器件

  • 门电路:74LS00(四二输入与非门)、74LS04(六反相器)、74LS08(四二输入与门)、74LS20(双四输入与非门)、74LS32(四二输入或门)、74LS86(四二输入异或门)
  • 计数器:74LS197(同步十六进制计数器)、74LS160(同步十进制 BCD 计数器)
  • 译码器:74LS138(三八译码器)
  • 数据选择器:74LS151(八选一数据选择器)、74LS157(四二选一数据选择器)
  • 触发器:74LS73(双 JK 触发器)、74LS74(双 D 触发器)
  • 移位寄存器:74LS194(四位双向移位寄存器)
  • 八位七段数码管
  • $16 \times 16$ 点阵

设计方法

  • 测量延迟时间:多个门电路串联即可,注意多输入时其他接稳定电平。
  • 用译码器或数据选择器设计电路:先画真值表,然后逐个设置输入。如果数据选择路数过多,需要构建函数来压缩。
  • 七段数码管方法:先设计八个依次拉低的波形,传到位选端,然后BCD段同一个位置是同一个门电路出来的!
  • 点阵方法:先观察对称性,尽量只用一个三八译码器。设计依次拉低的波形到列电平,然后用门电路设计每行的输入。
  • 用 JK 触发器设计任何东西:先认真写好 $J, K$ 的递推式,再以此设计门电路(或直接用数据选择器)。
    • 如果是同步计数器,则先画卡诺图,再有 $D_{i} = J_i\overline{Q_i} + \overline{K_i} Q_i$.
    • 如果是异步计数器,则 $J=K=1$,设计 $CLK$ 的输入即可。
  • 四节拍顺序脉冲:并行输入和左移/右移循环切换。
  • D 触发器的作用:延迟反馈功能信号的改变,从而避免竞争冒险,这个在顺序脉冲实验和电路检测实验中用到。

物理量和公式

  • 毛刺幅度:$V_\max$ 为最高/低点与稳点电平之差
  • 中值宽度:$t_{w}$ 为 最高/低点与稳点电平 中线与波形相交的时间之差
  • 二进制码 $B_i$ 和格雷码 $G_i$ 的转换:
    • $G_{n - 1} = B_{n - 1}$,$G_{i} = B_{i + 1} \oplus B_i$.
    • $B_i = G_{n - 1} \oplus G_{n - 2} \oplus \cdots \oplus G_i$

示波器使用

  • 数字信号观察方法:
    • 按下 Storage 默认设置,然后按下 LA 键,关闭 CH1, CH2 模拟通道
    • LA 菜单:阈值为 TTL,应用所有通道
    • TRIGGER 菜单:触发类型为边沿触发、信源选择为波形稳定且上升沿较少的通道、边沿类型为上升沿、触发方式为自动
  • 光标测量方法:
    • 点击 MENU 处的 Cursor 键,进入光标模式
    • 调整 X, Y 的位置就可以测量。
  • 模拟通道观察方法:
    • 示波器探头钩子夹住电路箱上的信号端、接地夹子接地
    • CH1, CH2 可以选择开启或关闭