1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則 一、一、參參加實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)衣冠整潔。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)保持安靜，不要大加實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)衣冠整潔。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)保持安靜，不要大 聲喧嘩和打鬧，妨礙他人學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。不準(zhǔn)吸煙，不準(zhǔn)隨地吐痰，不準(zhǔn)聲喧嘩和打鬧，妨礙他人學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。不準(zhǔn)吸煙，不準(zhǔn)隨地吐痰，不準(zhǔn) 亂扔紙屑與雜物。亂扔紙屑與雜物。 二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度和儀器操作規(guī)程。二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度和儀器操作規(guī)程。 愛護(hù)儀器設(shè)備，節(jié)約實(shí)驗(yàn)器材，未經(jīng)許可不得亂動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備。愛護(hù)儀器設(shè)備，節(jié)約實(shí)驗(yàn)器材，未經(jīng)許可不得亂動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備。 三、注意人身安全和設(shè)備安全。若儀器出現(xiàn)故障，要立即切斷電源三、注意人

2、身安全和設(shè)備安全。若儀器出現(xiàn)故障，要立即切斷電源 并立即向指導(dǎo)教師報(bào)告，以防故障擴(kuò)大。待查明原因、排除故障之后才并立即向指導(dǎo)教師報(bào)告，以防故障擴(kuò)大。待查明原因、排除故障之后才 可繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？衫^續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 四、要以嚴(yán)格、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)合所學(xué)理論，獨(dú)立思四、要以嚴(yán)格、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)合所學(xué)理論，獨(dú)立思 考，分析研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)?？?，分析研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。 五、實(shí)驗(yàn)完畢后必須收拾整理好自己使用的儀器設(shè)備，保持實(shí)驗(yàn)臺(tái)五、實(shí)驗(yàn)完畢后必須收拾整理好自己使用的儀器設(shè)備，保持實(shí)驗(yàn)臺(tái) 整潔，填寫實(shí)驗(yàn)儀器使用記錄。在歸還實(shí)驗(yàn)儀器后，才能離開。整潔，填寫實(shí)驗(yàn)儀器使用記錄。在歸還實(shí)驗(yàn)儀

3、器后，才能離開。 六、違反實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度和儀器設(shè)備操作規(guī)程造成事故、導(dǎo)致儀器六、違反實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度和儀器設(shè)備操作規(guī)程造成事故、導(dǎo)致儀器 設(shè)備損壞者，將視情節(jié)輕重按實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理制度處理及賠償。設(shè)備損壞者，將視情節(jié)輕重按實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理制度處理及賠償。 電工電子實(shí)驗(yàn)室安全制度 一、每個(gè)實(shí)驗(yàn)室要有專人擔(dān)任安全員，負(fù)責(zé)本室的各項(xiàng)安全工作。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室要有專人擔(dān)任安全員，負(fù)責(zé)本室的各項(xiàng)安全工作。 并定期進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門匯報(bào)。并定期進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門匯報(bào)。 二、實(shí)驗(yàn)室總電源應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，各分室電源應(yīng)有指示燈指示。二、實(shí)驗(yàn)室總電源應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，各分室電源應(yīng)有指

4、示燈指示。 三、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不準(zhǔn)吸煙。要經(jīng)常檢查室內(nèi)電源設(shè)備狀況。各種用電三、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不準(zhǔn)吸煙。要經(jīng)常檢查室內(nèi)電源設(shè)備狀況。各種用電 設(shè)備使用完畢后要斷開電源。設(shè)備使用完畢后要斷開電源。 四、實(shí)驗(yàn)室鑰匙不能出借他四、實(shí)驗(yàn)室鑰匙不能出借他人，實(shí)驗(yàn)室所有儀器設(shè)備的配置、維修、人，實(shí)驗(yàn)室所有儀器設(shè)備的配置、維修、 拆卸等都必須做好記錄并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，非經(jīng)有關(guān)人員許可不得擅拆卸等都必須做好記錄并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，非經(jīng)有關(guān)人員許可不得擅 自動(dòng)用。自動(dòng)用。 五、每個(gè)實(shí)驗(yàn)室要配備必要的消防器材（五、每個(gè)實(shí)驗(yàn)室要配備必要的消防器材（ 滅火器、滅火栓滅火器、滅火栓 ） ，消，消 防器材必須定期檢查更換。任何人不

5、得隨意搬動(dòng)、拆卸消防器材。防器材必須定期檢查更換。任何人不得隨意搬動(dòng)、拆卸消防器材。 六、工作人員離開時(shí)必須斷開室內(nèi)電源、水源，關(guān)好門窗。六、工作人員離開時(shí)必須斷開室內(nèi)電源、水源，關(guān)好門窗。 匪警電話匪警電話 110110 火警電話火警電話 119119 校保衛(wèi)處電話校保衛(wèi)處電話 32083933208393 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 實(shí)驗(yàn)前寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)報(bào)告要求見各實(shí)驗(yàn)章節(jié)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須實(shí)驗(yàn)前寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)報(bào)告要求見各實(shí)驗(yàn)章節(jié)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須 用規(guī)定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙書寫。實(shí)驗(yàn)報(bào)告需附由教師簽字的原始數(shù)據(jù)紙方為用規(guī)定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙書寫。實(shí)驗(yàn)報(bào)告需附由教師簽字的原始數(shù)據(jù)紙方為 有效。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)有下列各項(xiàng)內(nèi)容

6、：有效。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)有下列各項(xiàng)內(nèi)容： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?二、儀器與設(shè)備二、儀器與設(shè)備 三、原理簡(jiǎn)述（含實(shí)驗(yàn)原理圖）三、原理簡(jiǎn)述（含實(shí)驗(yàn)原理圖） 四、內(nèi)容與步驟（含測(cè)量數(shù)據(jù)）四、內(nèi)容與步驟（含測(cè)量數(shù)據(jù)） 五、總結(jié)五、總結(jié) 實(shí)驗(yàn)一 THD-1 數(shù)字電路箱的使用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、學(xué)習(xí) THD-1 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱的使用。 2、掌握示波器的基本工作原理及使用方法。 二、實(shí)驗(yàn)儀器 THD-1 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 V-252 型雙蹤示波器 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 （一）THD-1 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 1、觀察實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)，熟悉各部分區(qū)域的功能，為今后使用實(shí)驗(yàn)箱完成數(shù)字電 路實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)箱各部分區(qū)域名稱如圖 1

7、-1 所示。 2、測(cè)試邏輯開關(guān)和發(fā)光二極管顯示功能 打開實(shí)驗(yàn)箱的總電源開關(guān)，將邏輯開關(guān)右側(cè) 處接+5V 電源，撥動(dòng)邏輯開 關(guān)觀察結(jié)果，邏輯開關(guān)遵循正邏輯，即燈亮表示輸出邏輯為 1，燈滅表示輸出邏 輯為 0； 用一連線一端插入發(fā)光二極管顯示輸入插孔，另一端插入邏輯開關(guān)的輸出插 孔，撥動(dòng)邏輯開關(guān)，輸出高電平時(shí)發(fā)光二極管亮，輸出低電平時(shí)發(fā)光二極管滅。 3、 試單脈沖和連續(xù)脈沖輸出端功能 在信號(hào)區(qū) 處接上電源。單脈沖有兩種輸出方式，按動(dòng)單脈沖按鍵，每 +5V 圖 1-1 THD-1 型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱版 面圖 1 23 4 5 6 直流電源區(qū)蜂鳴器繼電器 IC 插座區(qū) 1 總電源開關(guān) 2 脈沖信號(hào)區(qū) 3

8、 邏輯筆 4 數(shù)碼管 5 撥碼開關(guān) 6 邏輯開關(guān) 7 發(fā)光二極管 7 +5V 按動(dòng)一下，單脈沖輸出處提供由高電平到低電平（或由低電平到高電平）的一個(gè) 過(guò)程 ； 連續(xù)脈沖信號(hào)輸出處，有三檔頻率粗調(diào)供頻率范圍選擇，將輸出頻率調(diào)至 1Hz，發(fā)光二極管每秒閃亮一次，調(diào)至高頻時(shí)，并調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，看到發(fā)光二極 管恒亮。 （高頻時(shí)人的肉眼反應(yīng)不出頻率的變化） 。 4、 測(cè)試數(shù)碼顯示功能 將數(shù)碼管的 ABCD 端與四個(gè)邏輯開關(guān) X0、X1、X2、X3相連接，撥動(dòng)開關(guān)為 0000、0001、0010、0011、0100、 、 、 、 、 、可觀察 8421 碼顯示，即可順序顯示 0、1 、2、3、4、 、 、

9、、 、 、 。 將撥碼開關(guān)任一組 ABCD 與數(shù)碼管的任一 ABCD 相連接，按動(dòng)撥碼開關(guān)，觀 察顯示結(jié)果。 （二）示波器的使用 1、 按下示波器的電源開關(guān)，預(yù)熱。 2、 測(cè)試示波器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 將示波器 MODE 檔置于 CH1 位，INT TRIG 同樣置于 CH1，這時(shí)表示選擇 示波器的通道 1。 在示波器通道 1 區(qū)的下方 AC-GND-DC 檔選擇 GND 檔，然后調(diào)節(jié) POSITION 旋鈕，將屏幕上的水平基準(zhǔn)線置于中間位置。調(diào)整好后，將 AC- GND-DC 置 AC 檔。 將示波器面板上屏幕的右下方 CAL 端子的機(jī)內(nèi) 0.5V 校準(zhǔn)信號(hào)與 CH1 通道相 連。調(diào)整示波器上通

10、道 1 區(qū) TIME/DIV 旋鈕和 VOLTS/DIV 旋鈕，并將 TIME/DIV 旋鈕和 VOLTS/DIV 旋鈕鎖定在校正狀態(tài)，同時(shí)調(diào)整 LEVEL 旋鈕， 使顯示屏上出現(xiàn) 1-2 周期的穩(wěn)定方波。根據(jù)如下如下公式讀取波形的相關(guān)參數(shù)。記入 表 1 中。 周期 T = 一周期格數(shù)掃描速度 幅值 Um=Um值格數(shù)靈敏度 表 1 一周期格數(shù) w（cm） 掃描速度 （ms/cm） 周期 T（ms） Um 值格數(shù) h（cm） 靈敏度 （V/cm） Um 值 (v) 實(shí)驗(yàn)二 TTL 集成門電路 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握 TTL 集成與非門的邏輯功能和性能特點(diǎn)； 2、能正確使用各種集成門電路； 3、進(jìn)

11、一步熟悉實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)、基本功能和使用方法。 二、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備 THD-1 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 萬(wàn)用表 集成片 74LS20、74LS86 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 門電路是組成數(shù)字電路的最基本的單元，包括與非門、與門、或門、或非門、 與或非門、異或門、集成電極開路與非門和三態(tài)門等。最常用的集成門電路有 TTL 和 CMOS 兩大類。TTL 為晶體管晶體管邏輯的簡(jiǎn)稱，廣泛的應(yīng)用于中小規(guī) 模電路，功耗較大。 本實(shí)驗(yàn)所用的 74LS20 是四輸入雙與非門。即在一塊芯片內(nèi)含有兩個(gè)相互獨(dú) 立的與非門，每個(gè)與非門含有四個(gè)輸入端。其邏輯表達(dá)式為 Y=ABCD，邏輯符號(hào) 及引腳排列如圖 2-1。 正邏輯的前提下，輸入端只要一

12、個(gè)為低電平，輸出就為高電平。描述與非門 的輸入、輸出關(guān)系可以用 電壓傳輸特性表示，見圖 2-2 從電壓傳輸特性曲線 UOL UOH Uo UOFF UON Ui 1234567 891 0 1 1 1 2 1 3 1 4 圖 2-1 74LS20 管腳 圖 Vcc GND 上可以讀出輸出高電平 UOH，輸出低電平 UOL，開門電平 UON，關(guān)門電平 UOFF等 參數(shù)。實(shí)際的門電路 UOH和 UOL并不是恒定值，由于產(chǎn)品的分散性，每個(gè)門之間 都有差異 。在 TTL 電路中，常常規(guī)定高電平的標(biāo)準(zhǔn)值為 3V，低電平的標(biāo)準(zhǔn)值為 0.2V。 從 0V 到 0.8V 都算作低電平,從 2V 到 5V 都算

13、作高電平,超出了這一范圍是 不允許的,因?yàn)檫@不僅會(huì)破壞電路的邏輯關(guān)系,而且還可能造成器件性能下降甚至損 壞。 圖 2-2 電壓傳輸特性曲線 圖中：UOH：指一個(gè)（或幾個(gè)）輸入端是低電平時(shí)輸出的電平； UOL：指輸入指端全為高電平時(shí)輸出的電平； UON：在額定負(fù)載下得到規(guī)定的低電平，輸入端應(yīng)加的最小輸入電平； UOFF：通常規(guī)定保證輸出電壓為標(biāo)準(zhǔn)高電平的條件下所允許的最大輸入 電平。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1、TTL 與非門的邏輯功能和電壓傳輸特性的測(cè)試 （1） 、與非門邏輯功能的測(cè)試： 在數(shù)字箱 14 芯 IC 插座上，將芯片的小缺口與 IC 插座的缺口對(duì)準(zhǔn)插上 74LS20 四輸入雙與非門集成元件。

14、按照?qǐng)D 2-3 接線，14 腳接+5V 電源，7 腳接地， 接線后檢查無(wú)誤，通電，按照表 2-1 改變 A、B、C、D 狀態(tài)，觀察記錄輸出狀態(tài)； 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中寫出邏輯表達(dá)式 Y。 表 2-1 （2） 、與非門電壓傳輸特性測(cè)試 用 74LS20 元件中的任一四輸入與非門 按照?qǐng)D 2-3 連接線路.接線檢查無(wú)誤后，通電， 準(zhǔn)備測(cè)試。調(diào)節(jié)電位器，使輸入電壓 VI從 零逐漸增大（用萬(wàn)用表測(cè)量電壓的大?。?， A B C DY 圖 2-3 傳輸特性測(cè)試電路 5 7 14 1 2 4 +5 V W U I 6 R Uo 按照表 2-2 要求，同時(shí)測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出 VO的數(shù)值，將其填入表 2-2 中。 表 2

15、-2 根據(jù)表 2-2 的結(jié)果，在坐標(biāo)紙上畫出電壓傳輸特性 （uo=f（ui）的關(guān)系）,并求出開門電平 UON,關(guān)門電平 UOFF值。異或門的邏輯功能 測(cè)試 74LS86 為二輸入四異或門元件，即芯片內(nèi)含有四個(gè)異或門。如圖 2-5，先將 VCC接+5V 電源 GND 接地；任選一異或門（如 1，2 腳接邏輯開關(guān)的輸出電平， 3 腳接發(fā)光二極管） 測(cè)試異或門的邏輯特性并記入表 2-3 中。 五、總結(jié) 1、在數(shù)字電路箱上使用集成芯片時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？ 2、TTL 系列芯片與 CMOS 芯片的區(qū)別。 輸入 UI （V） 0.20.40.60.80.91.01.11.21.31.41.61.82.0 輸

16、出 Uo （V） 1234567 891 0 1 1 1 2 1 3 1 4 圖 2-5 74LS86 管腳 圖 Vcc GND & & & 實(shí)驗(yàn)三 組合邏輯電路設(shè)計(jì) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握組合電路的一般設(shè)計(jì)方法； 2、掌握半加器、全加器邏輯功能，并用元件實(shí)現(xiàn)之， 3、根據(jù)給定的實(shí)際邏輯要求，設(shè)計(jì)出最簡(jiǎn)單的邏輯電路圖。 二、實(shí)驗(yàn)儀器 THD-1 數(shù)字電路箱 集成片 74LS20，74LS00，74LS86 三、實(shí)驗(yàn)原理 數(shù)字系統(tǒng)中常用的各種數(shù)字部件，就其結(jié)構(gòu)和工作原理而言可分為兩大類， 即組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。組合邏輯電路輸出狀態(tài)只決定于同一時(shí)刻的各 輸入狀態(tài)的組合，與先前狀態(tài)無(wú)關(guān)，它的

17、基本單元一般是邏輯門。時(shí)序邏輯電路 輸出狀態(tài)不僅與輸入變量的狀態(tài)有關(guān)，而且還與系統(tǒng)原先的狀態(tài)有關(guān)，它的基本 單元一般是觸發(fā)器。 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟一般為： （1）根據(jù)邏輯要求列出真值表； （2）從真值表中寫出邏輯表達(dá)式； （3）化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式，并選用適當(dāng)?shù)钠骷?（4）根據(jù)選用的器件，畫出邏輯圖。 邏輯化簡(jiǎn)是組合邏輯設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟之一。為了使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和使用器 件較少，往往要求邏輯表達(dá)式盡可能化簡(jiǎn)。由于實(shí)際使用時(shí)要考慮電路的工作 速度和穩(wěn)定可靠等因素，在較復(fù)雜的電路中，還要求邏輯清晰易懂，所以最簡(jiǎn) 設(shè)計(jì)不一定是最佳的。但一般來(lái)說(shuō)，在保證速度、穩(wěn)定可靠與邏輯清楚的前提 下，盡量使用最少的器

18、件，以降低成本。 組合邏輯設(shè)計(jì)過(guò)程常是在理想的情況下進(jìn)行的。實(shí)際工作中，可能會(huì)出現(xiàn) 瞬間錯(cuò)誤。 例：三變量表決電路設(shè)計(jì) 根據(jù)邏輯要求，三變量輸入中有兩個(gè)或兩個(gè)以上為“1”者，輸出為“1” ， 列出真值 表 表 3-1 & & 圖 3-1 三表決電 路 ABC 得出邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn) Y= 選用與非門器件 Y= 所選的器件為 74LS00 和 74LS20，畫出邏輯圖 3-1。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、參考例子，按照?qǐng)D 3-1 接電路，驗(yàn)證三變量表決電路（用 74LS00 和 74LS20） 。設(shè)計(jì)一個(gè)四人無(wú)棄權(quán)表決電路（多數(shù)贊成則提案通過(guò)） ，本設(shè)計(jì)可采用 四輸入的雙與非門實(shí)現(xiàn)。 2、半加器的設(shè)計(jì) 在

19、加法運(yùn)算中，只考慮兩個(gè)加數(shù)本身相加，不考慮由低位來(lái)的進(jìn)位，這種加 法器稱為半加器。根據(jù)半加器的要求列真值表 3-2 A B CY 1234567 891 0 1 1 1 2 1 3 1 4 圖 3-2 74LS00 管腳 圖 Vc c GN D & & & & =1 & & S C 圖 3-2 半加 器 A B 表 3-2 邏輯表達(dá)式為S= 選用元件為 74LS86（異或門） 、74LS00。畫出電路圖 3-2。 若選用與非門器件，把原表達(dá)式化成與非-與非式：S= 自己畫出用與非門表示的半加器的電路圖。 3、全加器的設(shè)計(jì) 在加法運(yùn)算中，不僅考慮兩個(gè)加數(shù)本身相加，還要考慮從低位來(lái)的進(jìn)位，這 種加

20、法器稱為全加器。 列真值表 3-3 寫出邏輯表達(dá)式 Sn= Cn= 選用元件為 74LS86 和 74LS00，所以全加器的邏輯圖如圖 3-3 表 3-3 An Bn Cn Sn Cn+1 A BS C =1 Sn 圖 3-3 全加 器 =1 & & A n B n C n Cn+1 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、列寫實(shí)驗(yàn)任務(wù)的設(shè)計(jì)過(guò)程，畫出設(shè)計(jì)的電路圖。 2、對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)四 譯碼器、顯示器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解譯碼器工作原理 2、掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法； 3、熟悉數(shù)碼管的使用。 二、實(shí)驗(yàn)原理 譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路，譯碼器的邏輯功

21、能是將每個(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)。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛 的用途，不僅用與代碼的轉(zhuǎn)換，終端的數(shù)字顯示，還用與數(shù)據(jù)分配，存貯器尋址 和組合控制信號(hào)等。 譯碼器可分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。通用譯碼器又分為變量譯碼器和 代碼變換譯碼器。 變量譯碼器（又稱二進(jìn)制譯碼器）如 2/4 線、3/8 線、4/16 線譯碼器，n 個(gè)輸入變 量則有 2 個(gè)不同的組合狀態(tài)。如圖 4-1 的 2/4 譯碼，兩個(gè)輸入，得到四個(gè)輸出。 輸入 A、B，輸出為 AB、AB、 AB、AB，所用的 74LS00 芯片為二輸入的與非門， 輸出為低電平有效。 A B Y0Y1 Y2Y3 圖 4-1

22、二-四譯碼器原理 圖 & & & 常用的顯示器有熒光數(shù)碼管、液晶數(shù)碼管和半導(dǎo)體數(shù)碼管，目前使用最多的 是半導(dǎo)體 數(shù)碼管。 半導(dǎo)體數(shù)碼管又叫 LED 顯示器，它由七個(gè)制成條狀的發(fā)光二極管組成， 具有圖示共陰管和共陽(yáng)管；BCD 碼七段譯碼驅(qū)動(dòng)器型號(hào)有 74LS47、74LS48、CC4511 等。圖 4-2 為數(shù)碼管的引腳圖。 數(shù)碼管又分共陰、共陽(yáng)兩種，示意圖如圖 4-3。 圖 4-4 為譯碼驅(qū)動(dòng)原理圖。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、 驗(yàn)證 2/4 譯碼器功能。按照?qǐng)D 4-1 連接電路，A、B 輸入端接邏輯開關(guān)， M hagfedcb h a g fe dcb M - 共陽(yáng) 共陰 圖 4-3 數(shù)碼管示意 圖

23、 cdehM a b fg M 圖 4-2 數(shù)碼管引腳圖 二 進(jìn) 制 代 碼 譯 碼 驅(qū) 動(dòng) 顯 示 圖 4-4 譯碼驅(qū)動(dòng)原理 圖 輸出接發(fā)光二極管。按照表 4-1 記錄結(jié)果。所用芯片為 74LS04、74LS00。 表 4-1 2、74LS48 的邏輯功能測(cè)試。芯片的 A、B、C、D 端（BCD 碼輸入）接邏輯開 關(guān)， a、b、c、d、e、f、g 端接數(shù)碼管的對(duì)應(yīng)端（注意數(shù)碼管的 M 一定要接地） ， 3，4，5 腳接高電平。按照表 4-2 測(cè)試、記錄。 表 4-2 74LS48 芯片的引腳圖如 4-6，74LS48 可以直接驅(qū)動(dòng)共陰極的半導(dǎo)體數(shù)碼管。 A BY3 Y2 Y1 Y0 A B

24、C D數(shù)碼顯示 12345678 91 0 1 1 1 2 1 3 1 4 圖 4-674LS48 管腳圖 1 5 1 6 abcd e fg ABCDL T BI LEGN D Vcc 1234567 891 0 1 1 1 2 1 3 1 4 圖 4-5 74LS04 管腳 圖 & & & & & & & & & & 實(shí)驗(yàn)五 觸發(fā)器及其相互轉(zhuǎn)換 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握基本 RS、D、JK 觸發(fā)器的邏輯功能； 2、掌握集成觸發(fā)器的使用方法和邏輯功能的測(cè)試方法； 3、了解觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理 觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，用以表示邏輯狀態(tài)1和0，在一定的外界信號(hào)作 用下，可以從一

25、個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，它是一個(gè)具有記憶功能的二 進(jìn)制信息存貯器件，是構(gòu)成各種時(shí)序電路的最基本邏輯單元。 1、 基本 RS 觸發(fā)器 圖 5-1 為由兩個(gè)與非門交叉耦合構(gòu)成的基本 RS 觸發(fā)器， 它是無(wú)時(shí)鐘控制低電 平直接觸發(fā)的觸發(fā)器?；?RS 觸發(fā)器具有置0、置1和保持三種功能。通常 稱 S 為置1端，因?yàn)?S0 時(shí)觸發(fā)器被置1；R 為置0端，因?yàn)?R0 時(shí)觸發(fā)器 被置0，當(dāng) SR1 時(shí)狀態(tài)保持。 基本 RS 觸發(fā)器也可以用兩個(gè)“或非門”組成，此時(shí)為高電平觸發(fā)有效。 2、 D 觸發(fā)器 Q Q & RS 圖 5-1 基本 RS 觸 發(fā)器 1234567 891 0 1 1 1 2 1

26、3 1 4 圖 5-2 74LS74 管腳 圖 2Rd 1Sd 2D2C P 2Sd2Q 2Q Vcc 1D 1C P 1Q 1Sd1Q1Rd 1Sd GND 在輸入信號(hào)為單端的情況下，D 觸發(fā)器用起來(lái)最為方便， 其狀態(tài)方程為 Qn+1 Dn 其輸出狀態(tài)的更新發(fā)生在 CP 脈沖的上升沿，故又稱為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器， 觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時(shí)鐘到來(lái)前 D 端的狀態(tài)，D 觸發(fā)器的應(yīng)用很廣，可用作數(shù) 字信號(hào)的寄存，移位寄存，分頻和波形發(fā)生等。有很多種型號(hào)可供各種用途的需 要而選用。如雙 D(74LS74，CC4013)， 四 D (74LS175 ， CC4042)，六 D (74LS174 CC

27、14174)，八 D (74LS374) 等。 圖 5-2 為雙 D74LS74 的引腳排列和 邏輯符號(hào)。 3、 JK 觸發(fā)器 在輸入信號(hào)為雙端的情況下，JK 觸發(fā)器是功能完善、使用靈活和通用性較 強(qiáng)的一種觸發(fā)器。本實(shí)驗(yàn)采用 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器， 是下降邊沿觸發(fā)的邊沿觸 發(fā)器。引腳功能及邏輯符號(hào)如圖 5-3 所示。 JK 觸發(fā)器的狀態(tài)方程為: QJQnKQn J 和 K 是數(shù)據(jù)輸入端，是觸發(fā)器狀態(tài)更新的依據(jù)，若 J、K 有兩個(gè)或兩個(gè)以上 輸入端時(shí)，組成“與”的關(guān)系。Q 與 Q 為兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。通常把 Q0、Q1 的狀態(tài)定為觸發(fā)器0狀態(tài)；而把 Q1，Q0 定為1狀態(tài)。 JK 觸發(fā)

28、器常被用 作緩沖存儲(chǔ)器，移位寄存器和計(jì)數(shù)器。 CC4027 是 CMOS 雙 JK 觸發(fā)器，其功能與 74LS112 相同， 但采用上升沿觸發(fā)， R、S 端為高電平有效。 4、觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換 在集成觸發(fā)器的產(chǎn)品中，每一種觸發(fā)器都有自己固定的邏輯功能。還可以利用 轉(zhuǎn)換的方法獲得具有其它功能的觸發(fā)器。例如 JK 觸發(fā)器可轉(zhuǎn)為 D 觸發(fā)器，如圖 12345678 91 0 1 1 1 2 1 3 1 4 圖 5-3 74LS112 管腳 圖 1 5 1 6 1 K 1JGN D Vcc 1Q 1Sd1Q1CP 1Sd 2Q 1Rd 2Rd 2 K 2CP 1Sd 2J 2Q 2Sd JQ K

29、Q CP D JK-D 觸發(fā)器的轉(zhuǎn) 換 1 & K D-JK 觸發(fā)器的轉(zhuǎn) 換 Q QD & &1 J CP 圖 5- 4 5-4。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、測(cè)試基本 RS 觸發(fā)器的邏輯功能 按圖 5-1，用兩個(gè)與非門（選用 74LS00）組成基本 RS 觸發(fā)器，輸入端 R、S 接實(shí)驗(yàn)箱的邏輯開關(guān) ，輸出端 Q、 接邏輯電平顯示輸入插口，按表 5-1 的要 求測(cè)試，記錄之。 （74LS00 的芯片引腳圖見前面的實(shí)驗(yàn)中） 表 5-1 Q輸出狀態(tài) 2、測(cè)試雙 D 觸發(fā)器 74LS74 的邏輯功能 74LS74 芯片內(nèi)含兩個(gè) D 觸發(fā)器 （1） 、測(cè)試 Rd、Sd 的復(fù)位、置位功能。先將芯片的電源端和地端連

30、接好， 對(duì)應(yīng)的 Rd 和 Sd 接邏輯開關(guān)，Q 和 接發(fā)光二極管，按照表 5-2 要求改變 、 ，并記錄輸出結(jié)果（“”為任意狀態(tài)） 。置位是指將 Q 置“0”或“1” ，復(fù)位指 置位后，將 、 都恢復(fù)為 00 或 11 狀態(tài)，以準(zhǔn)備接受 CP 脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。 表 5-2 DCP Q 01 Sd 1Sd Q Q Rd 1Sd Sd 1Sd Rd 1Sd Sd 1Sd Q RS Rd 1Sd Q 10 （2） 、測(cè) 試 D 觸發(fā)器的 邏輯功能 在芯片上 選任一 D 觸發(fā)器。D、 端 接邏輯開關(guān)，CP 端接單脈沖（Signle ulse）,Q 端接發(fā)光二極管。 按表 5-3 的要求進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)，

31、用 端置位（即： 使 Qn=1 或 0） ，然后復(fù)位（將 置“1、1”狀態(tài)） 。 按 CP 脈沖觸發(fā)，并觀 察觸發(fā)器狀態(tài)更新是否發(fā)生在 CP 脈沖的上升沿（即由 01） ，記錄之。 表 5-3 2、測(cè)試雙 JK 觸發(fā)器 74LS112 邏輯功能 (1)、測(cè)試 Rd、Sd 的復(fù)位、置位功能 任取一只 JK 觸發(fā)器，Rd、Sd、J、K 端接邏輯開關(guān)，CP 端接單次脈沖源， Q、 端接發(fā)光二極管。按照表 5-4 要求， 測(cè)試并記錄 Rd、Sd 對(duì)輸出狀態(tài)的控制 作用。 表 5-4 DCPQnQn+1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 JKCP 01 10 Rd 1Sd Sd 1Sd Rd 1S

32、d Sd 1Sd Rd 1Sd Sd 1Sd Q Rd 1Sd Sd 1Sd QQ (2)、測(cè)試 JK 觸發(fā)器的邏輯功能 按表 5-5 的要求改變 J、K 狀態(tài)，并用 Rd、Sd 端對(duì)觸發(fā)器進(jìn)行異步置位和復(fù) 位。然后輸入單脈沖的下降沿和上升沿，觀察并記錄 狀態(tài)變化， 觀察觸 發(fā)器狀態(tài)更新是否發(fā)生在 CP 脈沖的下降沿（即 CP 由 10） 。 表 5-5 JKCPQnQn+1 0 1 0 00 1 0 1 0 01 1 0 1 0 10 1 0 1 0 11 1 四、總結(jié) 1、列表整理各類觸發(fā)器的邏輯功能，并說(shuō)明觸發(fā)方式。 2、列舉實(shí)際中觸發(fā)器的應(yīng)用。 3、利用普通的機(jī)械開關(guān)組成的數(shù)據(jù)開關(guān)所產(chǎn)

33、生的信號(hào)是否可作為觸發(fā)器的時(shí) 鐘脈沖信號(hào)？為什么？是否可以用作觸發(fā)器的其它輸入端的信號(hào)，為什么？ 實(shí)驗(yàn)六 計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用 Q Q 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、 學(xué)習(xí)用集成觸發(fā)器構(gòu)成計(jì)數(shù)器的方法，了解計(jì)數(shù)器的工作原理； 2、掌握中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器（74LS390）的使用方法及功能測(cè)試方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理 計(jì)數(shù)器是一個(gè)用以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的時(shí)序部件，它不僅可用來(lái)計(jì)脈沖數(shù)，還常 用作數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其它特定的邏輯功能。 計(jì)數(shù)器種類很多。按構(gòu)成計(jì)數(shù)器中的各觸發(fā)器是否使用一個(gè)時(shí)鐘脈沖源來(lái)分， 有同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)制的不同，分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十進(jìn)制計(jì) 數(shù)器和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)的增

34、減趨勢(shì)，又分為加法、減法和可逆計(jì)數(shù)器。 還有可預(yù)置數(shù)和可編程序功能計(jì)數(shù)器等等。目前，無(wú)論是 TTL 還是 CMOS 集成 電路， 都有品種較齊全的中規(guī)模集成計(jì)數(shù)電路。使用者只要借助于器件手冊(cè)提供 的功能表和工作波形圖以及引出端的排列，就能正確地運(yùn)用這些器件。 1、用 J、K 觸發(fā)器構(gòu)成異步二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器 圖 61 中的加法計(jì)數(shù)器是用四只觸發(fā)器構(gòu)成的四位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器， 它的連接特點(diǎn)是將低位 J、K 觸發(fā)器 CP 端接 CP 脈沖，再由低位觸發(fā)器的 Q 端和 CP Q JQ K CP Q JQ K CP Q JQ K CP Q JQ K CLR 清零 計(jì)數(shù)輸入 Q0Q1Q2Q3 四位二進(jìn)

35、制加法計(jì)數(shù) 器 CP Q JQ K CP Q JQ K CP Q JQ K CP Q JQ K 清零 CLR Q0Q1 Q2Q3 四位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù) 器 高一位的 CP 端連接。 若將圖稍加改動(dòng)，即將低位觸發(fā)器的 Q 端與高一位的 CP 端相連接，即構(gòu)成 了一個(gè) 4 位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，如圖。 2、中規(guī)模十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS390 是 集成雙十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，具有雙時(shí)鐘輸入， 并具有清除等功 能，其引腳排列及邏輯符號(hào)如圖 6-3 所示。每個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器又分為一個(gè)二進(jìn)制 計(jì)數(shù)器和一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，既可單獨(dú)用于二、五進(jìn)制計(jì)數(shù)，也可串聯(lián)成十進(jìn)制 計(jì)數(shù)器。實(shí)驗(yàn)箱上已有譯碼驅(qū)動(dòng)電路和發(fā)光數(shù)碼管，電路原

36、理如圖 6-4。 圖 6-3 74LS390 管腳 圖 12345678 9 10 111213 14 1516 GND Vcc 1C1RD1QA 1C 1QB1QC1QD 2C 2RD2QA2C 2QB2QC2QD C RD QRD C Q 0 Q 1 Q 2 1QA1QB1QC1QD 1C 1C 1RD 2QA2QB2QC2QD 2C 2C 2RD AB CD CD451 1 ABC D CD451 1 脈沖輸 入 清 零 圖 6-4 兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)譯碼顯示 電路圖 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 THD-1 數(shù)字電路箱 74LS 112 2 只 74LS 390 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用 74LS 11

37、2 觸發(fā)器構(gòu)成 4 位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。 (1).按圖 6-1 連接，觸發(fā)器的 J、K、Sd 端接高電平（防止外界干擾） ，清零端 RD接邏輯開關(guān)，CP 端接單次脈沖。(2) RD清零、復(fù)位后，逐個(gè)送入單次脈沖， 觀察并列表記錄 Q3Q0狀態(tài)。 (3).將單次脈沖改為 1HZ的連續(xù)脈沖，觀察 Q3Q0的狀態(tài)。 (4).將 1Hz 的連續(xù)脈沖改為 1KHZ，用雙蹤示波器觀察 CP、Q3、Q2、Q1、Q0 端波形，描繪之。 （5）.將圖 6-1 電路中的低位觸發(fā)器的 Q 端與高一位的 CP 端相連接，構(gòu)成減 法計(jì)數(shù)器，按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（2） ， （3） ， （4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并列表記錄 Q3Q0的

38、狀 態(tài)。 2、測(cè)試 74LS 390 十進(jìn)制計(jì)數(shù)功能。 （1）計(jì)數(shù)脈沖由 1HZ連續(xù)脈沖源提供，清零端接邏輯開關(guān)，輸出端 A、B、C、D 接實(shí)驗(yàn)箱的譯碼芯片相應(yīng)插口 A、B、C、D（分別選擇個(gè)位和十位） 。 （2）清零后復(fù)位，觀察輸出結(jié)果，列表記錄之 五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求 1、復(fù)習(xí)有關(guān)計(jì)數(shù)器部分內(nèi)容 2、繪出各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的詳細(xì)線路圖 3、擬出各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所需的測(cè)試記錄表格 4、查手冊(cè)，給出并熟悉實(shí)驗(yàn)所用各集成塊的引腳排列圖 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、畫出實(shí)驗(yàn)線路圖，記錄、整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)所得的有關(guān)波形。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié) 果進(jìn)行分析。 2、 畫出所設(shè)計(jì)的二十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路圖 3、 總結(jié)使用集成計(jì)數(shù)器的體會(huì)。 實(shí)驗(yàn)

39、七 555 定時(shí)器 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解 RC 環(huán)形振蕩器的組成、工作原理及調(diào)整振蕩頻率的方法。 2、學(xué)會(huì)用示波器觀察振蕩器的工作情況，測(cè)定振蕩周期。 3、了解 555 集成定時(shí)器電路結(jié)構(gòu)、工作原理及功能。 4、掌握用 555 集成定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器。 二、實(shí)驗(yàn)原理 在數(shù)字系統(tǒng)中，常用到脈沖波形產(chǎn)生及整形電路，最常見的如多諧振蕩器、 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等。這些電路可用分立元件、門電路組成，也可由 555 集成定時(shí)器組成。555 集成定時(shí)器是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路， 由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個(gè) 5k 電阻，故取名為 555 電路。 作為一個(gè)獨(dú)立的單 元電

40、路可以用來(lái)構(gòu)成各種定時(shí)電路，使用非常廣泛。 圖 7-1 是 555 的邏輯框圖，可以看出，它包含兩個(gè)電壓比較器 A1 和 A2 ，一 個(gè)基本 RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電開關(guān)管 T，比較器的參考電壓由三只 5K 的電阻器構(gòu) 成分壓提供。它們分別使高電平比較器 A1 的同相輸入端和低電平比較器 A2 的反 向輸入端的參考電平為 2/3Vcc 和 1/3Vcc。A1 和 A2 的輸出端控制 RS 觸發(fā)器狀態(tài) 和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)自 6 腳，即高電平觸發(fā)輸入并超過(guò)參考電平 2/3Vcc 時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555 的輸出端 3 腳輸出低電平，同時(shí)放電開關(guān)管導(dǎo)通； 當(dāng)輸入信號(hào)自 2 腳輸入并低于 1/3

41、Vcc 時(shí)，觸發(fā)器置位，555 的 3 腳輸出高電平， 同時(shí)放電開關(guān)管截止。 RD是復(fù)位端，當(dāng) Rd=0，555 輸出低電平。平時(shí) Rd 端開路或接 VCC，VC是控 制電壓端（5 腳） ，平時(shí)輸出 2/3Vcc 作為比較器 A1 的參考電平，當(dāng) 5 腳外接一個(gè) 輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另外一種控制。在不 接外接電壓時(shí)，通常接一個(gè) 0.01uf 的電容器到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干 + - A + - B + + + D(7 ) TH（6 ） CO（5 ） TR（2 ） Vss（1 ） VDD（ 8） R（4 ） OUT（3 ） QD R R R 圖 7-1CC

42、555 邏輯框 圖 Vs s TR OU T R COT H DVD D 1234 8765 圖 7-2 555 管腳 圖 擾，確保參考電平的穩(wěn)定。 1、C 環(huán)形多諧振蕩器 電路如圖 7-3，由三級(jí)非門聯(lián)成環(huán)形。R 和 C 組成延時(shí)環(huán)節(jié)，工作電路狀態(tài) 的轉(zhuǎn)換主要取決于電容 C 的充、放電，改變電阻 R 或電容 C 的數(shù)值即可改變振蕩 頻率。第四級(jí)非門起整形作用。 2、由 555 構(gòu)成的多諧振蕩器見圖 7-3，R1、R2和 C 為外接元件。改變 R1、R2 和 C 的值可改變矩形波的頻率和脈沖寬度。 多諧振蕩器產(chǎn)生的脈沖波形的周期由下式?jīng)Q定： T = tW1+ tW2 = 0.7(R1 + 2R

43、2 )C f =1/T 3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 圖 7-4 所示單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，R、C 為外接元件，改變 R、C 的值即可改變輸 出脈沖的寬度，即改變定時(shí)或延時(shí)時(shí)間。 暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間 tW （即為延時(shí)時(shí)間） 決定于外接元件 R、C 的大小。 （ tW=1.1RC） & & uo 圖 7-3 RC 環(huán)形多諧震蕩器 Vo Vc Vo Vc 1k VDD(+5 V) 1 2 3 48 7 6 5 4.7k 0.1 100 k 0.01 0 0 Vc Vo Vc Vc 圖 7-3 多諧振蕩 器 t t 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、RC 環(huán)形振蕩器 （1） 、按圖 7-2 接線，檢查無(wú)誤后接通電源。 （2） 、用示波器

44、置于直流同時(shí)觀察 uo、ui（第三個(gè)與非門的輸出）波形，并 將波形繪入表 7-1。 （3） 、用示波器測(cè)量振蕩周期 T 和脈沖寬度 tP，記錄。 表 7-1 參數(shù)R= C= Uo 波形 Ui 波形 計(jì)算值T= tp= 2、由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 （1）按圖 7-3 連接電路，檢查無(wú)誤后，接通電源。 （2）察并記錄輸出端和電容上電壓波形，畫出輸出波形，粗測(cè)輸出信號(hào)的周 期。 1k VDD(+5 V) 1 2 3 48 7 6 5 4.7k 0.1 0.01 0 Vc Vo Vc Vc 圖 7-4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 t t Vi t 0 0 Vc i 表 7-2 參數(shù)R= C= Uo波形

45、Uc波形 振蕩周期T計(jì)算= T測(cè)量= 脈沖寬度 3、由 555 定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （1） 、按照?qǐng)D 7-4 連接電路，檢查無(wú)誤后，接通電源。 （2） 、將實(shí)驗(yàn)箱的 1KHz 的連續(xù)脈沖信號(hào)，輸入示波器。調(diào)節(jié)箱上的調(diào)節(jié)旋 鈕，并觀察示波器，使輸出的的波為 1KHz。 （3） 、實(shí)驗(yàn)箱 1KHz 連續(xù)脈沖作輸入信號(hào)，送入單穩(wěn)電路的“2”端，用示波 器觀察輸出 Vo 與輸入 Vi 的波形及時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系，畫出對(duì)應(yīng)波形，測(cè)量 tW。 表 7-3 參數(shù)R= C= Ui波形 Uo波形 Uc波形 延時(shí)時(shí)間T計(jì)算= T測(cè)量= 四、總結(jié) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄整理數(shù)據(jù)，記錄各實(shí)驗(yàn)波形，進(jìn)行定性分析。比較和討論參數(shù)

46、T 或 TW 的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值和理論估算值。 實(shí)驗(yàn)八 移位寄存器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握中規(guī)模四位雙向移位寄存器邏輯功能及使用 二、實(shí)驗(yàn)原理 移位寄存器是一個(gè)具有移位功能的寄存器， 是指寄存器中所存的代碼能夠在 移位脈沖的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的稱為雙向移位寄存器， 只需要改變左、右移的控制信號(hào)便可實(shí)現(xiàn)雙向移位要求。根據(jù)移位寄存器存取信 息的方式不同分為：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四種形式。 本實(shí)驗(yàn)選用的四位雙向通用移位寄存器，型號(hào)為 74LS194（與 CC40194 功能 相同） ， 其中 D3、D2、D1、D0為并行輸入端；Q3、Q2、Q1、Q0 為并行輸出端；SR

47、為右移串行輸入端，SL為左移串行輸入端；S1、S0為操作模式控制端；CR為直接 圖 8-1 74LS194 管腳 圖 12345678 9 10 111213141516 GND Vcc CRSRD0D1 D2D3SL Q0Q1Q2Q3 CPS1S0 無(wú)條件清零端；CP 為時(shí)鐘脈沖輸入端。 74LS194 有 5 種不同操作模式：即并行送數(shù)寄存，右移(方向由 Q3Q0)，左 移（方向由 Q0Q3） ，保持及清零。 S1、S0和 CR端的控制作用如表 81 所示。 表 8-1 CPCRS1S0功能功能Q3 Q2 Q1 Q0 X0XX清除 使 Q3 Q2 Q1 Q0=0000，寄存器準(zhǔn)備 工作。

48、上升111送數(shù) CP 上升沿作用后，并行輸入數(shù)據(jù) 送入寄存器。Q3 Q2 Q1 Q0= D3 D2 D1 D0。此時(shí)串行數(shù)據(jù) （SRSL）被禁止。 上升101右移 串行數(shù)據(jù)送至右移輸入端 SR，CP 上升沿進(jìn)行右移。Q3 Q2 Q1 Q0= DSRD2 D1 D0。 上升110左移 串行數(shù)據(jù)送至右移輸入端 SL，CP 上升沿進(jìn)行右移。Q3 Q2 Q1 Q0= DSLD2 D1 D0。 上升100保持 CP 作用后寄存器內(nèi)容保持不變。 串行數(shù)據(jù)送至右移輸入端 SR，CP 上升沿進(jìn)行右移。Q3 Q2 Q1 Q0= Q3 Q2 Q1 Q0。 上升1XX保持Q3 Q2 Q1 Q0= Q3 Q2 Q1

49、Q0。 移位寄存器應(yīng)用很廣，可構(gòu)成移位寄存器型計(jì)數(shù)器； 順序脈沖發(fā)生器；串行 累加器；可用作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，即把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，或把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 串行數(shù)據(jù)等。 D3 Q3 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 SL SR CR CP S1 S0 D C B A 顯示 單脈沖 圖 82 移位寄存 器 1 2 3 4 5 邏輯 開關(guān) 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 74LS194 各種功能。按照?qǐng)D 8-2 線， CR、S1、S0、SL、SR、D3、D2、D1、D0分別接邏輯開關(guān)，Q3 、Q2 、Q1 、Q0接 發(fā)光二極管，CP 接單脈沖。按照表 8-1 所規(guī)定的輸入狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試。 1、清除，令 CR=

50、0，其它輸入均為任意態(tài)，這時(shí)輸出為零。清零后，CR=1。 2、送數(shù) 由表 8-1 知送數(shù)條件。注意 CR 端在實(shí)驗(yàn)前先由“1”狀態(tài)變?yōu)椤?”后，再 回到“1”狀態(tài)達(dá)到清零的目的。 例： 送數(shù) DCBA=0110 S1=S0=1，用 Cr 清零后，Cr=1。按 CP 脈沖，數(shù)碼管顯示為 6。 自選幾個(gè)數(shù)進(jìn)行練習(xí)（可直接送數(shù)，不必再清零） 。 3、根據(jù)表 8-1 設(shè)置左移和右移條件，驗(yàn)證之，并列表記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 （1） 、右移，清零后，令 Cr=1，S1=0，S0=1，由右移輸入端 Sr 送二進(jìn)制數(shù)如 0100，由 CP 端連續(xù)加 4 個(gè)脈沖，觀察輸出情況。 （2） 、左移，先清零，令 Cr=1，

51、S1=1，S0=0，由左移輸入端 Sr 送二進(jìn)制數(shù)如 0100，由 CP 端連續(xù)加 4 個(gè)脈沖，觀察輸出情況。 4、根據(jù)表 8-1，觀察移位寄存器的送數(shù)保持。 任意置 4 位二進(jìn)制碼，令 Cr=1，S1=S0=0，加 CP 脈沖，觀察輸出狀態(tài)。 四、總結(jié) 1、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。 2、總結(jié) 74LS194 的邏輯功能。 實(shí)驗(yàn)九 綜 合 實(shí) 驗(yàn) 參考題目： 1、數(shù)字頻率計(jì) 2、簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表 3、交通燈控制電路 4、電梯自動(dòng)控制電路 5、簡(jiǎn)單的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng) 參考實(shí)例：1、用 D 觸發(fā)器設(shè)計(jì)三人智力搶答器 要求： （1） 、設(shè)置一個(gè)主持人開關(guān)和三個(gè)個(gè)人搶答開關(guān)； （2） 、按主持人開關(guān)，個(gè)人指

52、示燈滅，并解除對(duì)搶答人的封鎖； （3） 、按個(gè)人開關(guān)，自身指示燈亮，同時(shí)封鎖其他人的搶答。 器件：74ls74 . 74ls27. 74ls00 2、用移位寄存器設(shè)計(jì)雙向八位彩燈控制電路 主持人開關(guān) 三人搶答器簡(jiǎn)單示意圖 原理：由主持人開關(guān)通過(guò) RD端控制個(gè)人搶答器端 A、B、C， A、B、C 任兩個(gè)觸發(fā)器的輸出端作為另一個(gè)輸入端，可以在封鎖解除后， A、B、C 任一 按下按鈕的一端燈亮后，另兩個(gè)不產(chǎn)生有效信號(hào)。 實(shí)驗(yàn)十 EWB 實(shí)驗(yàn) 一、電子工作平臺(tái)（EWB）概述 隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn) 品已與計(jì)算機(jī)緊密相連，電子產(chǎn)品，電子產(chǎn)品的 智能化日益完善，電路的集成度越來(lái)越高，而產(chǎn)

53、品的更新周期卻越來(lái)越短。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)，使得電子線路的設(shè)計(jì) 人員能夠在計(jì)算機(jī)上完成電路的功能設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、性能分析、時(shí)序測(cè)試直至 印刷電路板的自動(dòng)設(shè)計(jì)。EA 是在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起 來(lái)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。與早期的 CAD 軟件憲兵，EDA 軟件的自動(dòng)化程度更 高、功能更完善、運(yùn)行速度更快，而且操作界面友善，有良好的數(shù)據(jù)開放性和互 換性。 電子工作平臺(tái)（EWB）是加拿大 Interaction Image Technologies 公司于八十年 代末、九十年代初推出的電路分析和設(shè)計(jì)軟件，它具有這樣一些特點(diǎn)： 1、 采用圖形方式創(chuàng)建電路：繪制電路圖需要的元

54、器件、電路仿真需要 的測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選?。?2、 提供了較為詳細(xì)的電路分析功能。 因此，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)非常適合電子類課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。 二、EWB 的基本界面 1、 EWB 的主窗口 主要包括：菜單欄、工具欄、元器件庫(kù)、電路工作區(qū)、狀態(tài)欄、啟動(dòng)/停止開 關(guān)及暫停/恢復(fù)開關(guān)等幾部分。 2、 EWB 的工具欄 工具欄中各個(gè)按鈕的名稱如下：（從左到右） 新建、打開、保存、打印、剪切、復(fù)制、粘貼、旋轉(zhuǎn)、水平旋轉(zhuǎn)、垂直翻轉(zhuǎn)、 子電路、分析圖、元器件特性、縮小、放大、縮放比例及幫助。 3、 EWB 的元器件庫(kù)欄 EWB 提供了非常豐富的元器件庫(kù)和各種常用的測(cè)試儀器。 Electronics

55、Workbench.lnk 元器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下：（從左到右） 自定義器件庫(kù)、信號(hào)源庫(kù)、基本器件庫(kù)、二極管庫(kù)、晶體管庫(kù)、模擬集成電 路庫(kù)、混合集成電路庫(kù)、數(shù)字集成電路庫(kù)、邏輯門器件庫(kù)、數(shù)字器件庫(kù)、控制器 件庫(kù)、其它器件庫(kù)及儀器庫(kù)。 （1）信號(hào)源庫(kù)（Sources） 信號(hào)源庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）： 第一行：接地、直流電壓源、直流電流源、交流電壓源、電壓控制電壓源、 電壓控制電流源、電流控制電壓源、電流控制電流源、Vcc電壓源、Vdd電壓源及 時(shí)鐘脈沖； 第二行：調(diào)幅源、調(diào)頻源、壓控正弦波、壓控三角波、壓控方波、壓控單脈 沖、分段線性源、壓控分段線性源、頻移鍵控 FSK、多

56、項(xiàng)式源及非線性相關(guān)源。 （2）基本器件庫(kù)（Basic） 基本器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）： 第一行：連接點(diǎn)、電阻、電容、電感、變壓器、繼電器、開關(guān)、延時(shí)開關(guān)、 壓控開關(guān)、流控開關(guān)及上拉電阻； 第二行：電位器、排電阻、壓控模擬開關(guān)、極性電容、可調(diào)電阻、可調(diào)電感、 無(wú)芯線圈、磁芯及非線性變壓器。 （3）二極管庫(kù)（Diodes） 二極管庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）： 二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、全波橋式整流器、肖特基二極管、單向 晶閘管、雙向晶閘管。 （4）晶體管庫(kù)（Transistors） 其中： 分別為 N（P）溝道砷化鎵。 （5）模擬集成電路庫(kù)（Analog ICs）

57、模擬集成電路庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）： 三端運(yùn)放、五端運(yùn)放、九端運(yùn)放、比較器及鎖相環(huán)。 （6）混合集成電路庫(kù)（Mired ICs） 混合集成電路庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）： A/D 轉(zhuǎn)換器、電流輸出 D/A、電壓輸出 D/A、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及 555 電路。 (7)數(shù)字集成電路庫(kù)（Digital ICs） (8)邏輯門電路庫(kù)（Logic Gates） 邏輯門電路庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）： 第一行：與門、或門、非門、或非門、與非門、異或門、同或門、三態(tài)緩沖 器、緩沖器及施密特觸發(fā)器； 第二行：與門（或門、非門、或非門、與非門、異或門、同或門）芯片及緩 沖芯片。 (9)數(shù)字器件庫(kù)（Digital） 數(shù)字器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）： 第一行：半加器、全加器、RS 觸發(fā)器、JK 觸發(fā)器一（二）型及 D 觸發(fā)器一 （二）型； 第二行：多路選擇器（多路分配器、編碼器、算術(shù)運(yùn)算、計(jì)數(shù)器、移位寄存 器）芯片及觸發(fā)器芯片。 (10)指示器件庫(kù)（Indicators） 指示器件庫(kù)欄中各個(gè)按鈕的名稱如下（從左到右）： 電壓表、電流表、燈泡、彩色指示燈、七段數(shù)碼管、譯碼數(shù)碼管、蜂鳴器、 條形光柱及譯碼條形光柱。 (11)控制器件庫(kù)（Contorls） 控制