故障检测与排除
用设计好的数字电路进行实验，电路达不到预期的逻辑功能时，如果是组 合电路，说明电路没能按真值表工作；如是时序电路，说明电路没能按状 态表工作，均表明电路存在故障。 发现和排除故障主要掌握数字电路是一个二元系统（只用“0”和“1”两种 状态）的特点，利用“逻辑判断”方法： 1. 完成布线后应检查一遍，以查出漏接和错接的导线。 2. 检查电源是否正常，芯片是否发烫，如是，则立即断电。 3. 用逻辑笔查出断线、引线虚接等。按照电路的逻辑功能，分别检查 各级电路的输入输出是否正常。 4. 对于有故障的多级电路，为减少调测工作量，可将可疑范围分成两 个区，分别检测。 5. 如果怀疑芯片坏了，对于SSI或简单功能的MSI，可以通过测试它 的逻辑功能，迅速判断芯片的好坏。
B I / RB O 是双重功能端口，
BI 0 ，Ya
为灭灯输入， 为灭零输出。只要 ， ~ Yg 输出 均为低电平， 共阴极数码管7段全熄灭。
RB I 为灭零输入。是专为多位数字显示时灭掉不需要显示的0而设定的， 在译码工作情况下，当 RBI 0 ， A3 A2 A A0 0000 时，共阴极数码管应 1 显示的0被消隐。
5. 实践与提高（选做）。在该水位监测显示电路中给出一个水箱 入水口电磁阀门控制信号，请在原理电路图中画出附加电路。
原则：当水箱水位显示9m时入水口关断，其余时刻均开启。
参考电路及功能表
水 位 输 入 A1 1 0 × × × × × × × × A2 1 1 0 × × × × × × × A3 1 1 1 0 × × × × × × A4 1 1 1 1 0 × × × × × A5 A 6 A7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 × 0 × × 0 × × × × × × A8 1 1 1 1 1 1 1 1 0 × A9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 Y3 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 编码输出 Y2 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 Y1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 Y0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 A3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 译码输入 A2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 A1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1
1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1
1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1
1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1
1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1
7× R 1k
A0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
显示 字符
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
VCC VCC
Y3
T1 T2 T3
A1 A2 A3
VCC 1 1 1 1
A3 A2 A1 A0 Y2 Y1 Y0
Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg
T9
A9
VCC
LT RBI BI/RBO
a b c d e f g
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1
1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1
无 11
Vcc 空
Y3 Y2 Y1 Y0
输 入 A1 1 0 × × × × × × × × A2 1 1 0 × × × × × × × A3 1 1 1 0 × × × × × × A4 1 1 1 1 0 × × × × × A5 1 1 1 1 1 0 × × × × A6 1 1 1 1 1 1 0 × × × A7 1 1 1 1 1 1 1 0 × × A8 1 1 1 1 1 1 1 1 0 × A 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 Y3 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0
输出 Y2 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 Y1 Y0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0
13 1 2 3 4 5 10
74LS147
12
14 6 7 9 8
GND
10线-4线的高位优先编码器74LSl47是将代表十进制数的10 个输入信号分别变成对应的BCD代码输出的二-十进制编码器。 低电平输入有效，反码输出。 A0 输入端在集成块中没有引出， 当比 高的所有输入均为1时，即对 编码。
数字逻辑设计基础课程实验
实验教学目的 实验方式与基本要求 实验课程内容 实验中应注意的问题 故障检测与排除
实验教学目的
目的：使学生更好地巩固和加深对理论知识的理解， 增强学生理论联系实际的能力，提高学生的工程素质，通 过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的 学习和今后工作打下良好的基础。 本实验课是《数字逻辑设计基础》专业基础课程的课 内实践教学课，重在培养学生数字电路的实践技能。要求 学生完成基本实验、综合实验，学会中小型数字系统的工 程设计方法，并能独立完成调试过程。
电 源 开 关
实验箱面板介绍
LED发光二极管 显示区（共12个） 七段数码管显示区 BCD码输入
连续脉冲 单脉冲
连线区
逻辑笔 逻辑开关区（12个）
实验一 电子仪器的使用及组合逻辑电路设计与实现
1. 实验目的
（1）熟悉数字电路实验箱的基本功能和使用方法。 （2）了解TTL集成电路的参数规范。验证TTL与非门、 优先编码器及7段显示译码器基本功能。 （3）掌握常规组合逻辑电路的设计方法。
2. 实验仪器及器件
（1）实验器件:74LS00、 74LS147、 74LS48（实验箱中）各一片。 （2）实验设备：数字电子技术实验箱1台。
3. 实验原理
（1) TTL与非门74LS00逻辑功能简介
（2) MSI 优先编码器74LS147逻辑功能简介
16 15
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
（3）具有使用仪器查找和排除电路故障的能力，能 根据电路原理对故障现象进行分析，借助相关仪器，逐 步缩小故障范围，排除故障。 （4）通过实验，进一步掌握数字电路的综合分析与
设计方法。
实验内容
（自动化 、测控、通信工程、计算机等专业适用. 16学时） 序号 实验项目
电子使用。
必修
综合 设计
3
时序逻辑电路设 1. 计数器及移位寄存器功能验证。 计与实现 2. 数字电路小系统（交通灯控制电路）设计与实
现。 基于QuartusII 文本输入的PLD 时序逻辑电路设 计与实现 1.进一步熟悉EDA应用软件QuartusII的使用。 2. 基于PLD的60进制计数器设计、仿真与下载。 (QuartusII文本输入方式)
实验方式
（1）由指导教师讲解实验的基本要求、任务、操作
步骤及注意事项。
（2） 在教师的指导下，完成本课程必修的实验项目 或选修的实验项目。 （3） 一人一组独立完成实验项目。
实验基本要求
（1）掌握数字逻辑实验箱等常用仪器的基本原理、功
能及其使用方法。 （2）了解常用数字集成电路的主要参数及逻辑功能。
0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1
消隐 灭0 测试
× × × × 0 0 0 0 × × × ×
4. 实验内容
1. 掌握数字电路实验箱的基本功能及使用方法。 2.验证74LS00、74LS147及74LS48的逻辑功能，用逻辑开关模 拟输入信号，用数码管或LED显示结果，自行列表记录数据。 3. 用与非门实现两个变量的异或。要求： （1）写逻辑表达式，画出逻辑电路； （2）在实验箱上连接出电路，列表记录电路的输入与输出结果。 4. 设计水箱水位监测显示电路。（用所给芯片实现）要求： （1）列真值表，画出设计的原理电路图； （2）在实验箱上连接出电路，列表记录电路的输入与输出结果。 （用逻辑开关模拟水箱水位监测探头的输出状态）
必修
综合
设计
4
必修
综合 设计
实验中应注意的问题
电路设计问题
在数字逻辑电路设计时，应根据要求进行设计。
布线问题
做到认真、合理地布线： 1.设计电路，画出逻辑电路图，并标出各管脚号，将所用芯片 所有端（数据输入，使能、清零、置位等端子）预先标记：接 电源、地或外部输入信号等，为实验布线打好基础。 2. 布线时，先将电源和地线接好（包括使能端、清零端等），再 按信号的输入输出关系连好电路，需要经常变换的信号线最后接。 3. 接好后，对照电路图仔细核对后，再打开电源，开始实验测试。
实验 要求
必修
实验 类型
综合
设计
1
及组合逻辑电路 2. 与非门、优先编码器及7段显示译码器功能验证。 设计与实现 3. 数字电路小系统（水箱液位监测显示电路）设计 与实现。
2
基于QuartusII 原理图输入的P LD时序逻辑电 路设计与实现
1.熟悉EDA应用软件QuartusII的使用。 2. 基于PLD的8位流水灯控制器设计、仿真与下载。 (QuartusII原理图输入方式)
输入
LT RBI
BI RBO Y a Y b Y c
输出 Yd Ye Yf Yg
字形
A3 A2 A1 A0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 × 1 0
1 × × × × × × × × × × × × × × × × 0 ×