東南大學數字電路實驗報告(二).doc
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東南大學電工電子實驗中心 實 驗 報 告 課程名稱： 數字邏輯電路實驗 第 二 次實驗 實驗名稱： 門電路和組合邏輯 院 （系）： 電氣工程 專 業(yè)：電氣工程及自動化 姓 名： 學 號： 實 驗 室: 104 實驗時間：2013年11月8日 評定成績： 審閱教師： 一、 實驗目的 （1）掌握TTL和CMOS器件的靜態(tài)特性和動態(tài)特性測量方法及這些特性對數字系統(tǒng)設計的影響； （2）掌握通過數字器件手冊查看器件靜態(tài)和動態(tài)特性參數； （3）掌握不同結構的數字器件之間的互連； （4）掌握OC門和三態(tài)門的特性和使用方法； （5）加深示波器測量技術的訓練； （6）掌握小規(guī)模組合邏輯的工程設計方法； （7）了解競爭和冒險的產生原因，消除方法，掌握用示波器和邏輯分析捕捉毛刺的方法。 二、 實驗器材 74LS00 74LS20 74LS244 74HC01 74LS04 三、 必做實驗 1.（1）用 OC 門實現三路信號分時傳送的總線結構 a. 用OC門實現三路信號分時傳送的總線結構，框圖如圖2.5.5所示，功能如表2.5.2所示。（注意OC門必須外接負載電阻和電源，EC取5V） 表2.5.2 設計要求的邏輯功能 控制輸入 輸出 A2 A1 A0 Y 0 0 1 D0 0 1 0 D1 1 0 0 D2 圖2.5.5 三路分時總線原理框圖 ① 查詢相關器件的數據手冊，計算OC門外接負載電阻的取值范圍，選擇適中的電阻值，連接電路。 選取。 設計圖如右圖所示 接線圖如下 ② 靜態(tài)驗證：控制輸入和數據輸入端加高低電平，用電壓表測量輸出高低電平的電壓值，注意測量A2A1A0=000時的輸出值。 Ec=5.1V A2 A1 A0 D2 D1 D0 輸出Y 電壓/V 0 0 1 X X 0 0 0.195 0 0 1 X X 1 1 5.017 0 1 0 X 0 X 0 0.194 0 1 0 X 1 X 1 5.013 1 0 0 0 X X 0 0.193 1 0 0 1 X X 1 5.011 0 0 0 X X X 1 5.008 ③ 動態(tài)驗證：控制輸入加高低電平，數據輸入端加連續(xù)脈沖信號，用示波器雙蹤顯示輸入和輸出波形，測量波形的峰峰值、高電平電壓和低電平電壓，對結果進行分析并解釋為什么要選擇“DC”。 A2 A1 A0 D2 D1 D0 輸出Y 0 0 1 X X TTL 0 1 0 X TTL X 1 0 0 TTL X X 頻率/Hz 峰-峰值/V 高電平/V 低電平/V 輸入波形 100 5.20 5.20 0.00 輸出波形 100 4.08 3.60 -0.48 ④ 器件電源電壓VCC仍為5V，將EC改為10V，重復①和②，分析兩者的差別。注意，不要直接將VCC改為10V，避免燒毀器件。 選取，真值表如下：Ec=10.02V A2 A1 A0 D2 D1 D0 輸出Y 電壓/V 0 0 1 X X 0 0 0.342V 0 0 1 X X 1 1 9.99V 0 1 0 X 0 X 0 0.332V 0 1 0 X 1 X 1 9.96V 1 0 0 0 X X 0 0.346V 1 0 0 1 X X 1 9.95V 0 0 0 X X X 1 9.95V 1.(2)用三態(tài)門實現三路信號分時傳輸 要求：用三態(tài)門實現實驗內容7中的三路信號分時傳輸 ① 重復實驗內容7中的②和③，注意不要同時將兩個或兩個以上的三態(tài)門的控制端處于使能狀態(tài)。 ② 將A2A1A0設為“000”， D2D1D0設為“111”，此時輸出端為高阻狀態(tài)，測量輸出端電壓值，總結如何用萬用表判斷高阻態(tài)。 用三態(tài)門實現三路信號分時傳送的總線結構電路圖如下圖所示。 實驗接線圖如下 真值表如下： A2 A1 A0 D2 D1 D0 Y 電壓/V 0 0 1 X X 0 0 0.012 0 0 1 X X 1 1 4.845 0 1 0 X 0 X 0 0.011 0 1 0 X 1 X 1 4.846 1 0 0 0 X X 0 0.013 1 0 0 1 X X 1 4.847 0 0 0 X X X 1 0.252V 輸入TTL方波： A2 A1 A0 D2 D1 D0 輸出Y 0 0 1 X X TTL 0 1 0 X TTL X 1 0 0 TTL X X 波形參數如下： 頻率/Hz 峰-峰值/V 高電平/V 低電平/V 輸入波形 100.0 5.12 5.12 0.00 輸出波形 100.0 5.04 4.98 -0.06 波形圖如下： 2（1）2.10節(jié) 實驗：SSI組合邏輯設計及競爭-冒險現象 內容1．數值判別電路 ① 設計一個組合邏輯電路，它接收8421BCD碼B3B2B1B0，僅當2
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