新编数字逻辑与数字电路实验修改稿三
- 格式:doc
- 大小:1.40 MB
- 文档页数:39
实验报告课程名称电子技术综合设计与实践题目名称实验三、实验四学生学院自动化学院专业班级物联网工程学号学生姓名指导教师2016年 6 月 26 日一、实验目的1、(实验三)用两片加法器芯片74283配合适当的门电路完成两个BCD8421码的加法运算。
2、(实验四)设计一个计数器完成1→3→5→7→9→0→2→4→6→8→1→…的循环计数(设初值为1),并用一个数码管显示计数值(时钟脉冲频率为约1Hz)。
二、功能描述及分析实验三:(1)分别用两个四位二进制数表示两个十进制数,如:用A3 A2 A1A0表示被加数,用B3B2B1B0表示加数,用S3 S2 S1 S0表示“和”,用C0表示进位。
(2)由于BCD8421码仅代表十进制的0—9,所以加法修正规则:当S>9时,修正值为D3D2D1D0=0110;当S<9时,修正值为D3D2D1D0=0000。
(3)由真值表,我们可以得出D3=D0=0,D2=D1=FC4 + S4(S3+S2)实验四:(1)分别用四位二进制数来表示十进制数,触发器状态用DCBA表示,10个技术状态中的初值状态为0001。
(2)列出状态表,如下(3)得出次态方程:D n+1=BC, C n+1=B⊕C, B n+1=A D, A n+1=A⊕D(4)选用D触发器来实现,求触发器激励函数D4=BC, D3=B⊕C, D2=A D, D1=A⊕D(5)画出逻辑电路图如下:(6)四个触发器输出端一次输入到7447数码管译码器输入端。
三、实验器材实验三:(1)两片加法器芯片74283,两个或门,一个与门,8个按键,5个LED 显示灯。
(2)DE2开发板和QuartusⅡ7.2软件实验四:一个74292分频器、一个7447数码管译码器、四个D触发器、二个与门、二个非门、二个异或门四、实验结果(电路图)实验三:举例:1、当输入0001+0010时,输出是0011,,则对应的是指示灯是0与1号绿灯亮,代表十进制数里的十位数的进位指示灯C0不亮。
数字逻辑实验报告一、引言数字逻辑实验是电子信息类专业的一门重要实践课程。
本实验报告旨在记录和总结我在数字逻辑实验中的学习和实践经验,分享我对数字逻辑的理解和应用。
二、实验概述本次数字逻辑实验的主题是设计一个简单的加法器电路。
实验目的是通过实践操作和设计,加深对数字逻辑电路的理解,并掌握逻辑门的使用和联接方式。
三、实验步骤1. 学习并熟悉逻辑门的基本原理和真值表。
2. 根据加法器的要求,确定所需的逻辑门类型和数量。
3. 使用逻辑门芯片进行电路设计和布线。
4. 连接电路连接线,确保电路的正常工作。
5. 使用示波器验证电路的正确性。
6. 总结实验过程中的问题和解决方法。
四、实验结果经过设计和调试,成功实现了一个4位全加器电路。
通过输入不同的二进制数值,成功实现了两个四位数的相加运算,并正确输出结果。
实验结果表明,逻辑门的正确使用和连接方式能够实现复杂的算术运算。
五、实验心得数字逻辑实验是一门非常实用的实践课程。
通过本次实验,我深刻理解了数字逻辑的基本原理和应用方法。
实验中,我了解了逻辑门的分类和功能,并学会了逐级联接逻辑芯片的技巧。
同时,实验还培养了我解决问题的能力和动手操作的实践技能。
在实验过程中,我遇到了一些问题,如逻辑门连接不正确、芯片损坏等。
但通过仔细检查和重新设计,最终找到了解决问题的方法。
这使得我更加珍惜实验中出现的错误和挑战,因为它们实际上是对我们思维和创造力的锻炼和考验。
通过本次实验,我还意识到数字逻辑的应用范围非常广泛。
数字逻辑不仅仅应用于电子电路中,还可以用于计算机设计、数字通信、自动控制等领域。
数字逻辑的深入学习对我们今后的专业发展非常重要。
总之,数字逻辑实验是一门非常有意义和实践性的课程。
通过实验,我不仅加深了对数字逻辑的理解,还培养了动手操作和解决问题的能力。
我相信通过持续的实践和学习,我将进一步提高数字逻辑的应用水平,为未来的专业发展打下坚实基础。
六、结语通过本次数字逻辑实验的学习和实践,我对数字逻辑有了更深的了解和认识。
数字逻辑电路实验报告数字逻辑电路实验报告引言:数字逻辑电路是现代电子科技中的重要组成部分,它广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
本实验旨在通过实际操作,加深对数字逻辑电路原理的理解,并通过实验结果验证其正确性和可靠性。
实验一:基本逻辑门的实验在本实验中,我们首先学习了数字逻辑电路的基本组成部分——逻辑门。
逻辑门是数字电路的基本构建单元,它能够根据输入信号的逻辑关系,产生相应的输出信号。
我们通过实验验证了与门、或门、非门、异或门的工作原理和真值表。
以与门为例,当且仅当所有输入信号都为高电平时,与门的输出信号才为高电平。
实验中,我们通过连接开关和LED灯,观察了与门的输出变化。
实验结果与预期相符,验证了与门的正确性。
实验二:多位加法器的设计与实验在本实验中,我们学习了多位加法器的设计和实现。
多位加法器是一种能够对多位二进制数进行加法运算的数字逻辑电路。
我们通过实验设计了一个4位全加器,它能够对两个4位二进制数进行相加,并给出正确的进位和和结果。
实验中,我们使用逻辑门和触发器等元件,按照电路图进行布线和连接。
通过输入不同的二进制数,观察了加法器的输出结果。
实验结果表明,多位加法器能够正确地进行二进制数相加,验证了其可靠性。
实验三:时序电路的实验在本实验中,我们学习了时序电路的设计和实验。
时序电路是一种能够根据输入信号的时间顺序产生相应输出信号的数字逻辑电路。
我们通过实验设计了一个简单的时序电路,它能够产生一个周期性的脉冲信号。
实验中,我们使用计数器和触发器等元件,按照电路图进行布线和连接。
通过改变计数器的计数值,观察了脉冲信号的频率和周期。
实验结果表明,时序电路能够按照设计要求产生周期性的脉冲信号,验证了其正确性。
实验四:存储器的设计与实验在本实验中,我们学习了存储器的设计和实现。
存储器是一种能够存储和读取数据的数字逻辑电路,它在计算机系统中起到重要的作用。
我们通过实验设计了一个简单的存储器,它能够存储和读取一个4位二进制数。
数字逻辑实验报告数字逻辑实验报告引言数字逻辑是计算机科学中的重要基础知识,通过对数字信号的处理和转换,实现了计算机的高效运算和各种复杂功能。
本实验旨在通过实际操作,加深对数字逻辑电路的理解和应用。
实验一:二进制加法器设计与实现在这个实验中,我们需要设计一个二进制加法器,实现两个二进制数的加法运算。
通过对二进制数的逐位相加,我们可以得到正确的结果。
首先,我们需要将两个二进制数输入到加法器中,然后通过逻辑门的组合,实现逐位相加的操作。
最后,将得到的结果输出。
实验二:数字比较器的应用在这个实验中,我们将学习数字比较器的应用。
数字比较器可以比较两个数字的大小,并输出比较结果。
通过使用数字比较器,我们可以实现各种判断和选择的功能。
比如,在一个电子秤中,通过将待测物品的重量与设定的标准重量进行比较,可以判断物品是否符合要求。
实验三:多路选择器的设计与实现在这个实验中,我们需要设计一个多路选择器,实现多个输入信号中的一路信号的选择输出。
通过使用多路选择器,我们可以实现多种条件下的信号选择,从而实现复杂的逻辑控制。
比如,在一个多功能遥控器中,通过选择不同的按钮,可以控制不同的家电设备。
实验四:时序电路的设计与实现在这个实验中,我们将学习时序电路的设计与实现。
时序电路是数字逻辑电路中的一种重要类型,通过控制时钟信号的输入和输出,实现对数据的存储和处理。
比如,在计数器中,通过时序电路的设计,可以实现对数字的逐位计数和显示。
实验五:状态机的设计与实现在这个实验中,我们将学习状态机的设计与实现。
状态机是一种特殊的时序电路,通过对输入信号和当前状态的判断,实现对输出信号和下一个状态的控制。
状态机广泛应用于各种自动控制系统中,比如电梯控制系统、交通信号灯控制系统等。
实验六:逻辑门电路的优化与设计在这个实验中,我们将学习逻辑门电路的优化与设计。
通过对逻辑门电路的布局和连接方式进行优化,可以减少电路的复杂性和功耗,提高电路的性能和可靠性。
数字逻辑实验报告数字逻辑是一门关于数字电路与计算机硬件的专业学科,数学与电子学是数字逻辑的主要支撑学科。
数字逻辑实验则是数字逻辑课程中重要的一环,通过数字逻辑实验,学生们可以更加直观地了解数字电路的原理与构造,掌握数字逻辑设计和模拟的基本方法和技能。
在这次数字逻辑实验中,我们使用了FPGA平台和Verilog HDL编程语言进行数字电路的设计和模拟。
在实验中,我们以设计一个给定数码在七段显示器上输出的电路为例,具体实现方法如下。
首先,我们需要了解七段显示器的原理。
七段显示器是一种基于数码管工作原理的显示设备,它由七个LED元件(排列成了基本的数字“8”形状)和数码控制器组成。
每个LED元件可以显示数字“0”到“9”以及一些字母和特殊符号。
某个数字或字母在七段数码管上的显示是由对应的七段LED元件亮灭状态的组合来实现的。
接着,我们需要确定给定数字在七段显示器上显示的亮灭状态的对应表。
例如,数字“0”的亮灭状态可以表示为1111110,其中1表示亮,0表示灭。
通过查找资料或自行设计,我们可以获得数字0到9的显示亮灭状态的对应表。
然后,我们需要根据数字的输入和输出设计电路。
电路的输入是一个N位二进制数码,输出是控制七段数码管显示的亮灭状态。
我们可以使用Verilog HDL语言描述电路的模块,如下所示:```module seven_segment_display(input [N-1:0] num, output [6:0] seg);assign seg = {~num[3], num[2], num[1], ~(num[0] & num[2]), num[0] & num[1], ~(num[0] | num[1]), num[0] ^ num[1] ^ num[2]};endmodule```在这个Verilog HDL模块中,我们使用assign关键字将七段数码管的亮灭状态seg与输入num进行绑定。
数字逻辑实验报告数字逻辑实验报告引言:数字逻辑是计算机科学中的基础知识,它研究的是数字信号的处理与传输。
在现代科技发展的背景下,数字逻辑的应用越来越广泛,涉及到计算机硬件、通信、电子设备等众多领域。
本实验旨在通过设计和实现数字逻辑电路,加深对数字逻辑的理解,并掌握数字逻辑实验的基本方法和技巧。
实验一:逻辑门电路设计与实现逻辑门是数字电路的基本组成单元,由与门、或门、非门等构成。
在本实验中,我们设计了一个4位全加器电路。
通过逻辑门的组合,实现了对两个4位二进制数的加法运算。
实验过程中,我们了解到逻辑门的工作原理,掌握了逻辑门的真值表和逻辑方程的编写方法。
实验二:多路选择器的设计与实现多路选择器是一种常用的数字逻辑电路,它可以根据控制信号的不同,从多个输入信号中选择一个输出信号。
在本实验中,我们设计了一个4位2选1多路选择器电路。
通过对多路选择器的输入信号和控制信号的设置,实现了对不同输入信号的选择。
实验过程中,我们了解到多路选择器的工作原理,学会了多路选择器的真值表和逻辑方程的编写方法。
实验三:时序逻辑电路的设计与实现时序逻辑电路是一种能够存储和处理时序信息的数字逻辑电路。
在本实验中,我们设计了一个简单的时序逻辑电路——D触发器。
通过对D触发器的输入信号和时钟信号的设置,实现了对输入信号的存储和传输。
实验过程中,我们了解到D触发器的工作原理,掌握了D触发器的真值表和逻辑方程的编写方法。
实验四:计数器电路的设计与实现计数器是一种能够实现计数功能的数字逻辑电路。
在本实验中,我们设计了一个4位二进制计数器电路。
通过对计数器的时钟信号和复位信号的设置,实现了对计数器的控制。
实验过程中,我们了解到计数器的工作原理,学会了计数器的真值表和逻辑方程的编写方法。
结论:通过本次实验,我们深入了解了数字逻辑的基本原理和应用方法。
通过设计和实现逻辑门电路、多路选择器、时序逻辑电路和计数器电路,我们掌握了数字逻辑实验的基本技巧,并加深了对数字逻辑的理解。
数字电路与数字逻辑大型实验报告1一、实验内容(一)、QuartusII操作练习1.用原理图输入法设计一个3线-8线译码器(二)、数字频率计设计(三)、倒计时秒表设计二、数字频率计的设计1.工作原理脉冲信号的频率就是在单位时间内所产生的脉冲个数,其表达式f=N/T,f为被测信号的频率,N为计数器所累计的脉冲个数,T为所产生N个脉冲所需要的时间,所以在1秒时间内计数器所记录的结果,就是被测信号的频率。
数字频率计原理框图如图所示:2.数字频率计顶层原理图3.底层模块的仿真结果CNT10:2LockDecdoter3Consignal44.频率计顶层原理图顶层仿真结果:5.项目处理(1)器件选定5QuartusII 软件、ALTER DE2实验板(2)管脚锁定信号名引脚号信号名引脚号信号名引脚号信号名引脚号LED10 PIN_AF10 LED20 PIN_V20 LED30 PIN_AB23 LED40 PIN_Y23 LED11 PIN_AB12 LED21 PIN_V21 LED31 PIN_V22 LED41 PIN_AA25 LED12 PIN_AC12 LED22 PIN_W21 LED32 PIN_AC25 LED42 PIN_AA26 LED13 PIN_AD11 LED23 PIN_Y22 LED33 PIN_AC26 LED43 PIN_Y26 LED14 PIN_AE11 LED24 PIN_AA24 LED34 PIN_AB26 LED44 PIN_Y25 LED15 PIN_V14 LED25 PIN_AA23 LED35 PIN_AB25 LED45 PIN_U22 LED16 PIN_V13 LED26 PIN_AB24 LED36 PIN_24 LED46 PIN_W24 CLKIN PIN_G25 CLK1 PIN_K22(3)频率测量三、倒计时秒表设计1.设计方案a.确定倒计时秒表的功能:倒计时值随意设定,倒计时到零时通过蜂鸣器发出提示音,倒计时过程中可以随时停止和重置等b.模块划分:consignal模块:倒计时秒表的控制器;两个十进制减法器clllxh模快:组成100之内的倒计时;DECODER模快:将减法器的输出的8421BCD 码转换成七段显示码。
数字逻辑与数字电路课程实验报告
专业:电子科学技术班级:姓名:学号:成绩:
实验二:交通信号灯控制逻辑电路设计
一、实验目的
通过本实验环节要求学生达到:
1.掌握半导体器件的开关特性,正确理解正、负及混合逻辑。
2.熟悉集成门电路和集成触发器的结构,工作原理,主要参数。
3.掌握基本功能电路(编码器、译码器、全加器、多路转换器、移位寄存器和计数器)的
电路结构,工作原理和逻辑功能。
4.掌握组合逻辑电路的分析、设计和验证方法。
5.掌握利用MSI器件设计组合逻辑电路的方法。
6.掌握时序逻辑电路的分析与设计方法。
7.初步掌握脉冲波形产生和整形电路相关原理。
8.初步掌握A/D、D/A转换器件的工作原理。
9.初步了解可编程逻辑器件的工作原理。
二、实验仪器和元件(预习内容)
要求根据实验目的和原理从元器件清单中列出所需元器件种类和数量
三、实验内容及原理(预习内容)
要求结合给出的元器件实验原理图,设计原理和简要的设计过程
四、实验步骤
要求提供实验过程和实验结果记录
五、实验结果分析
要求根据实验目的分析实验设计是否达到要求以及设计方案的优点
六、总结与体会
实验教师实验报告评阅签字:时间:。
数电实验三数据选择器和译码器应用IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】上海电力学院数字电路与数字逻辑院(系):计算机科学与技术学院实验题目:数据选择器和译码器应用专业年级:学生姓名:学号:一、实验目的和要求:1、了解并掌握集成组合电路的使用方法。
2、了解并掌握仿真(功能仿真及时序仿真)方法及验证设计正确性。
3、使用数据选择器和译码器实现特定电路。
二、实验内容:1.要求用数据选择器74153和基本门设计用3个开关控制1一个电灯的电路,改变任何一个开关的状态都能控制电灯由亮变暗或由暗变亮。
(提示:用变量A、B、C表示三个开关,0、1表示通、断状态;用变量L表示灯,0、1表示灯灭、亮状态。
)画出电路的原理图,将电路下载到开发板进行验证。
根据题意画出真值表如下根据上表,可画出原理图试验现象:当开关断开的数量是奇数时,灯是亮的,除此之外是灭的.2.人的血型有A,B,AB和O这4种,试用数据选择器74153和基本门设计一个逻辑电路,要求判断供血者和受血者关系是否符合下图的关系(提示:可用两个变量的4种组合表示供血者的血型,用另外两个变量的4种组合表示受血者的血型,用Y表示判断的结果)。
画出电路的原理图,通过仿真进行验证。
真值表:根据上表,可画出原理图验证逻辑功能表,仿真结果如下3.试用集成译码器74LS138和基本门实现1位全加器,画出电路连线图,并通过仿真验证其功能。
根据题意画出真值表如下根据上表,可画出原理图.验证逻辑功能表,仿真结果如下4.试用数据选择器74151实现1位全加器电路,画出电路连线图,并通过仿真验证其功能。
原理图.验证逻辑功能表,仿真结果如下图三、实验小结:通过本次试验,我更加了解集成组合电路的使用方法,了解并掌握了仿真包括功能仿真及时序仿真的方法及验证设计正确性。
我还学会使用数据选择器和译码器实现特定电路。
一、实验目的1. 熟悉数字逻辑电路的基本原理和基本分析方法。
2. 掌握常用逻辑门电路的原理、功能及实现方法。
3. 学会使用数字逻辑电路实验箱进行实验操作,提高动手能力。
二、实验原理数字逻辑电路是现代电子技术的基础,它由逻辑门电路、触发器、计数器等基本单元组成。
本实验主要涉及以下内容:1. 逻辑门电路:与门、或门、非门、异或门等。
2. 组合逻辑电路:半加器、全加器、译码器、编码器等。
3. 时序逻辑电路:触发器、计数器、寄存器等。
三、实验仪器与设备1. 数字逻辑电路实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 万用表5. 逻辑笔四、实验内容及步骤1. 逻辑门电路实验(1)与门、或门、非门、异或门原理实验步骤:1)按实验箱上的逻辑门电路原理图连接电路;2)使用信号发生器产生输入信号,用逻辑笔观察输出信号;3)分析实验结果,验证逻辑门电路的原理。
(2)组合逻辑电路实验步骤:1)按实验箱上的组合逻辑电路原理图连接电路;2)使用信号发生器产生输入信号,用逻辑笔观察输出信号;3)分析实验结果,验证组合逻辑电路的原理。
2. 时序逻辑电路实验(1)触发器实验步骤:1)按实验箱上的触发器原理图连接电路;2)使用信号发生器产生输入信号,用示波器观察输出信号;3)分析实验结果,验证触发器的原理。
(2)计数器实验步骤:1)按实验箱上的计数器原理图连接电路;2)使用信号发生器产生输入信号,用示波器观察输出信号;3)分析实验结果,验证计数器的原理。
五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验实验结果:通过实验,我们验证了与门、或门、非门、异或门的原理,观察到了输入信号与输出信号之间的逻辑关系。
2. 组合逻辑电路实验实验结果:通过实验,我们验证了半加器、全加器、译码器、编码器的原理,观察到了输入信号与输出信号之间的逻辑关系。
3. 时序逻辑电路实验实验结果:通过实验,我们验证了触发器、计数器的原理,观察到了输入信号与输出信号之间的时序关系。
浙江大学城市学院实验报告课程名称数字逻辑设计实验实验项目名称实验三TTL门电路功能测试学生姓名专业班级学号实验成绩指导老师(签名)日期注意:●务请保存好各自的源代码,已备后用。
●完成本实验后,将实验项目文件和实验报告,压缩为rar文件,上传ftp。
如没有个人文件夹,请按学号_姓名格式建立。
ftp://wujzupload:123456@10.66.28.222:2007/upload●文件名为:学号_日期_实验XX,如30801001_20100305_实验01一. 实验目的和要求1、熟悉TTL各种门电路的逻辑功能及测试方法。
2、掌握门电路相互转换方法。
二. 实验内容、原理及实验结果与分析1. 与非门74LS20的功能测试【原理图】【波形图】【测试结果表】表3-12. 与非门74LS00逻辑功能测试【原理图】【波形图】表3-23. 与门74LS08逻辑功能测试【原理图】【波形图】【测试结果表】表3-34、利用74LS00实现“同或电路”,“或电路”,“或非电路”,“异或电路”要写出各种电路的逻辑表达式和真值表,画出逻辑图并在实验箱上加以验证。
1)A⊙B=AB+真值表:逻辑图:验证:2)A+B真值表:逻辑图:验证:3)BA真值表:逻辑图:验证:4)A⊕B真值表:逻辑图:验证:三. 思考题(1)、二输入与非门一个输入端接连续脉冲,另一端是何逻辑状态时允许脉冲通过,是何逻辑状态时禁止脉冲通过?0时允许1时禁止(2)、为什么异或门又称可控反相门?“异或”函数当有奇数个输入变量为真时,输出为真!当输入X=0,Y=0 时输出S=0当输入X=0,Y=1 时输出S=10代表假 1代表真四、讨论、心得记录实验感受、上机过程中遇到的困难及解决办法、遗留的问题、意见和建议等。
慢慢的感觉自己有点儿懂了,,,虽然感觉自己还是错很多。
数字逻辑实验报告本次实验旨在通过数字逻辑实验的设计和实现,加深对数字逻辑电路原理的理解,并通过实际操作提高动手能力和解决问题的能力。
在本次实验中,我们将学习数字逻辑实验的基本原理和方法,掌握数字逻辑实验的设计与调试技巧,提高实验操作的熟练程度。
首先,我们进行了数字逻辑实验的准备工作,包括熟悉实验设备和器材的使用方法,了解实验电路的基本原理和设计要求。
在实验过程中,我们按照实验指导书上的要求,逐步完成了数字逻辑实验电路的设计、搭建和调试。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,但通过分析问题的原因并进行逐步排除,最终成功完成了实验。
其次,我们进行了数字逻辑实验电路的测试和验证。
通过使用示波器、逻辑分析仪等测试设备,我们对搭建好的数字逻辑电路进行了测试,验证了实验电路的正确性和稳定性。
在测试过程中,我们发现了一些问题,但通过仔细观察和分析,最终找到了解决问题的方法,并取得了满意的测试结果。
最后,我们总结了本次实验的经验和教训。
通过本次实验,我们深刻理解了数字逻辑电路的原理和实现方法,提高了实验操作的技能和水平,增强了动手能力和解决问题的能力。
在今后的学习和工作中,我们将继续努力,不断提高自己的专业能力和实践能力,为将来的发展打下坚实的基础。
通过本次实验,我们对数字逻辑实验有了更深入的了解,对数字逻辑电路的设计和实现有了更加丰富的经验,相信在今后的学习和工作中,我们能够更加熟练地运用数字逻辑知识,为实际工程问题的解决提供有力的支持。
总之,本次实验不仅增强了我们对数字逻辑实验的理解和掌握,也提高了我们的实验操作能力和解决问题的能力。
希望通过今后的学习和实践,我们能够不断提高自己的专业水平,为将来的发展打下坚实的基础。
数字逻辑实验报告3数字逻辑实验报告3引言数字逻辑实验是计算机科学与技术专业的基础课程之一,通过实验来加深对数字逻辑电路的理解和应用。
本次实验报告将详细介绍我在数字逻辑实验3中的实验过程、结果和分析。
实验目的本次实验的主要目的是设计一个4位二进制加法器电路,实现两个4位二进制数的加法运算,并通过七段数码管显示结果。
实验装置本次实验使用的装置包括:数字逻辑实验箱、示波器、数字逻辑门芯片、七段数码管、开关等。
实验步骤1. 首先,根据设计要求,确定所需的逻辑门芯片种类和数量。
本次实验需要使用AND门、OR门、XOR门、全加器等逻辑门芯片。
2. 根据设计要求,绘制电路图。
将四个4位二进制数的输入引脚连接到开关上,并将七段数码管的显示引脚连接到输出引脚上。
3. 根据电路图,搭建实验电路。
将逻辑门芯片按照电路图的连接方式插入实验箱中,并将开关和七段数码管连接到相应的引脚上。
4. 打开电源,观察七段数码管的显示情况。
如果显示正确,则说明电路连接正确。
5. 输入两个4位二进制数,并将开关切换到加法器模式。
观察七段数码管的显示结果。
实验结果与分析经过实验,我们成功设计并实现了一个4位二进制加法器电路。
输入两个4位二进制数,通过逻辑门芯片的计算和运算,将结果显示在七段数码管上。
实验中,我们发现当两个输入数相加时,如果结果超过了4位二进制数的表示范围,则七段数码管会显示错误的结果。
这是因为我们设计的电路只能处理4位二进制数的加法运算,超出范围的结果无法正确显示。
为了解决这个问题,我们可以进一步扩展电路,增加位数,以处理更大范围的加法运算。
另外,我们还可以进一步优化电路,减少逻辑门芯片的使用数量,提高电路的效率和可靠性。
结论通过本次实验,我们深入学习了数字逻辑电路的设计和实现。
通过搭建4位二进制加法器电路,我们成功实现了两个4位二进制数的加法运算,并通过七段数码管显示了结果。
在实验过程中,我们还发现了电路设计的局限性,并提出了进一步改进的建议。
数字逻辑与数字系统实验报告书6实验名简单时序电路一、实验目的1、掌握常用时序电路分析,设计及测试方法。
2、掌握计数器74LS161的功能。
3、掌握计数器的级联方法。
4、熟悉任意计数器的构成方法。
二、实验所用器件和仪器74LS112(74LS73) 双J-K触发器2片74LS175 四D触发器1片74LS10 三输入端与非门1片74LS00 二输入端四与非门1片4位计数器74LS161 2片三、实验内容1、异步二进制计数器2、自循环移位寄存器-环形计数器3、集成芯片使用4、任意模计数器(计数器级联)四、实验原理、接线图及实验结果1异步二进制计数器:波形图为:2、自循环移位寄存器-环形计数器:环形计数器原理环形计数器波形图利用四D触发器芯片74LS175搭建环形计数器(2)与非门用74LS10三输入端三与非门重述上述实验:自启式环形计数器自启式环形计数器波形图3、集成芯片使用:用一片74LS161和74LS00采用复位法(置位法)构造一个模6计数器。
用单脉冲做计数时钟,观测计数状态。
(1)复位法构成的模6计数器:复位法6进制计数器接线图(3)Q的波形图:2、置位法模6计数器接线图及测试结果(1)置数法模6计数器接线图:(2)置数法模6计数器状态转换表:(3)Q的波形图:5、任意模计数器(计数器级联)用2片74LS161和1片74LS00构成一个模60H计数器:五、实验数据分析与小结1、异步二进制计数器:由cp端输入一个脉冲,Q1~Q4轮流波动,形成脉冲。
2、自循环移位寄存器:该计数器不能自行启动,当外界给予一个作用时,该计数器就开始自动循环工作。
3、集成芯片:集成芯片工作时脉冲会形成毛疵,可以通过改变接线状态或者增加缓冲来解决。
4、任意模计数器:任意模计数器可以运用复位法和置数法进行清零,当数字计数到9时,转0重新计数,并向前进一位,达成计数。
六、实验心得体会通过本次实验,我充分认识了常用时序电路分析,设计及测试方法,掌握了计数器74LS161的功能,计数器的级联方法,熟悉任意计数器的构成方法。
华中科技大学计算机学院数字逻辑实验报告实验一组合逻辑电路的设计实验二同步时许逻辑电路设计实验三:异步时序逻辑电路设计姓名:学号:班级:指导老师:完成时间:实验一组合逻辑电路的设计一、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学会二进制的运算规律。
二、实验器材74LS00 二输入四与非门、74LS04 六门反向器、74LS10 三输入三与非门、74LS86 二输入四异或门、74LS73 负沿触发JK触发器、74LS74 双D触发器。
三、实验内容内容A 一位全加全减器的实现。
电路做加法还是做减法由S控制。
当s=0时做加法运算,s=1时做减法运算,当作为全加器输入信号A、B和Cin分别作为加数、被加数和低位来的进位,F1和F2为合数和向上位的进位。
当作为全减器输入信号A、B和Cin分别作为减数、被减数和低位来的借位,F1和F2为差数和向上位的借位。
内容B 舍入与检测电路的设计。
用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路,输入为8421码.F1为四舍五入输入信号,F2为奇偶检测输出信号。
当输入的信号大于或等于(5)10时,电路输出F1=1,其他情况为0;当输入代码中含1的个数为奇数是,输出F2=1,其他情况为0.框图如图所示:四、实验步骤内容A 一位全加全减器的实现。
由要求可得如下真值表:F1的卡诺图为: F2的卡诺图为:化简得F1=A○+B○+C, F2=.由F1和F2表达式画出电路图如下:根据电路图,连接电路。
接线后拨动开关,结果如图:内容B 舍入与检测电路的设计。
由题意,列出真值表如图:化简卡诺图得F1=, F2=A ○+B ○+C ○+D.由此画出电路图如下:按照所示的电路图连接电路,将电路的输出端接实验台的开关,通过拨动开关输入8421代码,电路输出接实验台显示灯。
每输出一个代码后观察显示灯,并记录结果如下表:接开关接灯五、试验体会1、化简包含无关变量的逻辑函数时,,由于是否包含无关项以及对无关项是令其值为1为0并不影响函数的实际逻辑功能,因此在化简时,利用这种任意性可以使逻辑函数得到更好的化简,从而使设计的电路得到更简2、多输出函数的组合逻辑电路,因为各函数之间往往存在相互联系,具有某些共同部分,因此应当将它们当做一个整体来考虑,而不应该将其截然分开。
数字逻辑课程实验报告实验名称:用VHDL语言实现组合逻辑电路(2)实验人姓名学号班级石家庄经济学院信工学院一、实验内容用CASE语句实现全加器的设计二、实验原理1.系统输入输出确定输入:a,b,c 输出:count,sum2.真值表a b c count sum0 0 0 0 00 0 1 0 10 1 0 0 10 1 1 1 01 0 0 0 11 0 1 1 01 1 0 1 01 1 1 1 13.VHDL程序源代码(可省略)LIBRARY IEEE ;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;ENTITY qjq ISPORT (a,b,c: IN STD_LOGIC;cout,sum: OUT STD_LOGIC);END ENTITY qjq;ARCHITECTURE fh1 OF qjq ISSIGNAL abc:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINabc<=a&b&c;PROCESS(abc)BEGINCASE abc ISWHEN "000" => cout<='0';sum<='0';WHEN "001" => cout<='0';sum<='1';WHEN "010" => cout<='0';sum<='1';WHEN "011" => cout<='1';sum<='0';WHEN "100" => cout<='0';sum<='1';WHEN "101" => cout<='1';sum<='0';WHEN "110" => cout<='1';sum<='0';WHEN "111" => cout<='1';sum<='1';WHEN OTHERS =>NULL;END CASE;END PROCESS;END ARCHITECTURE fh1;三、测试及分析给出仿真波形对实验结果进行分析,与理论结果是否一致经检验,一致。
武汉科技大学城市学院数字逻辑实验报告实验三实验名称:译码器等常用组合IC的应用专业班级:算机科学与技术一班学号:201110137133_ _____姓名: _ _____实验时间:2013年 5 月 22 日指导老师: ____实验三译码器等常用组合IC的应用一、实验目的1.掌握2:4、3:8译码器的基本原理与用法。
2.掌握常用数据编码器的基本原理与用法3.掌握共阴极和共阳极数码管的工作原理及相应七段显示译码器的用法(其中2、3为选做内容)二、实验要求1.在Proteus仿真环境下设计基于2:4译码器的半加器电路和基于3:8译码器的全加器电路。
2.用一片74139实现3:8译码器的功能。
3.验证基于74148的8:3编码器的逻辑功能。
4.验证基于74147的BCD编码器的逻辑功能5.验证共阴极数码管译码器7448或74248的逻辑功能及相应数码管驱动显示。
或者验证共阳极数码管译码器7447或74247的逻辑功能及相应数码管驱动显示。
三.实验内容、实施方案与结果分析1.在Proteus ISIS环境下,选用双2:4译码器74HC139,用其中之一的2:4译码器,在其3个输入端连接LOGICSTATE,在其4个输出端连接LOGICPROBE,通过仿真验证2:4译码器功能,并根据仿真数据填写其功能表。
如图3.1所示:图3.1 验证2:4译码器74HC139表3-1 2:4译码器74HC139逻辑功能表2.设计基于74HC139的半加器电路,仿真验证并说明其工作原理。
如图3.2所示:图3.2 基于74HCI39的半加器电路3.将一片74HC139的两个2:4译码器通过辅助门电路连接成一个3:8译码器,仿真验证并说明其工作原理。
如图3.3所示:图3.3 基于74HC139设计的3:8译码器4.在Proteus ISIS环境下,选用3:8译码器74HC138,在其6个输入端连接LOGICSTATE,在其8个输出端连接LOGICPROBE,通过仿真验证3:8译码器功能,并根据仿真数据填写其功能表。
数字电路与逻辑设计实验报告一、实验目的1、掌握触发器组成的同步时序逻辑电路的一般设计方法;2、掌握MSI 时序逻辑器件74LS160、74LS194的逻辑功能和使用方法;3、熟悉MSI 时序逻辑器件的一般设计方法。
二、实验仪器及设备1、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器2、TTLSSI 逻辑门 74LS00、74LS74、74LS76、74LS160、74LS194三、实验内容及步骤1、二进制计数器试用触发器设计一个模8的同步二进制加法计数器,给出状态图、驱动方程和逻辑电路图,并完成实验验证。
2、模M=13的扭环计数器下图6-1所示的一自起动扭环计数器的状态图。
试用时序逻辑器件74LS94将该电路设计出来,画出逻辑电路图并完成实验验证。
(要求为同步电路)四、实验结果(数据、图表、波形、程序设计等)二进制计数器状态转移图:1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1状态方程为:10201212Q Q Q Q Q Q Q n +=+ 012Q Q J = 012Q Q K =010111Q Q Q Q Q n +=+ 01Q J = 01Q K =010Q Q n =+ 100==K J电路图为:模M=13的扭环计数器 设计电路为:五、思考题1、用触发器和TTL SSI 逻辑门设计一个模8二进制可逆计数器。
M Q 2 Q 1 Q 0 Q 2n+1 Q 1n+1 Q 0n+1 T 2 T 1 T 0 C B 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 01 1 0 0 1 0 1 01 1 0 1 1 1 0 01 1 1 0 1 1 1 01 1 1 1 0 0 0 10 1 1 1 1 1 0 10 1 1 0 1 0 1 00 1 0 1 1 0 0 00 1 0 0 0 1 1 00 0 1 1 0 1 0 00 0 1 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 00 0 0 0 1 1 1 0电路设计为:2、用MSI时序逻辑器件构成N进制计数器的常用方法有几种?它们各有何应用特点?答:1)反馈清0法这种方法的基本思想是:计数器从全0状态S开始计数,计满N个状态后产生清0信号,使计数器恢复到初态S,然后重复上述过程。
****实验指导书广东商学院教务处制目录绪论实验一TTL门电路逻辑功能测试实验二TTL门电路的逻辑功能变换实验三组合逻辑电路实验一实验四组合逻辑电路实验二实验五加法器实验六集成触发器及其应用实验七计数器实验八移位寄存器和锁存器实验九脉冲信号产生电路实验十综合实验附录一附录二绪论实验是对学生进行专业技能训练,提高学生的工程实践能力的一个重要的教学环节。
《数字电子技术基础》课程是一门实践性、工程性非常强的技术基础课,必须十分重视加强实验教学。
通过数字电子技术实验课使学生进一步巩固理论知识,培养基本操作技能、创新能力,全面提高学生的动手能力及综合应用电子技术的能力。
在实验课程的进行中,教师应注重对学生的工程技术能力的培养,如:1、使用常见电子测量仪器仪表的技能;2、熟悉常用元件的性能并正确选用的能力;3、实施实验并观察分析电路现象的能力;4、应用电子测量技术的能力;5、调试实验或排查简单故障的能力等;6、焊接组装实验电路的能力,并注重全面素质的创新精神的培养。
一、数字电子技术实验课程的基本要求1、能够正确熟练使用信号发生器、毫伏表、示波器等常用电子测量仪器。
2、熟悉电子技术中常用元器件的性能和使用方法。
3、能够根据实验需要,正确选择电路元器件,正确连接实验线路,观察实验现象,调试实验电路,排除简单电路故障。
4、了解误差理论,学会正确处理数据,绘制实验曲线,分析实验结果,撰写实验报告。
5、认真研究实验现象,积极思考和讨论实验问题,培养创新精神;同时要有严肃的科学态度、团结协作的团队精神和爱护实验设备的良好习惯。
注意实验操作规范,安全用电。
二、课程的进行方式要求应用数字电子技术基础理论知识,熟练掌握实验方法,提高学生实验设计能力以及实际调试电路能力。
在教学方法上,采用课前预习、设计、调试、总结和考核等环节。
1、课前预习实验前要认真预习实验所涉及的有关知识,明确实验的目的和要求,了解实验原理、仪器仪表设备的使用方法和注意事项,提出完整的设计方案及可实验的电路,确保实验中主要精力集中于电路的验证、分析与研究上。
2、课程进行(1)学生设计数字电子技术基础实验内容分为两类:基础测试型和综合设计型。
基础测试型实验训练学生的调试能力和分析能力,综合设计型实验培养学生运用数字电路理论设计电路的能力。
(2)检查仪器仪表检查本次实验所需的仪器仪表及部件是否齐全,仪表的类型和量限是否合适,仪表指针的起始位置是否正确,指针摆动是否灵活等。
同时记录仪器仪表的型号、规格及标号,以便在分析实验结果时,对数据的准确性和可靠性有所依据。
(3)连接线路实验前,仪器仪表的摆放和布局要合理,操作要安全。
断电状态时进行连线,应按电路顺序相连。
连线要可靠,线路要清楚有序,各分支、节点易辨别(可以利用导线的色彩特征等)。
(4)检查线路线路接好后,同学之间应先互查线路是否正确。
除了检查电路的连接是否正确外,还要检查滑线变阻器的动触点位置是否合适,调压器手柄指针位置是否接近零位,仪表量限和极性是否符合要求。
对初次实验或较复杂的实验线路,须经老师核查线路后才可通电。
(5)接通电源通电前,首先通知全组成员做好准备,以免发生人身事故或设备损毁,有异常现象时,应及时断电。
(6)读取和审查数据数据经审查合格后,要先切断电源,再拆除线路,整理仪器仪表设备,清理导线。
经老师允许后,方可离开实验室。
三、实验报告的撰写实验结束后,必须认真及时地撰写实验报告。
实验报告是实验结果的总结和反映。
一个实验的价值,很大程度上取决于实验报告质量的高低。
1、撰写实验报告的要求(1)事实求实的科学态度实验数据与实验结果是对电路进行分析研究的依据。
因此,实验取得的资料,如数据、图形等应真实地反映到实验报告中去,不允许更改、抄袭,或主观臆断。
若因操作错误使数据违背规律,应当重做实验,重新取得数据。
(2)符合要求的具体内容实验报告应以实验目的和实验要求为中心内容。
(3)不断积累、深入探索的钻研精神实验过程是培养实验技能,提高动手能力,增加实践经验的过程。
学生应善于总结实验中的经验与不足,将其整理记录在实验报告中,对后面做好实验提供帮助。
(4)实验报告形式规范实验报告应作到:文字流畅,语言准确,书写清楚、整齐,数据完整,图表规范,分析合理,结论有据。
2、实验报告的主要内容(1)实验名称包括实验日期,实验者班级、姓名及学号,实验组别,同组人姓名。
(2)实验目的实验目的是实验的宗旨,要有明确的目的,才能做好实验。
在本栏中,学生应简明地概述本实验通过何种方法,训练哪些技能,达到怎样的要求等。
(3)实验仪器与设备列出完成实验所需的仪器和设备。
(4)实验电路画出实验电路图与测试电路图,标明元器件和参量以及仪器仪表的名称等。
(5)实验记录应记录实验过程中的数据、图形及绘制的曲线、图表。
(6)实验结论和心得总结实验结果并将发现的问题及学习心得记录下来。
四、实验室的安全操作规则在实验中,为了防止仪表仪器等设备的损坏,保证人身安全,实验者必须严格遵守如下安全操作规则:1、熟悉实验室的直流与交流电源,了解其电压、电流额定值和控制方式,区分直流电源的正负极和交流电源的相线与中性线。
2、知道仪器仪表的规格、型号和使用方法,特别要主要额定值和量限。
3、通电前,应通知全组人员有准备后再接通电源。
4、实验中不得用手触摸线路中带电的裸露导体。
改、拆接线路时,应断开电源,电容应用导线短接放电(安全电压36V以下,安全电流100mA以下)。
5、发现异常现象,如仪表指针猛打,有焦臭、冒烟、闪弧、有人触电等,应立即切断电源,报告指导老师,查找原因,排除故障。
6、实验要规范有序,不要忙乱,应按操作步骤实施实验。
不要乱动与本次实验无关的仪器设备。
实验完毕后,应将仪器设备恢复到常位,并切断电源。
五、仪器简介1. 示波器本书中所有实验都采用DOS-622B 型双踪示波器,为简明起见,现着重指出以下几点:(1) 示波器面板上下列几个控制开关(或旋钮)的位置固定不变:(a) X 方式开关(HOR DISPLAY):选“A 方式”。
(b) 触发方式开关(SWEEP MODE):通常可先置于“AUTO”位置。
(c) 触发极性开关(SLOPE):选“+”。
(d) 藕合方式开关(COUPLING):选“AC”。
(e) 触发源选择开关(SOURCE):通常选为“内触发”(INT)。
(2) 示波器通常使用的显示方式(VERT MODE)有3种:作单踪显示时,有“通道1”(CH1)和“通道2”(CH2)显示方式;作双踪显示时,通常采用“交替”(ALT)显示方式。
例如,当信号从“CH1X”端输入时,属于单踪显示,显示方式(VERT MODE)应选“CH1”,内触发开关(INT TRIG)置于“CH1(X-Y)”。
(3) 打开示波器的电源开关,寻找扫描线的光迹线。
“CH1X”和“CH2Y”信号输入端旁边的“AC-GND-DC”开关选“GND”。
在开机半分钟后,如仍找不到“水平线”,可调节亮度旋钮,并适当调节垂直(↓,↑)和水平( ←,→)移位旋钮(POSITION),将“水平线”移至荧光屏的中心位置。
然后调节“辉度”(INTEN)、“聚焦”(FOCUS)和“亮度”(ILLUM)等旋钮,使“水平线”最清晰。
(4) 用“校准信号”(VP-P)检查示波器。
示波器上该端供给频率为1kHz、电压为0.5V 的方波。
将示波器校准信号输出端通过专用电缆线与“CH1X”(或“CH2Y”)输入插口接通(用红色夹子连校准信号输出端),“CH1X”(或“CH2Y”)旁边的“AC-GND-DC”开关选“AC”或“DC”,调节示波器扫描开关“A TIME/DIV”,选1ms 位置,Y 轴幅度开关“VOLTS/DIV”指在0.5V 位置,则在荧光屏上可显示出数个周期的方波。
2. 函数信号发生器(1) 模拟实验使用EM1635 型函数信号发生器,可输出正弦波、方波、三角波3 种波形,由“波形选择”开关控制,频率调节范围为0.004Hz~4MHz,且具有内扫频功能。
(2) 输出信号频率可以通过“频率”分挡开关和“频率调节”旋钮进行调节,并由“4 位数码显示屏”显示出频率值。
(3) 输出信号电压幅度可由“输出幅度”调节旋钮进行连续调节,从“LO”输出信号电压的范围为10~00mV,从“Hi”输出信号电压的范围为100mV~7V。
注意:函数信号发生器作为信号源时,它的输出端不允许短路。
3. 交流毫伏表交流毫伏表在其工作频率范围内(20Hz~1MHz),用来测量正弦交流电压的有效值(0.1mV~300V,共11 个挡级)。
注意,为了防止交流毫伏表过载而损坏,测量前一般先将量程开关置于量程较大位置处(如100V),然后在测量中逐挡减小量程;读完数据后,再把量程开关拨回量程较大位置处(如100V),然后断开连线。
4. 直流稳压电源YJ82/2 型直流稳压电源由两路直流电源组成,每路输出电压为0~30V,且连续可调。
其工作方式如下:(1) 两路电压源单独使用,同时输出两路电压。
(2) 两路电压源串联使用,两路输出电压相加。
(3) 两路电压源并联使用,两路输出电流相加。
注意,红端是输出电压的正端,黑端是输出电压的负端。
5.万用电表可以根据需要测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流及电阻值。
实验一:TTL门电路逻辑功能测试一、实验目的1、熟悉各种基本门电路的逻辑符号和逻辑功能。
2、掌握集成门电路器件的使用及逻辑测试方法。
二、实验设备及用具1、数字逻辑实验箱一台2、双踪示波器一台3、脉冲发生器一台4、万用表一只5、74LS00、74LS20、74LS54、74LS86各一片、连接导线若干三、实验的基本原理74LS00为四2输入与非门,即在一块集成电路芯片内含有4个互相独立的与非门,每个与非门有2个输入端。
74LS10和74LS20也是常见的与非门芯片,它们分别为三3输入与非门和二4输入与非门。
74LS54是2-3-3-2输入与或非门,它有十个输入端,一个输出端,还有两个无连接端(标注为NC),它们之间的逻辑关系和逻辑表达式为IJFGHCDEABY+++=。
如右图所示:74LS86为四2输入异或门,即在一块集成电路芯片内含有4个互相独立的异或门,每个异或门有2个输入端。
所有这些芯片的内部结构和管脚图都可以在本书后面的附录里查到。
集成逻辑门电路是最简单和最基本的数字集成元件。
任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。
基本逻辑运算有与、或、非运算,相应的基本逻辑门有与、或、非门。
目前已有门类齐全的集成门电路,如与非门、或非门、与或非门、异或门等。
虽然大、中规模集成电路相继问世,但组成某一个系统时,仍少不了各种门电路。
TTL集成电路由于工作速度快、输出幅度较大、种类多、不易损坏等特点而使用较广。