___计算机__学院___专业__1_班________组、学号姓名_______协作者______________ 教师评定_________________实验题目____________基于实验箱的数字逻辑实验_____________1.基本门电路2.组合逻辑电路3.时序逻辑电路实验报告基本门电路一、实验目的1、了解基本门电路的主要用途以及验证它们的逻辑功能。

2、学习“与或非门”有关参数的测试。

3、熟悉数字电路实验箱的使用方法。

二、实验仪器及器件1、GDUT-J-1数字电路实验箱。

2、拨码开关SI1~SI8，LED灯LD_I1～LD_I16、LD_O1～LD_O16。

3、逻辑笔，示波器，数字万用表。

4、器件：74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86。

三、实验原理数字电路研究的对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系，这些逻辑关系是由逻辑门电路的组合来实现的。

门电路是数字电路的基本逻辑单元。

要实现基本逻辑运算和复合逻辑运算可用这些单元电路（门电路）进行搭建。

门电路以输入量作为条件，输出量作为结果，输入与输出量之间满足某种逻辑关系（即“与、或、非、异或”等关系）。

电路输入与输出量均为二值逻辑的1和0两种逻辑状态。

实验中用高低电平分别表示为正逻辑的1和0两种状态。

输出端的1和0两种逻辑状态可用两种方法判定：①将电路的输出端接实验仪的某一位LED，当某一位的LED灯亮时，该位输出高电平，表示逻辑“1”；LED灯不亮时，输出低电平，表示逻辑“0”。

②用逻辑笔可以测量输出端的逻辑值。

四、实验结果和数据处理（见附表）表2-1 74HC00（四2输入与非门）输入输出状态输入端输出端YA B LED（亮/灭）逻辑状态0 0 亮 10 1 亮 11 0 亮 111 1 灭074HC00的逻辑表达式：Y=BA表2-2 74HC02（四2输入或非门）输入输出状态输入端输出端YA B LED（亮/灭）逻辑状态0 0 亮 10 1 灭01 0 灭01 1 灭074HC02的逻辑表达式：Y=AB表2-3 74HC04（六组反相器）输入输出状态输入端输出端YA LED（亮/灭）逻辑状态0 亮 11 灭074HC04的逻辑表达式：Y=A表1-4 74HC08（四2输入与门）输入输出状态输入端输出端YA B LED（亮/灭）逻辑状态0 0 灭00 1 灭01 0 灭021 1 亮 174HC08的逻辑表达式：Y=AB表2-5 74HC32（四2输入或门）输入输出状态输入端输出端YA B LED（亮/灭）逻辑状态0 0 灭00 1 亮 11 0 亮 11 1 亮 174HC32的逻辑表达式：Y=A+B表2-6 74HC86（四2输入异或门）输入输出状态输入端输出端YA B LED（亮/灭）逻辑状态0 0 灭00 1 亮 11 0 亮 11 1 灭074HC86的逻辑表达式：Y=A B+A B五、结论答:学会了如何验证门电路的逻辑功能，并且检验了电箱的准确性。

了解到了各种门电路的工作性能，电箱的接线还不算很复杂，为今后的实验打下了基础。

六、问题与讨论问题:输出的LED状态和什么有关讨论结果:输出的LED状态与有效电平输入有关。

3组合逻辑电路一、实验目的1、了解全加器的工作原理及其典型的应用，并验证4位全加器功能。

2、了解和掌握数字比较器的工作原理及如何比较大小。

3、了解和掌握译码器的工作原理，并测试其逻辑功能。

4、了解和掌握编码器的工作原理，并测试其逻辑单元。

5、了解和掌握数据选择器的工作原理及逻辑功能。

二、实验仪器及器件1、GDUT-J-1数字电路实验箱。

2、器件：8-3编码器74HC148、3-8译码器74HC138、4选1数据选择器74HC153、4位数字比较器74HC85、4位全加器74HC283。

三、实验结果和数据处理（见附表）表2-7 74LS148输入输出状态控制十进制数字信号输入二进制数码输出状态输出E I I0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0G S E O1 X X X X X X X X 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 X X X X X X X 0 0 0 0 0 10 X X X X X X 0 1 0 0 1 0 10 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 10 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 10 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 10 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 10 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 10 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 18-3编码器74LS148的逻辑表达式：A2 = EI+ I4 + I5+ I6+ I7A1=EI+( I2I3+I4+I5) I6 I7GS=EI+ I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7E O=EII2I1I3I0I7I4I6I5表2-8 74HC138输入输出状态45使能输入数据输入 译码输出1E2EE 3 A 2 A 1 A 0 0Y1Y2Y3Y4Y 5Y6Y7Y1 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X X 0 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 00 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 011111111113-8译码器74HC138的逻辑表达式：0Y =A 2+A1+A01Y =A 2A1A 02Y =A 2A 1A03Y =A 2A 1A 04Y =A 2A1A05Y =A 2A1A6Y =A 2A 1A07Y =A 2A 1A 0表2-9 74HC153输入输出状态选择输入 数据输入 输出使能输入输出 S 1 S 0 1I 0 1I 1 1I 2 1I 3 1E 1Y X X X X X X 1 0 0 0 0 X X X 0 0 0 0 1 X X X 0 1 1 0 X X 0 X 0 0 1 0 X X 1 X 0 1 0 1 X 0 X X 0 0 01X1XX1选择输入数据输入输出使能输入输出S1S01I01I11I21I31E 1Y1 1 X X X 0 0 01 1 X X X 1 0 14选1数据选择器74HC153的逻辑表达式：1Y=1I0S1S0+1I1S1S0+1I2S1S0+1I3S1S0表2-10 74HC85输入输出状态比较输入级联输入输出A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 IA>B IA=B IA<B A>B A=B A<B1 X X X 0 X X X X X X 1 0 00 X X X 1 X X X X X X 0 1 01 1 X X 1 0 X X X X X 1 0 00 0 X X 0 1 X X X X X 0 1 01 0 1 X 1 0 0 X X X X 1 0 00 0 0 X 0 0 1 X X X X 0 1 01 1 0 1 1 1 0 0 X X X 1 0 00 0 1 0 0 0 1 1 X X X 0 1 01 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 00 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 01 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X 0 1 04位数字比较器74HC85的逻辑表达式：gt=A33B+┐(A3⊕B3)A22B+┐(A3⊕B3)┐(A2⊕B2)A11B+┐(A3⊕B3) ┐(A2⊕B2) ┐(A1⊕B1)A00Beq=┐(A3⊕B3)┐(A2⊕B2)┐(A1⊕B1)┐(A0⊕B0)lt=eqqt表2-11 74HC283输入输出状态6Cin 4位被加数输入4位加数输入输出加法结果和进位1 A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 COUT S4 S3 S2 S10 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 01 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 10 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 10 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 00 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 10 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 01 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 01 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 10 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 01 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1思考：如增加Cin，输出结果会如何？请自行在表上增加，并验证其它取值的加法结果，填入表中。

增加Cin后,S1可能会不同,所以导致Cout,S2,S3,S4也会改变。

四位并行进位加法器74HC283的逻辑表达式：C0=A0B0+A0Cin+B0CinC1=A1B1+(A1+B1)(A0B0+A0Cin+B0Cin)C2=A2B2+(A2+B2)[A1B1+(A1+B1)(A0B0+A0Cin+B0Cin)]C3=A3B3+(A3+B3){A2B2+(A2+B2)[A1B1+(A1+B1)(A0B0+A0Cin+B0Cin)]}S1=A1⊕B1⊕CinS2=A2⊕B2⊕C1S3=A3⊕B3⊕C2S4=A4⊕B4⊕C3四、结论答:验证了编码器、译码器、4选1数据选择器、4位数字比较器、4位全加器的功能，并让我们了解到它们各自的特点与运动方式。

如4位全加器，用连续的电频输出方式验证，才能清楚地看到位数逐一增加的过程。

五、问题与讨论问题: (1)什么时候我们要考虑4位数字比较器的级联输入?讨论结果: 当输入的A和B的4位数都相等的时候,我们要考虑级联输入。

用随机的方式级联输入方式来进一步判断A和B的大小。

当级联输入是000或者101的时候,是无7效输入。

(2)当进行4位全加器的时候,我们应该注意哪些地方.讨论结果:4位全加器涉及到低位向高位的进位，所以在输出S1.S2.S3.S4的时候除了要关心A1.B1.A2.B2.A3.B3.A4.B4的数据时，也要关心从低位输入的进位,从而得到正确的输出结果.89时序逻辑电路一、实验目的1、掌握D 触发器的逻辑功能和测试方法，熟悉常用集成触发器的型号及引线排列。