计 算 机 组 成 原 理
实 验 指 导 书
（数 字 电 路）
实验一 逻辑门电路的逻辑功能及测试------------------------------3 实验二 译码器及应用--------------------------------------------6
实验一 逻辑门电路的逻辑功能及测试
一．实验目的
1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路逻辑仿真软件DSCH使用方法。
二、实验仪器及材料
1. 台式计算机（笔记本计算机） 2. DSCH软件
三．预习要求和思考题：
1．预习要求：
1）复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
2）常用TTL门电路和CMOS门电路的功能、特点。 3）三态门的功能特点。
4）用DSCH软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。 2．思考题
用与非门实现其他逻辑功能的方法步骤是什么？
四．实验原理
门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之间 存在一定的逻辑关系。
1、图1-1 为DSCH软件基本元件图，测试中使用的元器件，均来自该元件库。
2、图1—2分别为基本门电路各逻辑功能的测试方法。 DSCH 仿真电路如图所示
3、图1－3是为了理解TTL逻辑门电路多余端的处理方法。
4、图1－4为三态门逻辑功能测试。
5、图1－5为利用与非门控制输出
五.实验内容及步骤
图
1.5
选择实验用的仿真基本电路，按自己设计的实验接线图接好连线
1.门电路的功能测试。
将与门、或门、与非门和或非门分别按图1-2连线：输入端Ａ、Ｂ接逻辑开关，输入端Ｙ接发光二极管，改变输入状态的高低电平，观察二极管的亮灭，并将输出状态填入表1-1中：
表1-1
2.TTL门电路多余输入端的处理方法：
将与非门和或非门按图示1-3连线后，A输入端分别接地、高电平、悬空、与B端并接，观察当B端输入信号分别为高、低电平时，相应输出端的状态，并填表1-2. 3.TTL三态门逻辑功能测试:
将TTL三态门和反相器按图1-4连线，输入端A、B、G分别接逻辑开关，输出端接
发光二极管，改变控制端G和输入信号A、B的高低电平，观察输出状态，并填表1-3. 4. 与非门控制输出
将与非门和信号源按图示1-5连线后，2输入端接按钮，1输入端接信号源，输出
端接发光二极管，观察输出端在2端输入信号分别为高、低电平时相应输出端的状态，并填表1-4.
表1-2 表1-3
表1-4
六．实验报告
1． 按各步骤要求填表。
2. 通过实验分析，说明他们多多余端的处理方法。
答：通过表1-2可知，在与非门中，可以接高电平，在或非门中，接地或悬空。 3． 说明三态门有什么特点。
答：输出高电平、输出低电平和高阻状态，前两种状态为工作状态，后一种状态为禁止状态。值得注意的是，三态门不是具有三种逻辑值。在工作状态下，三态门的输出可为逻辑‘0’或者逻辑‘1’；在禁止状态下，其输出呈现高阻态，相当于开路。 4. 与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？
答：在边沿脉冲中，其余端为零时，允许脉冲通过，其余端为一时，脉冲只有下降沿才能通过，上升沿不能通过。
实验二 译码器及应用
一、实验目的
1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法 2、掌握译码器的级联方法及测试方法。
二、实验仪器及材料
1. 台式计算机（笔记本计算机） 2. DSCH软件。
三、实验预习要求及思考题
1．预习要求：
1)复习有关译码器的原理。
2)根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。 3）用DSCH软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。 2.思考题
1)译码器分哪几类?
答：指令译码器和地址译码器。
2)请将74LS138扩展成4线线译码器,试画出扩展后的电路图。 答：
四、实验原理
1．译码：是编码的反过程，是将给定的二进制代码翻译成编码时赋予的原意。 译码器：实现译码功能的电路。
译码器特点：(1)多输入、多输出组合逻辑电路。
(2)输入是以n位二进制代码形式出现，输出是与之对应的电位信
息。
译码器分类：通用译码器：二进制、二─十进制译码器。
显示译码器：TTL共阴显示译码器、TTL共阳显示译码器、CMOS
显示译码器。
本实验主要来学习二进制译码器：用以表示输入变量的状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。若有n个输入变量，则有2个不同的组合状态，就有2 个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。
n
n
五、实验内容
1．译码器功能测试
将74LS139双2线—4线译码器按图4-1所示连接。输入端A1、A0接逻辑开关，输出Y0~ Y3接发光。改变逻辑开关的状态，观察输出，写出Y0~ Y3的数值（完成表4-1）及其表达式。
=＿＿＿＿＿
=＿＿＿＿＿
=＿＿＿＿＿
=＿＿＿＿＿
2．译码器的级联应用：
用2-4线译码器74LS139组成的电路如图4-2所示,按图连接,输入D0～D2接逻辑开关,输出Y0～Y7接发光二极管,改变输入信号的状态,观察输出,写出Y0 ～Y7的表达式,并填表4-2.
图 4-2 表 4-2 3. 74LS138的应用:
用一片74LS138的3-8译码器及若干或门组成一位全加器的电路图,全加器的三个输入端为被加数X、加数Y、低位向高位的进位Ci-1,输出Si及本位进位输出为Ci。
1).写出真值表. 2).写出逻辑表达式.
3).画出电路图.
4).通过实验分析验证所设计的电路是否正确.
六、实验报告要求：
1．画出实验电路连线示意图，整理实验数据，分析实验结果与理论值是否相等。 2．总结中规模集成电路的使用方法及功能。
计 算 机 组 成 原 理
实 验 指 导 书
（数 字 电 路）
实验一 逻辑门电路的逻辑功能及测试------------------------------3 实验二 译码器及应用--------------------------------------------6
实验一 逻辑门电路的逻辑功能及测试
一．实验目的
1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路逻辑仿真软件DSCH使用方法。
二、实验仪器及材料
1. 台式计算机（笔记本计算机） 2. DSCH软件
三．预习要求和思考题：
1．预习要求：
1）复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
2）常用TTL门电路和CMOS门电路的功能、特点。 3）三态门的功能特点。
4）用DSCH软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。 2．思考题
用与非门实现其他逻辑功能的方法步骤是什么？
四．实验原理
门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之间 存在一定的逻辑关系。
1、图1-1 为DSCH软件基本元件图，测试中使用的元器件，均来自该元件库。
2、图1—2分别为基本门电路各逻辑功能的测试方法。 DSCH 仿真电路如图所示
3、图1－3是为了理解TTL逻辑门电路多余端的处理方法。
4、图1－4为三态门逻辑功能测试。
5、图1－5为利用与非门控制输出
五.实验内容及步骤
图
1.5
选择实验用的仿真基本电路，按自己设计的实验接线图接好连线
1.门电路的功能测试。
将与门、或门、与非门和或非门分别按图1-2连线：输入端Ａ、Ｂ接逻辑开关，输入端Ｙ接发光二极管，改变输入状态的高低电平，观察二极管的亮灭，并将输出状态填入表1-1中：
表1-1
2.TTL门电路多余输入端的处理方法：
将与非门和或非门按图示1-3连线后，A输入端分别接地、高电平、悬空、与B端并接，观察当B端输入信号分别为高、低电平时，相应输出端的状态，并填表1-2. 3.TTL三态门逻辑功能测试:
将TTL三态门和反相器按图1-4连线，输入端A、B、G分别接逻辑开关，输出端接
发光二极管，改变控制端G和输入信号A、B的高低电平，观察输出状态，并填表1-3. 4. 与非门控制输出
将与非门和信号源按图示1-5连线后，2输入端接按钮，1输入端接信号源，输出
端接发光二极管，观察输出端在2端输入信号分别为高、低电平时相应输出端的状态，并填表1-4.
表1-2 表1-3
表1-4
六．实验报告
1． 按各步骤要求填表。
2. 通过实验分析，说明他们多多余端的处理方法。
答：通过表1-2可知，在与非门中，可以接高电平，在或非门中，接地或悬空。 3． 说明三态门有什么特点。
答：输出高电平、输出低电平和高阻状态，前两种状态为工作状态，后一种状态为禁止状态。值得注意的是，三态门不是具有三种逻辑值。在工作状态下，三态门的输出可为逻辑‘0’或者逻辑‘1’；在禁止状态下，其输出呈现高阻态，相当于开路。 4. 与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？
答：在边沿脉冲中，其余端为零时，允许脉冲通过，其余端为一时，脉冲只有下降沿才能通过，上升沿不能通过。
实验二 译码器及应用
一、实验目的
1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法 2、掌握译码器的级联方法及测试方法。
二、实验仪器及材料
1. 台式计算机（笔记本计算机） 2. DSCH软件。
三、实验预习要求及思考题
1．预习要求：
1)复习有关译码器的原理。
2)根据实验任务，画出所需的实验线路及记录表格。 3）用DSCH软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。 2.思考题
1)译码器分哪几类?
答：指令译码器和地址译码器。
2)请将74LS138扩展成4线线译码器,试画出扩展后的电路图。 答：
四、实验原理
1．译码：是编码的反过程，是将给定的二进制代码翻译成编码时赋予的原意。 译码器：实现译码功能的电路。
译码器特点：(1)多输入、多输出组合逻辑电路。
(2)输入是以n位二进制代码形式出现，输出是与之对应的电位信
息。
译码器分类：通用译码器：二进制、二─十进制译码器。
显示译码器：TTL共阴显示译码器、TTL共阳显示译码器、CMOS
显示译码器。
本实验主要来学习二进制译码器：用以表示输入变量的状态，如2线－4线、3线－8线和4线－16线译码器。若有n个输入变量，则有2个不同的组合状态，就有2 个输出端供其使用。而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。
n
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五、实验内容
1．译码器功能测试
将74LS139双2线—4线译码器按图4-1所示连接。输入端A1、A0接逻辑开关，输出Y0~ Y3接发光。改变逻辑开关的状态，观察输出，写出Y0~ Y3的数值（完成表4-1）及其表达式。
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2．译码器的级联应用：
用2-4线译码器74LS139组成的电路如图4-2所示,按图连接,输入D0～D2接逻辑开关,输出Y0～Y7接发光二极管,改变输入信号的状态,观察输出,写出Y0 ～Y7的表达式,并填表4-2.
图 4-2 表 4-2 3. 74LS138的应用:
用一片74LS138的3-8译码器及若干或门组成一位全加器的电路图,全加器的三个输入端为被加数X、加数Y、低位向高位的进位Ci-1,输出Si及本位进位输出为Ci。
1).写出真值表. 2).写出逻辑表达式.
3).画出电路图.
4).通过实验分析验证所设计的电路是否正确.
六、实验报告要求：
1．画出实验电路连线示意图，整理实验数据，分析实验结果与理论值是否相等。 2．总结中规模集成电路的使用方法及功能。