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数字逻辑实验报告1  

2010-11-14 09:59:47|  分类: 数字逻辑实验报告 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一:实验目的

1.初步了解TDS-4数字系统综合实验平台、数字万用表UT56的使用方法。

2.熟悉TTL中小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。

3.掌握TTL与非门和异或门输入输出之间的逻辑关系及输入输出逻辑电平值。

 

二、实验器件、仪器和设备

1.4双输入与非门74LS00           1片

   2.4异或门74LS86               1片

   3.4双输入与非门74LS20          1片

   4.4-2-3-2输入与或非门74LS64       1片

   5.数字万用表UT56                1台

   6. PC机 (数字信号显示仪)     1台

   7 .TDS-4数字系统综合实验平台

 

芯片引脚图

三、实验步骤和测试分析

1.初步了解TDS-4数字系统综合实验平台

   ①学习数字万用表UT56的正确使用方法。

   ②利用数字万用表直流电压挡、实验平台LED指示灯及逻辑测试笔,弄清TDS-4数字系统综合实验平台为我们提高的电源端+5V、接地点,弄懂信号源逻辑电平开关K0~K11、2路单脉冲信号源功能及使用方法。

2.测试逻辑门的逻辑功能

①测试4双输入与非门74LS00中至少一个与非门的逻辑功能。

②测试4双输入异或门74LS86异或门的逻辑功能。测试方法和结果记录方式如①要求。

 

4输入与非门测试表格                      双4输入与非门(附加)

 

4异或门测试表格

 

3.进一步了解TDS-4数字系统综合实验平台

①学习实验平台提供的数字信号显示仪使用方法,并利用其观察实验平台提供的所有固定频率时钟源12MHz、6MHz、3MHz、2MHz、1MHz、500KHz、100KHz共7 种频率的方波的波形图,并记录3MHz、2MHz、1MHz三 种频率的方波的波形图。

②利用数字信号显示仪,观测与非门和异或门的控制特性。观测方法如测试原理图所示,记录输入、输出波形,并对波形进行分析。分析芯片是否满足所应有的逻辑功能,判断芯片好坏。

通过上图的测试数据及波形照片,可以得出芯片满足所应有的逻辑功能,即所使用的74LS00为正常芯片。

4. 用与非门芯片实现逻辑功能(二选一)

①用74LS20实现 逻辑功能,并测试验证。

②用74LS64实现 逻辑功能,并测试验证。

A

B

C

F

 

指示灯

0.12

0.12

0.13

4.18

0.121

0.12

4.95

0.11

0.12

4.95

0.13

4.17

0.12

4.95

4.95

0.11

4.95

0.12

0.13

4.19

4.95

0.12

4.95

0.11

4.95

4.95

0.13

4.17

4.95

4.95

4.95

4.18

(所接电路符合要求,均按逻辑输出)

四、问题回答和实验小结

1. TDS-4数字系统综合实验平台为实验者提供了哪几种信号源(区分信号源和电源的不同),同时能提供几个?

答:4种。逻辑电平开关,单脉冲信号源,固定频率时钟源,可编辑发生器。同时能提供1种。

2. 通过实验你学会了用怎样的方法判断芯片好坏?

答:首先检查其外形是否完整,有无引脚脱落或者其他损坏情况。之后可以接入电路,选择①记录输入、输出波形,并对波形进行分析。②运用逻辑电平,通过电平判断;两种方式来判断。

3. 如果一个与非门(例如扇入即输入端为4的与非门)的一个输入端接入了连续脉冲,那么(1)其余的输入端是什么逻辑状态时,允许脉冲通过?脉冲通过时,输出波形与输入波形有何区别?(2)其余的输入端是什么逻辑状态时,不允许脉冲通过?在这种状态下输出端又是什么状态?

答:(1)当其余输入端为高电平逻辑状态时,允许脉冲通过。脉冲通过时,输出波形与输入波形相反。(2)当其余的输入端中至少有一个输入端为低电平逻辑状态时,不允许脉冲通过。在这种状态下输出端始终为高电平。

4.异或门又称可控反相门,为什么?

答:异或门当两个输入反向时输出有效电平,当两个输出端相同时输出低电平,利用这个原理即可通过一端输入高电平或低电平来控制另一输入端的信号,达到控制输出的目的,因此异或门又称可控反相门。

5. 实验过程遇到的问题、现象及是否解决?怎样解决?

答:在实验中,出现了指示灯与逻辑推理得到的结果不一样的情况,经过仔细分析,排除了芯片损坏和TDS平台故障的因素,最终发现是某接线出金属接口外露导致接线情况与设想有所出入,从而导致错误。在排除这个问题之后,实验得到了正确的结果。从这个错误中可以得出,以后一定要严格检查接线情况,认真插线,避免出错。

实验小结:

通过此次实验,初步了解了TDS-4数字系统综合实验平台、数字万用表UT56的使用方法;熟悉了TTL中小规模集成电路的外型、管脚和使用方法;并掌握了TTL与非门和异或门输入输出之间的逻辑关系及输入输出逻辑电平值。并且通过测量不同的集成芯片,也锻炼了自己的动手能力,培养了自己动脑动手的兴趣与习惯,提升了学习的兴趣。

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