数字电路实验-集成逻辑门等

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1、1v实验一实验一 集成逻辑门功能测试集成逻辑门功能测试v实验二实验二 编码器、数据选择器编码器、数据选择器功能测试功能测试v实验三实验三 集成触发器集成触发器功能测试功能测试v实验四实验四 计数器计数器功能测试功能测试v实验五实验五 移位寄存器功能测试移位寄存器功能测试 重庆通信学院电子技术教研室郑勇2实验一实验一 集成逻辑门功能测试集成逻辑门功能测试 一、一、集成电路相关知识简介集成电路相关知识简介 （一）集成电路发展概况（一）集成电路发展概况 集成电路的发展经历了以下四个阶段：集成电路的发展经历了以下四个阶段： 1 1、19061906年电子管问世和年电子管问世和19471947年晶体管的

2、发明。年晶体管的发明。 2 2、19581958年集成电路的诞生。年集成电路的诞生。 3 3、19751975年超大规模集成电路。年超大规模集成电路。 4 4、2121世纪的以微电子技术为基础、计算机和通信为媒世纪的以微电子技术为基础、计算机和通信为媒 体的新阶段。体的新阶段。 全球每年生产集成电路大约全球每年生产集成电路大约60006000多亿块，集成电路多亿块，集成电路 在电子设备中的价值上世纪在电子设备中的价值上世纪8080年代年代7%7%，现在，现在30%30%以上，以上， 在一些军事装备中达在一些军事装备中达80%80%。集成电路已成为发展电子。集成电路已成为发展电子 信息技术的核心

3、和衡量一个国家综合国力的重要标志。信息技术的核心和衡量一个国家综合国力的重要标志。3（二）集成电路分类（二）集成电路分类按用途分为：模拟集成电路和数字集成电路；按用途分为：模拟集成电路和数字集成电路；按导电类型分为：双极型集成电路和单极型按导电类型分为：双极型集成电路和单极型 （MOSMOS）集成电路两类；）集成电路两类；按制造工艺和结构分为：半导体集成电路、薄膜或厚按制造工艺和结构分为：半导体集成电路、薄膜或厚膜集成电路、混合集成电路；膜集成电路、混合集成电路；按集成度分为：小规模、中规模、大规模、超大规模按集成度分为：小规模、中规模、大规模、超大规模集成电路和巨大集成电路和巨大规模集成电路

4、规模集成电路。 4 目前世界上生产最多、应用最广的目前世界上生产最多、应用最广的是半导体集成电路是半导体集成电路 可分为可分为 半导体集成电路半导体集成电路 目前应用最广泛的数字集成电路是目前应用最广泛的数字集成电路是 TTLTTL和和CMOSCMOS电路电路5实验一 集成逻辑门功能测试 （三）、（三）、 TTLTTL数字集成电路：数字集成电路： TTLTTL集成电路以双极型晶体管为开关元件，又称集成电路以双极型晶体管为开关元件，又称 为双极型（电子和空穴）集成电路为双极型（电子和空穴）集成电路 根据应用领域不同分为：根据应用领域不同分为： 5454系列（军）如：系列（军）如：54LS0054

5、LS00、54LS2054LS20等等 7474系列（民）如：系列（民）如：74LS0074LS00、74LS2074LS20等等 它沿着它沿着74 74S 74LS 74AS 74ALS74 74S 74LS 74AS 74ALS系列发展。系列发展。 S S： 代表肖特基工艺速度高于标准代表肖特基工艺速度高于标准TTLTTL。 LSLS： 代表低功耗肖特基工艺。代表低功耗肖特基工艺。 ASAS： 代表先进（高速）肖特基工艺。代表先进（高速）肖特基工艺。 ALSALS：代表先进（高速）低功耗肖特基工艺。：代表先进（高速）低功耗肖特基工艺。6 CMOS CMOS数字集成电路：数字集成电路： CM

6、OSCMOS数字集成电路是数字集成电路是MOSMOS电路中的主导产品。电路中的主导产品。MOSMOS电路是以绝电路是以绝缘栅场效应晶体管为开关元件，又称为单极型集成电路，缘栅场效应晶体管为开关元件，又称为单极型集成电路，MOSMOS电电路可分为路可分为PMOSPMOS、NMOSNMOS、和、和CMOSCMOS电路。电路。 它沿着它沿着4000A 4000B/4500B4000A 4000B/4500B（统一称为（统一称为4000B4000B） 74HC 74HC 74HCT74HCT系列高速发展。目前系列高速发展。目前MOSMOS集成电路几乎都是高速集成电路几乎都是高速CMOSCMOS集成电集

7、成电路。由于生产厂家不同，产品的系列号不完全相同。路。由于生产厂家不同，产品的系列号不完全相同。ACAC： 代表先进的高速代表先进的高速CMOSCMOS集成电路。集成电路。ACTACT：代表与：代表与TTLTTL相一致的输入特性、相容的输出特性的高速相一致的输入特性、相容的输出特性的高速 CMOSCMOS集成电路。集成电路。HCHC： 代表高速代表高速CMOSCMOS集成电路。集成电路。HCTHCT：代表与：代表与TTLTTL电平相兼容的高速电平相兼容的高速CMOSCMOS集成电路。集成电路。实验一 集成逻辑门功能测试774LS0740668实验一 集成逻辑门功能测试 （四）基本特性（四）基本

8、特性 TTLTTL集成电路集成电路 工作电压：工作电压：5.0V5.0V 频率特性频率特性 标准标准TTL: 35MHZTTL: 35MHZ LS-TTL LS-TTL： 40MHZ40MHZ ALS-TTL ALS-TTL：70MHZ70MHZ S-TTL S-TTL： 125MHZ125MHZ AS-TTL AS-TTL： 200MHZ200MHZ ECL ECL： 100-1000MHZ100-1000MHZ9 CMOS CMOS集成电路：集成电路： 工作电压工作电压 40004000系列：系列：3.0V18V3.0V18V 40H 40H系列：系列： 2.0V8.0V 2.0V8.0V

9、 HC HC系列：系列： 2.0V6.0V 2.0V6.0V HCU HCU系列：系列： 2.0V6.0V 2.0V6.0V HCT HCT系列：系列： 4.5V5.5V 4.5V5.5V 频率特性频率特性 40004000系列系列: 12MHZ: 12MHZ HCHC系列：系列： 40MHZ40MHZ 实验一 集成逻辑门功能测试10 二、实验任务与步骤二、实验任务与步骤 （一）、（一）、74LS0074LS00与非门的功能测试与非门的功能测试 74LS0074LS00与非门的引脚排列见下图与非门的引脚排列见下图11实实验方法：验方法： 将集成电路将集成电路74LS0074LS00插入实插入实

10、验箱中集成电路插座上，选择验箱中集成电路插座上，选择其中任一个与非门，按左图连其中任一个与非门，按左图连接好电路，输入端（接好电路，输入端（A A、B B）的）的数字信号由实验箱中的数据开数字信号由实验箱中的数据开关提供，输出端（关提供，输出端（Y Y）接实验）接实验箱中的发光二极管，利用发光箱中的发光二极管，利用发光二极管的二极管的亮亮和和不亮不亮来指示输出来指示输出端（端（Y Y）的逻辑状态（）的逻辑状态（亮代表亮代表“1”1”、不亮代表、不亮代表“0”0”），测），测试结果比较试结果比较74LS0074LS00与非门的功与非门的功能是否一致并填人下表能是否一致并填人下表。实验一 集成逻辑

11、门功能测试1274LS0074LS00功能测试表功能测试表输输 入入输输 出出测测 试试 结结 果果BA0001101Y发光二极管指示结果发光二极管指示结果实验一 集成逻辑门功能测试1 1 13（二）、（二）、74LS2074LS20与非门的功能测试与非门的功能测试 74LS2074LS20与非门的引脚排列见下图与非门的引脚排列见下图实验一 集成逻辑门功能测试14实验方法实验方法：将集成电路将集成电路74LS2074LS20正确插入实验箱中集成电路插正确插入实验箱中集成电路插座上，选择其中任一个与非门，座上，选择其中任一个与非门，按左图连接好电路，输入端按左图连接好电路，输入端（A A、B B