數(shù)字邏輯實驗指導書葛長赟編寫大連東軟信息學院,.電子工程系2016年8月引言《數(shù)字邏輯》是軟件工程專業(yè)的必修課，為后續(xù)課程的實施，為進一謝謝閱讀步學習各專業(yè)后續(xù)課程打下基礎，是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。感謝閱讀通過這門課程的學習，使學生掌握數(shù)字電路與系統(tǒng)的基本工作原理和精品文檔放心下載分析設計方法；理解標準的集成電路器件使用方法為后續(xù)學習奠定基礎。感謝閱讀本門課程理論內(nèi)容包括：數(shù)制與碼制、邏輯代數(shù)基礎、組合邏輯電路精品文檔放心下載的分析和設計、各種觸發(fā)器及時序邏輯電路的分析和設計等，除數(shù)制與碼精品文檔放心下載制外，每部分內(nèi)容都配備有相應的實驗室實驗，幫助學生理解和掌握相關(guān)精品文檔放心下載知識內(nèi)容。本實驗指導書旨在對《數(shù)字邏輯》課程的實驗進行規(guī)范，內(nèi)容包括：精品文檔放心下載實驗目的和要求、設備或環(huán)境、實驗原理（項目分析和設計）、實驗內(nèi)容（項感謝閱讀目實施）等。學生可遵照本實驗指導書內(nèi)容完成相應實驗并提交實驗報告。感謝閱讀,.設備與工具這章主要介紹本實驗指導書中會用到的硬件設備。信號發(fā)生器信號發(fā)生器是一臺具有高度穩(wěn)定性、多功能等特點的函數(shù)信號發(fā)生器。謝謝閱讀能直接產(chǎn)生正弦波、三角波、方波、斜波、脈沖波，波形對稱可調(diào)并具有感謝閱讀反向輸出，直流電平可連續(xù)調(diào)節(jié)。TTL可與主信號做同步輸出。還具有VCF感謝閱讀輸入控制功能。頻率計可做內(nèi)部頻率顯示，也可外測1Hz~10.0MHz的信感謝閱讀號頻率，電壓用LED顯示。萬用表萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電子電工儀表，一般的萬用表精品文檔放心下載可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻等。有些萬用表還可測量感謝閱讀電容、電感、功率、晶體管共射極直流放大系數(shù)等。數(shù)字電路實驗箱數(shù)字電路實驗箱可以為學生提供內(nèi)容豐富的實驗平臺，結(jié)構(gòu)設計靈活，精品文檔放心下載,.可在此平臺上搭建電路，完成數(shù)字電路課程要求的基本實驗。精品文檔放心下載實驗三：觸發(fā)器特性測試能力培養(yǎng)目標理解RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器的工作原理精品文檔放心下載能正確使用RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器項目任務要求（1）利用與非門構(gòu)成RS觸發(fā)器（2）測試D觸發(fā)器的邏輯功能（3）測試JK觸發(fā)器的邏輯功能項目分析（1）RS觸發(fā)器把兩個與非門的輸入、輸出端交叉連接，即可構(gòu)成基本RS觸發(fā)器。RS感謝閱讀,.________觸發(fā)器的Q和Q應該呈互補關(guān)系，但在R=0、S=0時Q和Q都為1，所以此時為非法狀態(tài)。表2-5-1RS觸發(fā)器真值表輸入輸出____Q__RSQ00110101101011Q__Q74LS00是最常見的二輸入四與非門芯片之一，因此可選用74LS00芯片。感謝閱讀（2）D觸發(fā)器觸發(fā)器的應用很廣，可用作數(shù)字信號的寄存、移位寄存、分頻和波形發(fā)生等。下表中的“X”表示該引腳的電平無論高低，對輸出結(jié)果不發(fā)生任何作用；“↑”表示該引腳要接到單次脈沖開關(guān)，且應為上升沿，按下單次脈沖按鈕時輸出結(jié)果會發(fā)生變化。精品文檔放心下載2-5-2D觸發(fā)器真值表輸入輸出PRCLRCKDQ__Q01XX1010XX0100XX1111↑11011↑001110XQ__QD觸發(fā)器74LS74芯片的引腳結(jié)構(gòu)圖如下所示，其中引腳14（VCC）感謝閱讀5V電源，引腳7（GND）接地。CLR表示復位信號（清零），D表示觸精品文檔放心下載,.發(fā)信號，CK表示時鐘信號，PR表示預置，Q表示同相位輸出，Q__表示反精品文檔放心下載相位輸出。Vcc 2CLR 2D 2CK 2PR 2Q 2Q14 13 12 11 10 9 8D觸發(fā)器74LS7412345671CLR1D1CK1PR1Q1QGND圖2-5-174LS74引腳結(jié)構(gòu)圖（3）JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)功能，在各類集成觸發(fā)器中，JK觸發(fā)器的功能最為齊全。在實際應用中，它不僅有很強的通用性，而且能靈活地轉(zhuǎn)換其他類型的觸發(fā)器。下面分四種情況來分析主從型JK觸發(fā)器的邏輯功能。謝謝閱讀JK觸發(fā)器在J=1，K=1的情況下，來一個時鐘脈沖就翻轉(zhuǎn)一次，即具有計數(shù)功能。精品文檔放心下載J=0，K=0時，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。J=1，K=0時，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成1態(tài)。J=0，K=1時，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成0態(tài)。表2-5-3JK觸發(fā)器真值表輸入輸出CLRCKJKQ__Q,.0XXX011↓00Q__Q1↓10101↓01011↓11反轉(zhuǎn)11XXQ__Q【注】上表中的“↓”表示該引腳要接到單次脈沖開關(guān)，且應為下降沿，按下單次脈沖按鈕時輸出結(jié)果會發(fā)生變化。謝謝閱讀1J 1Q 1Q GND 2K 2Q 2Q14 13 12 11 10 9 8JK觸發(fā)器74LS7312345671CK1CLR1KVcc2CK2CLR2J圖2-5-274LS73引腳結(jié)構(gòu)圖（4）實驗設備及材料數(shù)電實驗箱（含連接線）1臺面包板（含連接線）1臺二輸入四與非門74LS001片雙D觸發(fā)器74LS741片雙JK觸發(fā)器74LS731片示波器1臺,.項目設計（1）利用與非門構(gòu)成RS觸發(fā)器利用74LS00的兩個與非門搭建RS觸發(fā)器，輸入端__、__接實驗箱上感謝閱讀R S的邏輯開關(guān)輸出，輸出端Q__、Q接邏輯電平指示燈，電路接線圖如下：謝謝閱讀K1K2

_R_S

ABAB

&Y&Y

_QQ

LED0LED1圖2-5-3RS觸發(fā)器邏輯電路接線圖（2）測試D觸發(fā)器的邏輯功能74LS74芯片包含兩個D觸發(fā)器，測試時可任選其中一組觸發(fā)器。將引感謝閱讀腳CLR（復位端）、PR（置位端）、D接實驗箱上的邏輯開關(guān)輸出，引腳Q、精品文檔放心下載__Q接邏輯狀態(tài)顯示燈，測試電路接線圖如下：K1CLRLED1K2PRQ_K3DQLED2AKCK圖2-5-4D觸發(fā)器邏輯電路接線圖如果將輸入引腳D接到連續(xù)脈沖信號時，可通過示波器觀察D觸發(fā)器謝謝閱讀的輸入輸出的波形之間的關(guān)系，這時需要將引腳D接到固定脈沖信號源精品文檔放心下載1KHz，引腳CK接10KHz，那么輸出引腳Q也呈現(xiàn)連續(xù)波形。謝謝閱讀（3）測試JK觸發(fā)器的邏輯功能,.74LS73芯片包含兩個JK觸發(fā)器，測試時可任選其中一組觸發(fā)器。將謝謝閱讀引腳J、K、CLR接到邏輯開關(guān)輸出，引腳Q、Q__接邏輯電平指示燈，測試感謝閱讀電路接線圖如下：K1JLED1K2KQ_K3CLRQLED2AKCK圖2-5-5JK觸發(fā)器邏輯電路接線圖如果將輸入接到連續(xù)脈沖信號時，可通過示波器觀察D觸發(fā)器的輸入謝謝閱讀輸出的波形之間的關(guān)系，這時需要將引腳CK接到固定脈沖信號源1KHz，感謝閱讀那么輸出引腳Q也呈現(xiàn)連續(xù)波形。項目實施（1）利用與非門構(gòu)成RS觸發(fā)器按設計的電路接線圖連線，按下表中的順序一步步進行測試，并填寫表格。謝謝閱讀表2-5-4RS觸發(fā)器測試結(jié)果表步驟輸入__輸出__Q__RSQ①01②11③10④11⑤ 0 0【填空】時序電路的值與 有關(guān)。根據(jù)觸發(fā)器的定義，Q__和Q應互補，因此 時為非法狀態(tài)。謝謝閱讀,.（2）測試D觸發(fā)器的邏輯功能按設計的電路接線圖進行連接，將CLR（復位）、PR（置位）引腳接實驗板上邏輯電平輸出開關(guān)，引腳CK接單次脈沖開關(guān)，引腳Q、Q__接邏輯電平指示燈，按下表中的步驟依次改變CLR、PR的電平，觀察現(xiàn)象并記錄Q、Q__的值，填寫表格。謝謝閱讀表2-5-5D觸發(fā)器測試結(jié)果表步輸入輸出驟CLRPRDCKQ__Q①01XX②11XX③10XX④11XX⑤00XX⑥111↑⑦110↑然后在上述步驟的基礎上，即CLR和PR均為高電平，將引腳D接1kHz脈沖源，引腳CK接10kHz脈沖源，用示波器同時觀察CK端、Q端的波形，并畫出來。謝謝閱讀由輸入輸出波形關(guān)系，可觀測到Q的波形在CK的 發(fā)生變化。感謝閱讀（3）測試JK觸發(fā)器的邏輯功能按設計的電路接線圖進行連接，74LS73芯片特殊的地方是：引腳4接+5V，引腳11接地。將引腳J、K、CLR接實驗板上邏輯電平輸出開關(guān)，引腳CK接單次脈沖開關(guān)，引腳Q、Q__接邏輯電平指示燈。按下表中的步驟依次改變CLR、J、K的電平，觀察現(xiàn)象并記錄Q、Q__的值，填寫表格。謝謝閱讀表2-5-6JK觸發(fā)器測試結(jié)果表順輸入輸出序CLRCKJKQ__Q,.①0XXX②1↓00③1↓10④1↓00⑤1↓01⑥1↓00⑦1↓11⑧1↓11然后在上述步驟的基礎上，使CLR=1，J=1，K=1，CK接1kHz脈沖源，通過示波