逻辑开关，输出端接发光二极管，在MNXYMNXY各各种种(zhn)(zhn)输入组合下，观测输出输入组合下，观测输出F F，并记录下来，并记录下来，写出写出F=f(M,N,X,Y)F=f(M,N,X,Y)的逻辑表达式。的逻辑表达式。&M MX XY YN NF

8、FA AB B（HZHZ）（KHZKHZ）第10页/共34页第十页，共34页。11（3 3）用）用74LS8674LS86和和74LS0074LS00搭出全加器或全减器电搭出全加器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号，观察输出结果的逻辑电平信号，观察输出结果(ji gu)(ji gu)和进和进位位/借位电平，记录下来。借位电平，记录下来。第11页/共34页第十一页，共34页。125 5 5 5、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)原理原理原理原理（1 1）组合）组合(zh)(zh)逻辑电路分析

9、方逻辑电路分析方法法逻辑电路图逻辑电路图函数表达式函数表达式化简化简功能描述功能描述真值表真值表第12页/共34页第十二页，共34页。13A.A.A.A.逻辑逻辑逻辑逻辑(lu(lu(lu(lu j)j)j)j)抽象抽象抽象抽象B.B.B.B.逻辑逻辑逻辑逻辑(lu j)(lu j)(lu j)(lu j)赋值赋值赋值赋值定义定义(dngy)(dngy)逻辑状态的含义，即以逻辑状态的含义，即以“0”“0”、“1”“1”分别表示输入和输出的不同状态。分别表示输入和输出的不同状态。C.C.C.C.根据因果关系列出真值表根据因果关系列出真值表根据因果关系列出真值表根据因果关系列出真值表分析事件的因果

10、关系，确定输入变量和输出变量。分析事件的因果关系，确定输入变量和输出变量。E.E.E.E.画出逻辑电路图画出逻辑电路图画出逻辑电路图画出逻辑电路图D.D.D.D.化简或变换后，得到逻辑函数表达式化简或变换后，得到逻辑函数表达式化简或变换后，得到逻辑函数表达式化简或变换后，得到逻辑函数表达式（2 2）组合逻辑电路设计方法）组合逻辑电路设计方法第13页/共34页第十三页，共34页。14（3 3）全加器或全减器设计）全加器或全减器设计(shj)(shj)全加器设计全加器设计全加器设计全加器设计(shj)(shj)(shj)(shj)C Ci i CO COA Ai iB Bi iC Ci-1i-1S

11、 Si i CICI1 1 1 1 11 1 1 1 10 0 0 0 00 0 0 0 00 0 1 1 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 0 1 00 1 1 0 10 1 1 0 11 0 1 0 11 0 1 0 11 1 0 0 1 0 0 0 1 01 1 0 0 11 1 0 0 1A Ai i B Bi i C Ci-1 i-1 S Si i C Ci i第14页/共34页第十四页，共34页。15A Ai iB Bi iC Ci-1i-10000 01 01 111110100 01 10 00 00 00 01 11 11 11 1S Si i第15页/共34页第

12、十五页，共34页。16A Ai iB Bi iC Ci-1i-10000 01 01 111110100 01 10 01 11 11 10 00 00 01 1C Ci i第16页/共34页第十六页，共34页。17&S Si i=1=1=1=1B Bi iC Ci-1i-1A Ai iA Ai iB Bi iC Ci-1i-1C Ci i第17页/共34页第十七页，共34页。18全减器设计全减器设计全减器设计全减器设计(shj)(shj)(shj)(shj)G Gi iFDFDA Ai iB Bi iG Gi-1i-1D Di iA Ai i B Bi i G Gi-1 i-1 D Di i

13、 G Gi i0 0 0 0 00 0 0 0 00 0 1 1 10 0 1 1 10 1 0 1 10 1 0 1 10 1 1 0 10 1 1 0 11 0 0 1 01 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 0 01 1 0 0 01 1 0 0 01 1 1 1 11 1 1 1 1第18页/共34页第十八页，共34页。19B Bi iG Gi-1i-10000 01 01111110100 01 10 00 00 00 01 11 11 11 1A Ai iD Di i第19页/共34页第十九页，共34页。20B Bi iG Gi-1i-10000 01 011111101

14、00 01 10 01 10 00 01 11 11 10 0A Ai iG Gi i第20页/共34页第二十页，共34页。216 6 6 6、思考题（选做）、思考题（选做）、思考题（选做）、思考题（选做）（1 1）用二输入）用二输入(shr)(shr)与非门实现三输入与非门实现三输入(shr)(shr)与非门与非门（2 2）用二输入）用二输入(shr)(shr)与非门实现四输入与非门实现四输入(shr)(shr)与与非门非门（3 3）设计）设计(shj)(shj)一个二位二进制加法器一个二位二进制加法器（4 4）设计一个可控的全加）设计一个可控的全加/全减器，控制端全减器，控制端X=0X=0

15、时，当时，当X=0X=0时，实现全减器功能；当时，实现全减器功能；当X=1X=1时，时，实现全加器功能。实现全加器功能。第21页/共34页第二十一页，共34页。22实验实验(shyn)(shyn)二二 数值比较器和计数器数值比较器和计数器实验实验(shyn)(shyn)1 1 1 1、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)目的目的目的目的l l 强化强化(qinghu)(qinghu)组合逻辑电路的设计及测试方法；组合逻辑电路的设计及测试方法；l l 学习数值比较器的设计方法；学习数值比较器的设计方法；l l 学习时序逻辑电路的设计及测试方法；学习时序逻辑电路的

16、设计及测试方法；l l 掌握集成二进制同步计数器掌握集成二进制同步计数器74LS16174LS161的逻辑功能；的逻辑功能；l l 掌握任意进制计数器的构成方法。掌握任意进制计数器的构成方法。第22页/共34页第二十二页，共34页。232 2 2 2、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)内容内容内容内容（1 1）一位数值）一位数值(shz)(shz)比较器设计比较器设计用用74LS8674LS86（异或）、（异或）、74LS0074LS00（与非）和（与非）和74LS0474LS04（非）搭出一位数值比较器电路，画出其逻辑电（非）搭出一位数值比较器电路，画出其

17、逻辑电路路(lu j din l)(lu j din l)图，并验证它的运算。图，并验证它的运算。（2 2）时序逻辑电路设计之计数器）时序逻辑电路设计之计数器用用74LS16174LS161和其他逻辑门器件搭建一个和其他逻辑门器件搭建一个6060进制计进制计数器电路，并将结果输出到数器电路，并将结果输出到7 7段数码管显示出来，段数码管显示出来，画出其逻辑电路图，并验证它的运算。画出其逻辑电路图，并验证它的运算。第23页/共34页第二十三页，共34页。243 3 3 3、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)设备设备设备设备（1 1）数字）数字(shz)(shz

18、)逻辑试验箱逻辑试验箱（2 2）导线）导线(doxin)(doxin)若干若干（3 3）集成器件）集成器件74LS0074LS00（与非）（与非）74LS0474LS04（非）（非）74LS8674LS86（异或）（异或）74LS16174LS161（4 4位二进制同步计数器）位二进制同步计数器）第24页/共34页第二十四页，共34页。254 4 4 4、实验、实验、实验、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)原理原理原理原理（1 1）一位数值比较）一位数值比较(bjio)(bjio)器器设计设计A B FA B F1 1(AB)F(AB)F2 2(A=B)F(A=B)F3 3(

19、AB)(AB)0 0 0 1 00 0 0 1 00 1 0 0 10 1 0 0 11 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 01 1 0 1 0从真值表可得从真值表可得：第25页/共34页第二十五页，共34页。26（2 2）6060进制计数器设计进制计数器设计(shj)(shj)1 18 89 9161674LS16174LS161COCOD D0 0V VCCCCQ Q3 3Q Q1 1Q Q2 2Q Q0 0LDLDCTCTT TD D3 3D D1 1D D2 2CTCTP PCPCPCRCRLDLD：预置数控制端：预置数控制端 （同步）；（同步）；D0D0、D1D1、

20、D2D2、D3D3：预置：预置(y zh)(y zh)数输入端；数输入端；CRCR：清：清0 0端（异步）；端（异步）；CPCP：计数脉冲：计数脉冲(michng)(michng)输入端输入端(上升沿有效上升沿有效)；CTCTP P、CTCTT T：计数器工作状态控制端；：计数器工作状态控制端；COCO：进位信号输出端；：进位信号输出端；Q Q0 0Q3：计数器状态输出端。：计数器状态输出端。第26页/共34页第二十六页，共34页。27功能表：功能表：CR LD CTCR LD CTP P CT CTT T CP DCP D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 00 d d d d d

21、 d d d 0 0 0 00 d d d d d d d d 0 0 0 01 1 0 d d d d d d1 1 0 d d d d d d1 1 d 0 d d d d d1 1 d 0 d d d d d1 0 d d d1 0 d d d3 3 d d2 2 d d1 1 d d0 0 同步置数同步置数1 1 1 1 d d d d 1 1 1 1 d d d d 加法计数加法计数第27页/共34页第二十七页，共34页。28例例1 1：用：用74LS16174LS161利用预置数法构成利用预置数法构成(guchng)(guchng)模模1212加法计数器。加法计数器。LDLD000

22、000000001000100100010001100110100010001010101011101111000100010011001101010100110011010111011LDLD：预置数控制端（同步）；：预置数控制端（同步）；集成(j chn)计数器74LS161的应用1、构成(guchng)任意进制计数器(1)(1)预置数法预置数法第28页/共34页第二十八页，共34页。29CPCPD D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0 LD LDQ Q3 3 Q Q2 2 Q Q1 1 Q Q0 074LS16174LS161CPCP&第29页/共34页第二十九页，共34页

23、。30例例2 2：用：用74LS16174LS161利用归零法构成利用归零法构成(guchng)10(guchng)10进制进制加法计数器。加法计数器。0100010001010101001100110110011000100010011101110001000110001000100110010000000010101010CRCR：清：清0 0端（异步）；端（异步）；(2)(2)归零法归零法第30页/共34页第三十页，共34页。31&CRCRCPCPQ Q3 3 Q Q2 2 Q Q1 1 Q Q0 074LS16174LS161CPCPD D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0

24、0第31页/共34页第三十一页，共34页。322、集成(j chn)计数器的级联例例3 3：用：用74LS16174LS161构成构成(guchng)256(guchng)256进制加法计数进制加法计数器。器。111CP(1)(2)CRD3 D2 D1 D0Q0 Q1 Q2 Q3LDCOCTPCTTCRD3 D2 D1 D0Q0 Q1 Q2 Q3LDCOCTPCTT第32页/共34页第三十二页，共34页。335 5 5 5、思考题（选做）、思考题（选做）、思考题（选做）、思考题（选做）（1 1）设计一个）设计一个(y)(y)两位二进制数值比较两位二进制数值比较器器（2 2）设计）设计(shj)(shj)其他进制计数器其他进制计数器（3 3）设计）设计(shj)(shj)带暂停功能的计数器带暂停功能的计数器第33页/共34页第三十三页，共34页。34感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第34页/共34页第三十四页，共34页。