中山大学数字电路实
验九
学院：数据科学与计算机学院
专业.软件工程 姓名:****** 学号.*********
日期：2018年6月5日
实验内容：计数器的设计
预习报告
原理:
辱时宇逻辑电路的设汁流程
:设i 十耍求1——> 原始状态图1 ---------------------- >笊简状态图 => 粘
检査电路 能否自启
化简
—11 -1 \7
<=）㈣电路图 <
------------ 1 选触发器*求时钟、 输
出、状态.驰动方程
3、同步计数器和异步计数器
同步计数器的触发信号是同一个信号口具体来说，每…级的 触发器接的都是同一个CLK 信号。
异步讣数器的每?级的触发器的CLK 信号是不同的*触发器 状态变化不是同步的。
Q1H4 = JQ- + KQ"
CP
j
K Q
cy 1
0 0 0 0 保 丄
0 0 1 1 持 "T 0 1 0 0 清 1 0 1 1 0 零 t 1 0 0 1 置
1 0 t 1 位
j
1 1 0 1
1 1
t
1转
JKflt 发器功能
卷:
4、异步触发器：存在触发器逐级延迟问题。同步计数器：各级触发器输出相差小，译码时能避免出现尖峰，但是电路实现较复杂。
二、预习报告
内容1 使用JK触发器设计一个16进制异步加法计数器，并用
逻辑分析仪观察并记录CP和每一位的输出波形。
1) 真值表：
1
1
11
2) JK
J0=K0=1
J i=K i=1
J2=K2=1
J3=K3=1
CLK由前一个触发器的输出连接(B o连接外部CLK ) 3) proteus 仿真
4) 波形图
从左到右依次为Q0Q1Q2Q3
VSM Logic
Analyser
A为外部CLK A1-A4分别为Q0Q1Q2Q3，成功实现。
内容2 使用JK 触发器设计一个16进制同步加法计数器，并用逻辑分 析仪观
察并记录CP 和每一位的输出波形。
1) 真值表同内容1. 2)
控制函数：
J )=K )=1 J i =K 1=Q o J?=K>=Q o Q 1
J 3 = K 3=Q O Q 1Q 2
所有触发器CLK 为同一个
3) Proteus 仿真
4)波形图
A 为 CLK A1-A4 分别为 Q 0Q 1Q 2Q
3
|ruH
.1.,,
丄 *
■ 4
K K B>
Mill
MAI
蛊錶需
VSM Logic Analyser
内容3 使用JK触发器和门电路设计实现一个二进制四位计数器模仿
74LS194功能（详见实验七表二）。要求在实验箱上设计实现左移
或右移功能；在proteus软件上实现置零，保持，左移，右移，并行
送数功能。
1）功能表
2）逻辑表达式
保持：Q N+I = Q N
右移：Q3N+1= Q O , Q2N+1= Q3 , Q I N+1 = Q2 , Q O N+1= Q2
左移：Q3N+1= Q2 , Q2N+1= Q1 , Q1N+1= Q O ,Q O N+1= Q
并行送数：Q3N+1= A , Q2N+1= B , Q N+1 = C , Q N+1 = D
注意：由于用到了数据选择器，右边的Q n为数据选择器的输出而不是JK触发器的输出
3）Proteus 仿真
由于布局的原因，开关为00为并行送数，01为保持，10为左移，11为右移
A）并行送数
控制函数为：d = D n , K n = ' （D = A、B、C、D）
Proteus电路图：A、B、C、D为并行送数的数据
B）保持
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
数字电路实验报告 姓名：张珂 班级：10级8班 学号：2010302540224
实验一：组合逻辑电路分析一．实验用集成电路引脚图 1．74LS00集成电路 2．74LS20集成电路 二、实验内容 1、组合逻辑电路分析 逻辑原理图如下：
U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N X1 2.5 V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V GND 图1.1组合逻辑电路分析 电路图说明：ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平，“0”表示低电平； 逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。 真值表如下： A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 表1.1 组合逻辑电路分析真值表 实验分析： 由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD =AB+CD ，同样，由真值表也能推出此方程，说明此逻辑电路具有与或功能。 2、密码锁问题： 密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开；否则，报警信号为“1”，则接通警铃。
试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么？ 密码锁逻辑原理图如下： U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N U4D 74LS00N U5D 74LS00N U6A 74LS00N U7A 74LS00N U8A 74LS20D GND VCC 5V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V X1 2.5 V X2 2.5 V 图 2 密码锁电路分析 实验真值表记录如下： 实验真值表 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 表1.2 密码锁电路分析真值表 实验分析： 由真值表（表1.2）可知：当ABCD 为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。由此可见，该密码锁的密码ABCD 为1001.因而，可以得到：X1=ABCD ，X2=1X 。
数字电子技术实验 简要讲义 适用专业：电气专业 编写人：于云华、何进 中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院 2015.3
目录 实验一：基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3) 实验二：小规模组合逻辑电路设计 (4) 实验三：中规模组合逻辑电路设计 (5) 实验四：触发器的功能测试及其应用 (7) 实验五：计数器的功能测试及其应用 (8) 实验六：计数、译码与显示综合电路的设计 (9)
实验一：基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试 (建议实验学时：2学时) 一、实验目的： 1、熟悉实验仪器与设备，学会识别常用数字集成芯片的引脚分配； 2、掌握门电路的逻辑功能测试方法； 3、掌握简单组合逻辑电路的设计。 二、实验内容： 1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能：74LS00，74LS02，74LS04，74LS08，74LS20，74LS32，74LS86等（预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配）。 2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能： ① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B 三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容）主要包括： 1、实验电路设计原理图；如：实现F=A+B的电路原理图： 2、实验真值表； 3、实验测试结果记录。如： 输入输出 A B F3 00灭
四、实验总结： （学生根据自己实验情况，简要总结实验中遇到的问题及其解决办法）注：本实验室提供的数字集成芯片有： 74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74，74LS90,74LS112， 74LS138，74LS153, 74LS161 实验二：小规模组合逻辑电路设计 (建议实验学时：3学时) 一、实验目的： 1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。 2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。 二、实验内容： 1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路：当三个输入端有奇数个1时，输出为高，否则为低。（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”，测试其功能。要求如下：人类由四种基本血型：A、B、AB、O 型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则： O型血可以输给任意血型的人，但O型血的人只能接受O型血； AB型血只能输给AB型血的人，但AB血型的人能够接受所有血型的血； A 型血能给A型与AB型血的人；但A型血的人能够接受A型与O型血； B型血能给B型与AB型血的人，而B型血的人能够接受B型与O型血。 试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路，如果符合规定电路，输出高电平（提示：电路只需要四个输入端，它们组成一组二进制数码，每组数码代表一对输血与受血的血型对）。 约定“00”代表“O”型 “01”代表“A”型 “10”代表“B”型 “11”代表“AB”型（预习时画出电路原理图，注明所用芯片型号） 三、实验步骤：（学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容），与实验一说明类似。
数字电路实验讲义 课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验 教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法 重点：熟悉门电路逻辑功能。 难点：用与非门组成其它门电路 教学手段、方法：演示及讲授 实验仪器： 1、示波器； 2、实验用元器件 74LS00 二输入端四与非门 2 片 74LS20 四输入端双与非门 1 片 74LS86 二输入端四异或门 1 片 74LS04 六反相器 1 片 实验内容： 1、测试门电路逻辑功能 （1）选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。 （2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。
2、逻辑电路的逻辑关系 （1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。 （2）写出两个电路的逻辑表达式。 3、利用与非门控制输出 用一片74LS00 按图1.4 接线。S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。 4、用与非门组成其它门电路并测试验证。
（1）组成或非门：
用一片二输入端四与非门组成或非门B = =，画出电路图，测试并填 + Y? A B A 表1.4。 （2）组成异或门： ①将异或门表达式转化为与非门表达式； ②画出逻辑电路图； ③测试并填表1.5。 5、异或门逻辑功能测试 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。 （2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。
数字电路与逻辑设计实验报告实验七计数器的设计 ：黄文轩 学号：17310031 班级：光电一班
一、实验目的 熟悉J-K触发器的逻辑功能，掌握J-K触发器构成异步计数器和同步计数器。 二、实验器件 1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。 2.虚拟器件: 74LS73，74LS00, 74LS08, 74LS20 三、实验预习 1. 复习时序逻辑电路设计方法 ①根据设计要求获得真值表 ②画出卡诺图或使用其他方式确定状态转换的规律 ③求出各触发器的驱动方程 ④根据已有方程画出电路图。 2. 按实验内容设计逻辑电路画出逻辑图 Ⅰ、16进制异步计数器的设计 异步计数器的设计思路是将上一级触发器的Q输出作为下一级触发器的时钟信号，置所有触发器的J-K为1，这样每次到达时钟下降沿都发生一次计数，每次前一级 触发器从1变化到0都使得后一级触发器反转，即引发进位操作。 画出由J-K触发器组成的异步计数器电路如下图所示：
使用Multisim仿真验证电路正确性，仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位 触发器的输出，以及时钟信号。： 可以看出电路正常执行16进制计数器的功能。 Ⅱ、16进制同步计数器的设计 较异步计数器而言，同步计数器要求电路的每一位信号的变化都发生在相同的时间点。
因此同步计数器各触发器的时钟脉冲必须是同一个时钟信号，这样进位信息就要放置在J-K 输入端，我们可以把J-K端口接在一起，当时钟下降沿到来时，如果满足进位条件(前几位触发器输出都为1)则使JK为1，发生反转实现进位。 画出由J-K触发器和门电路组成的同步计数器电路如下图所示 使用Multisim仿真验证电路正确性，仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位触发器的输出，计数器进位输出，以及时钟信号。：
附件2 《基础物理实验报告撰写规范及评分标准》 实验报告作为每个实验最后的总结，是学生科研素质培养的重要手段，也是整个实验的完成情况、学生实验技能和数据处理能力的集中表现，是评定实验课成绩的最主要依据。因此为规范实验报告的写作，制定此撰写规范及评分标准。 一、撰写规范 1．撰写实验报告必须采用专用的中山大学实验报告纸或标准的A4白纸，单面书写。用A4纸时必须在四周留出2.0cm以上的边空。 2. 为了实验报告的长期保存，报告的所有内容，包括图、表、文字等都必须用钢笔、签字笔等墨水笔撰写，或者打印，不得使用铅笔和圆珠笔。 3．第一层次实验的报告必须手写完成，不得打印；第二层次、第三层次实验的报告建议打印，但也可以手写。 4．一份独立完整的实验报告必须包括以下几个部分，以使他人在不参阅其他资料的情况下能够看懂报告中的所有内容。 （1）实验编号及题目。 （2）写实验报告日期，实验者专业、年级、班级、学号、姓名，合作者（两人一套设备时同组另一名学生的姓名，一人一套设备则不需填写）姓名等信息，不得缺漏。 （3）实验目的。内容与教材一致。 （4）仪器用具。注明所有实验仪器的名称，型号，测量范围及精度。 （5）实验原理。包括实验中采用的仪器设备的工作原理，实验方法，相关理论等。该部分不能用“见预习报告”、“略”、“见教材第几页”等字样说明后省略不写。由于出于教学目的，教材中的实验原理部分都写得比较多，写实验报告时不能照抄教材的内容，而必须在理解的基础上用精炼的语言对教材的内容加以总结和概括，有必要时可以补充一些教材上没有的内容。 （6）实验内容及步骤。包括安全注意事项。对于课本上已有详细说明的，可以写得简略一些；要求自己设计或安排实验步骤时，应写得尽可能详细。 （7）实验结果及数据处理。包括详细的数据处理过程及所有的实验测量结果。计算实验结果及不确定度，作出所有的图表，探讨经验公式等。处理时应详细写出计算步骤，并按教材的具体要求计算不确定度，并注意有效数字的正确修约。如教材中没有明确指出不确定度计算的具体要求，在计算时应注明不确定度的种类。 （8）讨论及结论。对实验结果进行分析讨论，讨论影响实验不确定度的因素及改进方法，并完成教材中的思考题等。 （9）参考文献。如实验报告中用到原始记录以外的数据，或教材中没有涉及到的内容，就必须注明其来源或参考文献。 5．物理量与单位采用国际单位制。变量用斜体表示，单位、化学元素用正体表示。
实验一 逻辑门电路 一、与非门逻辑功能的测试 74LS20（双四输入与非门） 仿真结果 二、 或非门逻辑功能的测试 74LS02（四二输入或非门） 仿真结果： 三、与或非门逻辑功能的测试 74LS51（双二、三输入与或非门） 仿真结果： 四、异或门逻辑功能的测试 74LS86（四二输入异或 门）各一片 仿真结果： 二、思考题 1. 用一片74LS00实现Y = A+B 的逻辑功能 ； 2. 用一片74LS86设计 一个四位奇偶校验电路； 实验二 组合逻辑 电路 一、分析半加器的逻辑功能 二. 验证
的逻辑功能 4.思考题 （1）用两片74LS138 接成四线-十六线译码器 0000 0001 0111 1000 1111 （2）用一片74LS153接成两位四选一数据选择器； （3）用一片74LS153一片74LS00和接成一位全加器 （1）设计一个有A、B、C三位代码输入的密码锁（假设密码是011），当输入密码正确时，锁被打开（Y1=1），如果密码不符，电路发出报警信号（Y2=1）。 以上四个小设计任做一个，多做不限。 还可以用门电路搭建 实验三触发器及触发器之间的转换 1.D触发器逻辑功能的测试(上升沿) 仿真结果; 2.JK触发器功能测试（下降沿） Q=0 Q=0略
3.思考题： （1） （2） （3）略 实验四寄存器与计数器 1.右移寄存器（74ls74 为上升沿有效） 2.3位异步二进制加法，减法计数器（74LS112 下降沿有效） 也可以不加数码显示管 3.设计性试验 （1）74LS160设计7进制计数器（74LS160 是上升沿有效，且异步清零，同步置数）若采用异步清零： 若采用同步置数： （2）74LS160设计7进制计数器 略 （3）24进制 83进制 注意：用74LS160与74LS197、74LS191是完全不一样的 实验五555定时器及其应用 1.施密特触发器
实验一KHD-2型数字电路实验装置的使用和 集成门电路逻辑功能的测试 一、实验目的 1．熟悉和掌握KHD-2型数字电路实验装置的使用。 2．熟悉74LS20和74LS00集成门电路的外形和管脚引线。 3．掌握与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门逻辑功能的测试。 二、实验器材及设备 1．KHD-2数字电路实验台 2．4输入2与非门74LS20（1块） 3．2输入4与非门74LS00或CC4011（1块） 三、实验原理 （一）KHD-2型数字电路实验台 KHD-2型数字电路实验台由实验控制屏与实验桌组成。实验控制屏主要由两块单面敷铜印刷线路板与相应电源、仪器仪表等组成。控制屏由两块相同的数电实验功能板组成，其控制屏两侧均装有交流电压220V的单相三芯电源插座。每块实验功能板上均包含以下各部分内容： 1．实验板上装有一只电源总开关及一只熔断器（额定电流为1A）作为短路保护用。 2．实验板上共装有600多个高可靠的自锁紧式、防转、叠插式插座。它们与集成电路插座、镀银针管座以及其他固定器件、线路的连线已设计在印刷线路板上。板正面印有黑线条连接的器件，表示反面已装上器件并接通。 3．实验板上共装有200多根镀银长15mm的紫铜针管插座，供实验时接插小型电位器、电阻、电容、三极管及其他电子器件使用。 4．实验板上装有四路直流稳压电源（±5V、1A及两路0～18V、0.75A可调的直流稳 压电源）。实验板上标有处，是指实验时需用导线将直流电源+5V引入该处，是+5V 电源的输入插口。 5．高性能双列直插式圆集成电路插座18只（其中40P 1只、28P 1只、24P 1只、20P 1只、16P 5只、14P 6只、8P 2只、40P锁紧座1只）。 6．6位十六进制七段译码器与LED数码显示器：每一位译码器均采用可编程器件GAL 设计而成，具有十六进制全译码功能。显示器采用LED共阴极红色数码管（与译码器在反面已连接好），可显示四位BCD十六进制的全译码代号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E和F。 使用时，只要用锁紧线将+5V在没有BCD码输入时六位译码器均显示“F”。 7．四位BCD码十进制拔码开关组：每一位的显示窗指示出0~9中的任一个十进制数字，在A、B、C、D四个输出插口处输出相对应的BCD码。每按动一次“+”或“ ”键，将顺序地进行加1计数或减1计数。 若将某位拔码开关的输出口A、B、C、D连接在“2”的一位译码显示的输入端口A、B、C、D处，当接通+5V电源时，数码管将点亮显示出与拔码开关所指示一致的数字。
实验二半加半减器的设计 一、实验目的 1、利用普通的门电路或使用译码器或使用数据选择器设计一个半加半减器。 二、实验仪器及器件 1、数字电路试验箱，示波器 2、虚拟器件：74LS197，74LS138,74LS00，74LS20，74LS151 三、实验预习 在proteus上进行了仿真实验，通过普通的门电路连接成半加半减器的逻辑电路。 在之后的课上了解了编码器和译码器以及数据选择器。 四、实验原理 1、用普通门电路实现组合逻辑电路 2、用译码器实现组合逻辑电路 译码器是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。 3、用数据选择器实现组合逻辑电路 数据选择器的功能是从一组输入数据中选出某一个信号输出。或称为多路开关。 五、实验内容 首先，根据半加半减器的电路逻辑列出真值表： 输入输出 S A B Y C(进/借位) 74LS138对应输出位置0 0 0 0 0 Y0 0 0 1 1 0 Y1 0 1 0 1 0 Y2 0 1 1 0 1 Y3 1 0 0 0 0 Y4 1 0 1 1 1 Y5 1 1 0 1 0 Y6 1 1 1 0 0 Y7 根据真值表画出Y和C卡诺图： Y: S\AB 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 C: S\AB 00 01 11 10 0 1 1 1 根据卡诺图可得逻辑表达式： Y=A⊕B C=(S⊕A)B
然后，开始在数电实验箱上连接电路，我选择的芯片是：74LS197，74LS00，74LS20，74LS138.对于74LS197，先将CP1接连续脉冲，然后分别将Q1，Q2，Q3接到“0-1”显示器上检查电路是否正常，接着将Q3，Q2，Q1分别接到74LS138的S0,S1,S2作为八进制输入，Q3，Q2，Q1分别代表S,A,B。根据真值表，Y在Y1,Y2,Y5,Y6处有高电平的输出，C在Y3，Y5处有高电平输出，分别将它们接入与非门芯片74LS20、74LS00即可得到Y和C的输出。 最后，将CP1，S,A,B,Y,C接入示波器得到下图： 从上到下分别是CP1,B,A,S,C,Y.
数字电路实验讲义 目录 1 数字电路实验箱简介 2 实验一基本门电路和触发器的逻辑功能测试 3 实验二常用集成组合逻辑电路（MSI）的功能测试及应用 4 实验三常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用 5 实验四组合逻辑电路的设计 6 实验五时序逻辑电路的设计 7 实验六综合设计实验 8 附录功能常用芯片引脚图
数字电路实验箱简介 TPE系列数字电路实验箱是清华大学科教仪器厂的产品，该实验箱提供了数字电路实验所必需的基本条件。如电源，集成电路接线板，逻辑电平产生电路，单脉冲产生电路和逻辑电平测量显示电路，实验箱还为复杂实验提供了一些其他功能。 下面以JK触发器测试为例说明最典型的测试电路，图1为74LS112双JK触发器的测试电路。其中Sd、Rd 、J、K为电平有效的较入信号，由实验箱的逻辑电平产生电路提供。CP为边沿有效的触发信号，由单脉冲产生电路提供。Q和为电路的输出，接至逻辑电平测量显示电路，改变不同输入的组合和触发条件，记录对应的输出，即可测试该触发器的功能。 逻辑电平测量显示 图1. JK触发器测试电路
实验一 基本门电路和触发器的逻辑功能测试 一、 实验目的 1、掌握集成芯片管脚识别方法。 2、掌握门电路逻辑功能的测试方法。 3、掌握RS 触发器、JK 触发器的工作原理和功能测试方法。 二、实验设备与器件 1、数字电路实验箱 2、万用表 3、双列直插式组件 74LS00：四—2输入与非门 74LS86：四—2输入异或门 74LS112：双J-K 触发器 三、实验原理与内容 1、测试与非门的逻辑功能 74LS00为四—2输入与非门，在一个双列直插14引脚的芯片里封装了四个2输入与非门，引脚图见附录。14脚为电源端，工作时接5V,7脚为接地端，1A ，113和1Y 组成一个与非门， B A Y 111?=。剩余三个与非门类似。按图1—1连接实验电路。改变输信号，测量对应输出， 填入表1—1中，验证其逻辑功能。 测 量 显 示 逻 辑 电 平 图1—1 74LS00测试电路
实验2 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 一、实验目的 1.掌握组合逻辑电路的功能测试。 2.验证半加器和全加器的逻辑功能。 3.学会二进制数的运算规律。 二、实验仪器及材料 1.Dais或XK实验仪一台 2.万用表一台 3.器件：74LS00 三输入端四与非门3片 74LS86 三输入端四与或门1片 74LS55 四输入端双与或门1片 三、预习要求 1.预习组合逻辑电路的分析方法。 2.预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。 3.学习二进制数的运算。 四、实验内容 1.组合逻辑电路功能测试。 图2－1 ⑴用2片74LS00组成图2－1所示逻辑电路。为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。 ⑵图中A、B、C接电平开关，Y1、Y2接发光管显示。 ⑶按表2－1要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1、Y2逻辑表达式。 ⑷将运算结果与实验比较。
2.测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加器的逻辑功能。 根据半加器的逻辑表达式可知，半加器Y是A、B的异或，而进位Z是A、B相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成如图2－2。 图2－2 ⑴在实验仪上用异或门和与门接成以上电路。A、B接电平开关S，Y、Z接电平显示。 ⑵按表2－2要求改变A、B状态，填表。 3.测试全加器的逻辑功能。 ⑴写出图2－3电路的逻辑表达式。 ⑵根据逻辑表达式列真值表。 ⑶根据真值表画逻辑函数SiCi的卡诺图。 图2－3 ⑷填写表2－3各点状态。
⑸按原理图选择与非门并接线进行测试，将测试结果记入表2－4，并与上表进行比较看逻辑功能是否一致。 4.测试用异或、与或和非门组成的全加器的逻辑功能。 全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门、一个与或门和一个非门实现。 ⑴画出用异或门、与或非门和与门实现全加器的逻辑电路图,写出逻辑表达式。 ⑵找出异或门、与或非门和与门器件，按自己画出的图接线。接线时注意与或非门中不用的与门输入端接地。 ⑶当输入端Ai、Bi、Ci－1为下列情况时，用万用表测量Si和Ci的电位并将其转为逻辑状态填入表2－5。 五、实验报告 1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。 2.总结组合逻辑电路的分析方法。 实验3 触发器 一、实验目的 1．熟悉并掌握R－S、D、J－K触发器的构成，工作原理和功能测试方法。 2．学会正确使用触发器集成芯片。 3．了解不同逻辑功能FF相互转换的方法。 二、实验仪器及材料 1．双踪示波器一台 2．Dais或XK实验仪一台 3．器件74LS00 二输入端四与非门1片 74LS74 双D触发器1片 74LS112 双J-K触发器1片 二、实验内容
《计算机组成原理与接口技术实验》 实验报告 学院名称：数据科学与计算机学院 学生姓名：刘恩硕 学号：14332014 专业（班级）：14软件工程五（国）班 合作者：罗宇森 时间：2016 年 4 月25 日
成绩 : 实验二：单周期CPU设计 一. 实验目的 (1) 掌握单周期CPU数据通路图的构成、原理及其设计方法； (2) 掌握单周期CPU的实现方法，代码实现方法； (3) 认识和掌握指令与CPU的关系； (4) 掌握测试单周期CPU的方法。 二. 实验内容 设计一个单周期CPU，该CPU至少能实现以下指令功能操作。需设计的指令与格式如下： ==> 算术运算指令 说明：以助记符表示，是汇编指令；以代码表示，是机器指令 ==> 逻辑运算指令 （5）and rd , rs , rt ==> 传送指令 ==> 存储器读/写指令
功能：memory[rs+ (sign-extend)immediate ]←rt ；immediate 符号扩展再相加。 ==> 分支指令 特别说明：immediate 是从PC+4地址开始和转移到的指令之间指令条数 。immediate 符号扩展之后左移2位再相加。为什么要左移2位？由于跳转到的指令地址肯定是4的倍数（每条指令占4个字节），最低两位是“00”，因此将immediate 放进指令码中的时候，是右移了2位的，也就是以上说的“指令之间指令条数”。 ==> 停机指令 三. 实验原理 单周期CPU 指的是一条指令的执行在一个时钟周期内完成，然后开始下一条指令的执行，即一条指令用一个时钟周期完成。电平从低到高变化的瞬间称为时钟上升沿，两个相邻时钟上升沿之间的时间间隔称为一个时钟周期。时钟周期一般也称振荡周期（如果晶振 的输出没有经过分频就直接作为CPU 的工作时钟，则时钟周期就等于振荡周期。若振荡周期经二分频后形成时钟脉冲信号作为CPU 的工作时钟，这样，时钟周期就是振荡周期的两倍。） CPU 在处理指令时，一般需要经过以下几个步骤： (1) 取指令(IF )：根据程序计数器PC 中的指令地址，从存储器中取出一条指令，同时，PC 根据指令字长度自动递增产生下一条指令所需要的指令地址，但遇到“地址转移”指令时，则控制器把“转移地址”送入PC ，当然得到的“地址”需要做些变换才送入PC 。 (2) 指令译码(ID )：对取指令操作中得到的指令进行分析并译码，确定这条指令需要完成的操作，从而产生相应的操作控制信号，用于驱动执行状态中的各种操作。 (3) 指令执行(EXE )：根据指令译码得到的操作控制信号，具体地执行指令动作，然后转移到结果写回状态。 (4) 存储器访问(MEM )：所有需要访问存储器的操作都将在这个步骤中执行，该步骤给出存储器的数据地址，把数据写入到存储器中数据地址所指定的存储单元或者从存储器中得到数据地址单元中的数据。 (5) 结果写回(WB )：指令执行的结果或者访问存储器中得到的数据写回相应的目的寄存器中。 单周期CPU ，是在一个时钟周期内完成这五个阶段的处理。 图1 单周期CPU 指令处理过程 MIPS32的指令的三种格式：
B A ?B A 电子信息与机电工程学院电子技术实验室编写 2009年9月
目录 实验注意事项 (1) 实验一仪器使用及逻辑电路实验 (2) 实验二集成逻辑门电路的基本应用 (7) 实验三组合逻辑电路的实验分析 (9) 实验四组合逻辑电路设计与测试 (9) 实验五触发器的功能测试....................................... (11) 实验六计数器的应用......................................... (14) 附录A 数字集成电路（TTL电路）的使用规则................... ..16 附录B 常用芯片的引脚号和信号名称.. (17) 附录C DZX-1型电子学综合实验装置使用说明.……...…… .. 16
实验注意事项 1、实验前认真阅读实验指导书，熟悉实验目的、实验内容及实验步骤。 2、进入实验室后，必须严格遵守实验室的一切规章制度。按已分好的小组进行实验。 3、了解并熟悉实验设备及器件（从附录B中查清所选用集成块的引脚及功能，特别注意集成块V CC及GND的接线不能错），按实验要求连好线路，自已检查无误或经指导教师同意，方可通电继续进行实验。 4、发生事故时，应立即断开电源，保持现场，待找出并排除故障后，方可继续进行实验。 5、实验过程中仔细观察实验现象，认真做好记录。 6、需要变更原实验线路进行后面实验内容时，必须先切断电源，不能带电插拔元器件。 7、培养踏实、严谨、实事求是的科学作风。 8、爱护实验室财物，当发生仪器、设备损坏时，必须认真检查原因，并立即告知教师及实验室管理员，以便按实验室有关条例处理。 9、保持实验室内安静、整洁以及良好的秩序。实验结束应将仪器、元件、导线等整理好放妥，并协助实验室管理员搞好清洁卫生。
数字显示电路 ——组合电路综合设计
一．实验目的 数字显示电路实验将传统的4个分离的基本实验，即基本门实验，编码器、显示译码器、7段显示器实验，加法器实验和比较器实验综合为—个完整的设计型的组合电路综合实验。通过本实验，要求学生熟悉各种常用MSI组合逻辑电路的功能与使用方法，学会组装和调试各种MSI组合逻辑电路，掌握多片MSI、SSI组合逻辑电路的级联、功能扩展及综合设计技术，使学生具有数字系统外围电路、接口电路方面的综合设计能力。 1）掌握基本门电路的应用，了解用简单门电路实现控制逻辑的方法。 2）掌握编码、译码和显示电路的设计方法。 3）掌握用全加器、比较器电路的设计方法。 二．设计要求 操作面板左侧有16个按键，编号为0到15，面板右侧配2个共阳7段显示器，操作面板图下图所示。
设计一个电路：当按下小于10的按键后，右侧低位7段显示器显示数字，左侧7段显示器显示0；当按下大于9的按键后，右侧低位7段显示器显示个位数字，左侧7段显示器显示l。若同时按下几个按键，优先级别的顺序是15到0。现配备1个4位二进制加法器74LS283，2个8线-3线优先编码器74LSl48，2个74LS47显示译码器。 三．各模块的设计 该数字显示电路为组合逻辑电路，可分为编码、译码和显示电路以及基本门电路、全加器电路。实验采用的主要器件有1个4位二进制加法器74LS283，2个8线-3线优先编码器74LSl48，与非门74LS00，2个显示译码器74LS47。 各种芯片的功能介绍如下： 1）8—3线优先编码器74LSl48简介及工作原理：
在数字系统中，常采用多位二进制数码的组合对具有某种特定含义的信号进行编码。完成编码功能的逻辑部件称为编码器。编码器有若干个输入，对于每一个有效的输入信号，给与电平信号的形式表示的特定对象，产生惟一的一组二进制代码与之对应。 按照编码信号的特点和要求，编码器分为3类。即二进制编码器，可用与非门构成4-2线、8-3线编码器。二—十进制编码器，将0~9十进制数变成BCD 码，如74LS147、优先编码器。 74LS148是8-3线优先编码器，其外引线排列如下图所示。 7I ~0I 为 8个信号输入，低电平有效。210Y Y Y 、 、为３位代码输出（反码输出）。ST 为选通输入端，当ST =0时允许编码；当ST =1时输出210 Y Y Y 、、和EX S Y Y 、 被封锁，编码被禁止。S Y 是选通输出端，级联应用时，高位片的S Y 端与低位片的ST 端相连接，可以扩展优先编码功能。EX Y 为优先扩展输出端，级联应用时可作为输出位的扩展端。
数字电路实验报告 班级：1403011 学号： 姓名：于梦鸽地点：EII-310 时间：第五批
实验一基本逻辑门电路实验 （一）实验目的 １.掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 ２.熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。 （二）实验所用器件 二输入四与非门74LS00 1片 （三）实验容 1、测试74LS00逻辑关系接线图 输 入输 出 引脚1引脚3 引脚2 K1 K2 23 LED0 L L L L H H H H 图1.1 测试74LS00逻辑关系接线图表1.1 74LS00真值表 2.用３个三输入端与非门IC芯片74LS10安装如图所示的电路 从实验台上的时钟脉冲输出端口选择两个不同频率（约 7khz和 14khz）的脉冲信号分别加到Ｘ0和Ｘ1端。对应Ｂ和Ｓ端数字信号的所有可能组合，观察并画出输出端的波形，并由此得出Ｓ和Ｂ（及/Ｂ）的功能。 （四）实验数据结果 1、测试74LS00的逻辑关系 ?逻辑关系连接图
? 真值表 2.测试74LS86的逻辑关系 ? 逻辑关系连接图 ? 真值表 3.测试74LS10的逻辑关系 ? 真值表 输 入 输出 引脚1 引脚2 引脚3 L L H L H H H L H H H L 输 入 输出 引脚1 引脚2 引脚3 L L H L H L H L L H H H S B Y L L 0 L H 0 H L X1 H H X0 LED K1 K2 LED K1 K2
实验二组合逻辑电路部件实验 （一）实验目的： 掌握逻辑电路设计的基本方法 掌握EDA工具MAX-PlusII的原理图输入方法 掌握MAX-PlusII的逻辑电路编译、波形仿真的方法 （二）实验容 1.逻辑单元电路的波形仿真 利用EDA工具的原理图输入法，分别输入74138图元符号；建立74138的仿真波形文件，并进行波形仿真，记录波形；分析74138逻辑关系。 3-8译码器74138的波形仿真 实验数据及结果 2.设计并实现一个3位二进制全加器 输入输出 E A1 A2 Q0 Q1 Q2 Q3 1 ΦΦ 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 E为允许使能输入线，A1、A2为译码器输入，Q0、Q1、Q2、Q3分别为输出。
经济学沙盘实验报告 钢铁B厂 实验日期：3月30-31日、4月13日 指导老师：蓝舟琳 班级：17金融工程C班 小组成员：黄丽婷、黄燕军、李冬冬、黄春儿、李婷婷、徐佳仪、 赖婕惠、张惠华、吴丹宜
目录 一、沙盘实验简介 (3) 二、组员分工介绍 (3) 三、宏观经济分析(以第三年为例) (4) （一）上年经济指标 (4) （二）本年经济环境 (4) （三）本届政府的目标 (4) 1.扩张性货币政策 (4) 2.财政政策：扩张性财政政策 (5) 3.土地拍卖 (5) 4.降低工人最低工资 (5) （四）年终结果及分析 (5) （五）对下一年度政府政策的建议 (6) 1. 如何稳定CPI (6) 2. 如何抑制GDP增长过热 (6) 3.如何降低失业率 (6) 4.如何提高个人总收入 (6) 四、微观经济分析(以第三年为例) (6)
（一）竞标（知识点：博弈论） (6) 1.资金竞标 (6) 2.土地竞标 (7) 3.铁精粉竞标 (7) 4.劳动力竞标（边际报酬递减规律） (8) 5.竞标总结 (9) （二）定价 (9) 五、经济理论的应用 (10) （一）寡头市场理论 (10) （二）博弈论 (10) 六、总结 (10) 一、沙盘实验简介 模拟沙盘各职能中心涵盖了企业运营的所有关键环节：战略规则、资金筹集、市场营销、产品研发、生产组织、物资采购、设备投资与技术改造、财务核算与管理等几个部分。本次模拟沙盘实验将我们班分别分为为两家钢铁厂、三家家电厂、三家汽车厂，一共八个小组。而政府有各企业小组竞选充当，以CPI、GDP、失业率、人口总收入、财政赤字五点作为经济衡量指标及政府的政绩。
光隔离器相关参数测量 中山大学理工学院光信息专业 摘要：本文通过测量光隔离器的插入损耗、隔离度等相关参数，并对相关数据进行分析，得出结论，以进一步了解光隔离器的原理、功能。 关键词：光隔离器光功率插入损耗隔离度偏振相关损耗回波损耗 Measurement of the Parameters of an Optoisolator Major of optical information science and technology, SYSU, Guangzhou Abstract: In this experiment, we measured several important parameters of an optoisolator, then analyzed the data and draw some useful conclusions. After that, we got a further comprehension about the principles, the functions of the optoisolator. Key Words: optoisolator, optical power, insertion loss(IL), isolation, polarization dependent loss(PDL), return loss(RL); 一、实验目的 1.学习光隔离器的原理。 2.了解光准直器的原理及其应用。 3.学习测量光隔离器的主要技术参数。 二、实验用具及装置图 实验用具：稳定光远、光功率计（武邮）、单模标准跳线（用于测量器件的输入功率）、光隔离器（OISS1310ASO1111） 实验装置示意图如下所示： 三、实验原理与器件
数字电路实验指导书 上海大学精密机械工程系2010年10月
目录 一、概述 二、实验一基本电路逻辑功能实验 三、实验二编码器实验 四、实验三寄存器实验 五、实验四译码器实验 六、实验五比较器实验 七、实验六加法器实验 八、实验七计数器实验 九、附录一数字电路实验基本知识 十、附录二常用实验器件引脚图 十一、附录三实验参考电路 十二、附录四信号定义方法与规则十三、附录五 DS2018实验平台介绍
前言 《数字电路A》课程是机电工程及自动化学院机械工程自动化专业和测控技术与仪器专业的学科基础必修课。课程介绍数字电路及控制系统的基本概念、基本原理和应用技术，使学生在数字电路方面具有一定的理论知识和实践应用能力。该课程是上海大学和上海市教委的重点课程建设项目和上海大学精品课程，课程教学内容和方式主要考虑了机械类专业对电类知识的需求特点，改变了电子专业类（如信息通信、电气自动化专业）这门课比较注重教授理论性和内部电路构成知识的方式，加强应用设计性实验，主要目的是让学生能在理论教学和实验中学会解决简单工程控制问题的基本方法和技巧，能够设计基本的实用逻辑电路。 本书是《数字电路A》的配套实验指导书，使用自行开发的控制系统设计实验箱，所有实验与课堂理论教学相结合，各实验之间相互关联，通过在实验箱上设计构建不同的数字电路功能模块，以验证理论教学中学到的各模块作用以及模块的实际设计方法。在所有功能模块设计结束后，可以将各模块连接在一起，配上输入输出装置，构成一个完整的工程控制系统。 为本课程配套的输入输出装置是颗粒糖果自动灌装控制和一维直线运动控制，颗粒糖果自动灌装系统的框图如下图所示： 颗粒糖果灌装系统框图 本套实验需要设计的功能模块包括：编码器、寄存器、译码器、比较器、加法器、计数器、光电编码器辩向处理电路、步进电机旋转控制环形分配电路等。
中山大学数字电路与逻辑设计实验报告 院系信息科学与技术学院学号 专业计算机科学类实验人 3、实验题目：AU(Arithmetic Unit,算术单元）设计。 实验内容： 设计一个半加半减器，输入为 S、A、B,其中S为功能选择口。当S=0时，输出A+B及进位；当S=1时，输出A-B及借位。 S 输入1 输入2 输出Y 进/借位Cn 0 A B A+B 进位 1 A B A-B 借位 利用三种方法实现。 （1）利用卡诺图简化后只使用门电路实现。 （2）使用74LS138实现。 （3）使用74LS151实现，可分两次单独记录和/差结果、进位借位结果或使用两块74LS151实现。 实验分析： 真值表 S A B Y Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 卡诺图： S AB 0 1 通过卡诺图可得：Y=A B+A B 00 01 11 100 0 1 1 0 0 1 1
S AB 0 1 00 Cn=AB S +A BS 01 =(A S +A S)B 11 10 实验设计： （1）利用门电路实现。 ①利用74LS197的八进制输出端Q1、Q2、Q3作为B 、A 、S 的输入。 ②用异或门74LS86实现输出Y. ③用74LS86实现A ⊕B ，再用74LS08与B 实现与门。 （2）利用74LS138实现 ①将74LS197的Q3、Q2、Q1作为74LS138的S2、S1、S0输入，G2A 、G2B 接低电平，G1接高电平。 ②将74LS138的Y1、Y5、Y2、Y6利用74LS20实现与非门作为输出Y 。 ③ 将74LS138的Y3、Y5利用74LS00实现与非门作为输出Cn 。 0 0 0 1 1 0 0 0