数字逻辑与数字系统实验指导书(2013版)

时间：2025-02-23

数字逻辑实验

《数字逻辑》实验指导书

计算机科学系硬件教研室

二○一三年三月

数字逻辑实验

实验一基本逻辑门和组合逻辑

一、实验目的

1．掌握TTL与非门、或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系； 2．掌握组合逻辑电路的分析方法；

3．熟悉TTL小规模数字集成电路的外型、引脚和使用方法；

4．掌握“TDS-4数字系统综合实验平台”和常规实验仪器的使用方法。二、实验器件和设备

1．四2输入与非门74LS00 2．四2输入或非门74LS28 3．四2输入异或门74LS86 4．TDS-4数字系统综合实验平台 5．万用表 6．逻辑笔三、实验内容

1．测试四2输人与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系； 2．测试四2输入或非门74LS28一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系； 3．测试四2输入异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系； 4．测试并分析下图1.1逻辑电路的功能。

1片 1片 1片 1台 1个 1个

图1.1 组合逻辑电路

四、实验提示

1．将被测器件插入实验台上的14芯插座中；

2．将器件的引脚7与实验台的“地(GND)”连接，引脚14与实验台的+5V连接；

3．用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入，拨动开关，则改变器件的输入电平； 4．将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯连接，指示灯亮表示输出电平为1，指示灯灭表示输出电平为0；

5．用万用表的电压档测量被测器件的输入引脚和输出引脚的电压值。五、实验报告要求

1．画出实验内容1～3的接线示意图，分别用电压值表和真值表的形式表示实验结果； 2．用真值表的形式表示实验4的结果，写出电路的逻辑函数并分析其功能。

数字逻辑实验

实验二译码器、数据选择器和组合逻辑设计

一、实验目的

1．掌握译码器、数据选择器的逻辑功能和使用方法； 2．掌握TTL中规模集成电路的应用方法； 3．掌握组合逻辑设计的基本方法。二、实验所用器件和设备

1．双2-4线译码器74LSl39 2．双4选1数据选择器74LSl53 3．四2输入与非门74LS00 4．TDS-2数字电路实验系统 5．万用表或逻辑笔 6．示波器三、实验内容

1．测试74LSl39中一个2-4线译码器的逻辑功能。使能端G和编码输入端B、A分别接电平开关，4个译码输出端YO～Y3分别LED指示灯。改变G、B、A的电平，产生8种组合，观察并记录输出指示灯的显示状态；

2．测试74LSl53中一个4选1数据选择器的逻辑功能。使能端G、数据选择端B、A和数据输入端CO-C3分别接电平开关，输出端Y接LED指示灯。改变使能端G、数据选择端B、A数据输入端C0-C3的电平，观察并记录输出指示灯的显示状态；

3．设计一个三人多数表决器，并用1片双4选1数据选择器74LSl53和1片与非门实现。四、实验提示

74LSl53内部的2个4选1数据选择器使用了相同的数据选择信号B、A。考察其中一个4选1选择器，输出Y BAD0 BAD1 BAD2 BAD3。若另Ci=1，则Y BA BA BA BA，即Y为B、A两个变量所有最小项之和。若令D0=0，D1=1，D2=1，D3=0，则Y BA BA B A，可见当通过将D0～D3设为不同的值后，输出Y可以是两个变量B和A的任意最小项之和。若令

F CY1 CY

1片 1片 1片 1台 1个 1台

，当两个选择器的数据输入端Di=1时，Y1=Y2，即F CY CY，可见此时F为C、

B、A三个变量所有最小项之和。五、实验报告要求

1．画出实验接线图；

2．记录实验结果，并根据实验结果写出74IS139和74LSl53的真值表； 3．分析74LS139和74LSl53中引脚G的功能；

4．写出三人多数表决器的设计过程，画出逻辑电路图，并以真值表的形式表示测试结果。

数字逻辑实验

实验三触发器和寄存器

一、实验目的

1．掌握RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理和使用方法。二、实验所用器件和设备

1．四2输人正与非门74LS00 1片 2．双D触发器74LS74 2片 3．双JK触发器74LS73 1片 4．TDS-2数字电路实验系统 1台 5．双踪示波器 1台三、实验内容