实验7计数器、译码器和数码显示器

译码器和编码器实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对译码器和编码器的实验操作，加深对数字通信原理中编码解码技术的理解，掌握其工作原理和实际应用。

二、实验原理。

1. 译码器。

译码器是一种将数字信号转换为模拟信号或者模拟信号转换为数字信号的设备。

在数字通信系统中，译码器通常用于将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道上传输。

在接收端，译码器将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字信号处理和解码。

2. 编码器。

编码器是一种将数字信号转换为另一种数字信号的设备。

在数字通信系统中，编码器通常用于将数字信号转换为便于传输和存储的编码形式，以提高传输效率和数据安全性。

三、实验内容。

1. 实验仪器与材料。

本实验使用的仪器包括译码器、编码器、示波器、信号发生器等。

实验材料包括数字信号发生器、示波器连接线等。

2. 实验步骤。

（1）连接实验仪器，将数字信号发生器连接到编码器的输入端，将编码器的输出端连接到译码器的输入端，再将译码器的输出端连接到示波器。

（2）设置实验参数，调节数字信号发生器的频率和幅度，设置编码器和译码器的工作模式和参数。

（3）观察实验现象，通过示波器观察编码器和译码器的输入输出波形，记录实验数据。

（4）分析实验结果，根据实验数据分析编码器和译码器的工作原理和特性，总结实验结果。

四、实验结果与分析。

通过本次实验，我们成功观察到了编码器和译码器的输入输出波形，并记录了相应的实验数据。

通过分析实验结果，我们深入理解了译码器和编码器的工作原理和特性，对数字通信原理有了更深入的认识。

五、实验总结。

本次实验通过实际操作加深了我们对译码器和编码器的理解，提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。

译码器和编码器作为数字通信系统中重要的组成部分，对数字信号的处理和传输起着至关重要的作用，我们应进一步深入学习和掌握其原理和应用。

六、实验心得。

通过本次实验，我们不仅学习到了译码器和编码器的工作原理，还提高了实验操作和数据分析的能力。

译码器和数码显示器实验思考题引言译码器和数码显示器是数字电路中常见的组件，它们在信息处理和显示方面起到重要作用。

本文将探讨译码器和数码显示器的原理、应用以及相关实验思考题。

一、译码器的原理与应用1.1 原理译码器是一种将输入信号转换为输出信号的电路。

其基本原理是根据输入信号的不同组合方式，选择性地激活输出线路上的某些信号。

常见的译码器有二-四译码器、三-八译码器等。

二-四译码器是最简单的一种译码器。

它有两个输入线A和B，两个输出线Y0、Y1、Y2和Y3。

根据输入信号A和B的不同组合，只有一个输出线上会出现高电平，其余输出线都为低电平。

1.2 应用1.2.1 地址译码在计算机系统中，地址译码是非常重要的一环。

CPU通过地址总线向外部存储器发送读写请求时，需要将地址信息转换为对应的存储单元或外设。

例如，在一个具有16个存储单元（从0到15）的系统中，使用一个四位的地址来表示存储单元的编号。

这时可以使用一个四-十六译码器将四位地址转换为对应的存储单元。

1.2.2 按键译码在数字电路中，我们经常需要使用按键输入，例如控制电器设备的开关、调节音量等。

此时可以使用译码器将按键输入转换为相应的信号输出。

例如，一个有八个按键的面板，可以使用一个三-八译码器将按键输入转换为三位二进制编码输出。

这样就可以通过编码器输出的信号来控制其他电路或设备。

二、数码显示器的原理与应用2.1 原理数码显示器是一种能够直观地显示数字或字符信息的设备。

它由多个发光二极管（LED）组成，每个LED代表一个数字或字符。

常见的数码显示器有七段数码管和十六段数码管。

七段数码管由7个发光二极管组成，分别代表数字0-9和字母A-F。

十六段数码管由16个发光二极管组成，可以显示更多字符。

2.2 应用2.2.1 数字显示最常见的应用是将数字信息直观地显示出来。

例如，在计算器、电子钟、电子秤等设备中，可以使用数码显示器将数字信息显示出来。

2.2.2 字符显示数码显示器还可以用于显示字符信息。

K X康芯科技实验5-1. 7段数码显示译码器设计例5-18LIBRARY IEEE ;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;ENTITY DECL7S ISPORT ( A : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);LED7S : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0) ) ;END ;ARCHITECTURE one OF DECL7S ISBEGINPROCESS( A )BEGINCASE A ISWHEN "0000" => LED7S <= "0111111" ;WHEN "0001" => LED7S <= "0000110" ;WHEN "0010" => LED7S <= "1011011" ;WHEN "0011" => LED7S <= "1001111" ;WHEN "0100" => LED7S <= "1100110" ;WHEN "0101" => LED7S <= "1101101" ;WHEN "0110" => LED7S <= "1111101" ;WHEN "0111" => LED7S <= "0000111" ;WHEN "1000" => LED7S <= "1111111" ;WHEN "1001" => LED7S <= "1101111" ;WHEN "1010" => LED7S <= "1110111" ;WHEN "1011" => LED7S <= "1111100" ;WHEN "1100" => LED7S <= "0111001" ;WHEN "1101" => LED7S <= "1011110" ;WHEN "1110" => LED7S <= "1111001" ;WHEN "1111" => LED7S <= "1110001" ;WHEN OTHERS => NULL ;END CASE ;END PROCESS ;END ;K X康芯科技模式5的电路结构在模式5中，键1接PIO0，对应EP1C3的第1脚。

ck a b g f 译码器编码器及数码管显示实验一、实验目的（1）掌握组合逻辑电路的分析测试、设计方法和步骤；（2）掌握编码器、译码器等常用中规模集成电路的性能及使用方法； （3）掌握数码显示、译码器的应用。

二、实验仪器与元器件 （1）HBE 硬件基础电路实验箱； （2）元器件：74LS138、74LS148。

三、实验概述（1）编码编码是指赋予选定的一系列二进制代码以固定的含义。

74LS148（8-3编码器）为8-3线优先编码器，8个输入端为D 0-D 7,8种状态，与之对应的输出为A 0、A 1、A 2，共三位二进制数。

（2）译码译码是编码的逆过程，即将某二进制翻译成电路的某种状态。

在数字电路中译码器是一种应用广泛的多输入、多输出的组合逻辑电路。

它是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。

通常译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。

前者又分为变量译码器和代码变换译码器。

（3）数码显示译码器LED 数码管是目前最常用的数字显示器，下图为共阴管和共阳管的电路及两种不同出现形式的引出脚功能图。

共阴数码管连接电路 共阳数码管连接电路a b e d c h cka b g f a b e d c hckck共阴极符号及引脚功能 共阳极符号及引脚功能四、实验内容1.测试变量译码器的逻辑功能（1）根据74LS138的逻辑，写出各输出端的逻辑表达式，列出真值表，根据真值表对逻辑电路进行测试，验证其功能。

由图2-6-3可知逻辑表达式：Y 0=ABC ，Y 1=ABC ，Y 2=ABC ，Y 3=ABC ，Y 4=ABC ，Y 5=ABC ，Y 6=ABC ，Y 7=ABC 。

真值表： A B C Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 11111111a b gchdef a bgch def1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0分析：由于A、B、C之间是与、非的关系，对于不同的A、B、C的值，只会有一种情况是0。

译码器及应用实验报告总结
一、实验目的
1.了解译码器的原理及应用；
2.掌握译码器的设计方法；
3.提高动手能力和实验操作技能。

二、实验器材
1.译码器模块；
2.数码管显示器；
3.电阻器、电容等元器件；
4.面包板、杜邦线等电子元件。

三、实验原理
译码器是一种将二进制代码转换为十进制代码的电路。

它由多个逻辑门组成，可以将输入的二进制代码翻译成对应的十进制数字。

在本实验中，我们使用的是74HC163译码器模块，它有3个8位输入端和3个8位输出端，可以同时驱动3个LED灯。

当输入端接收到正确的二进制代码时，对应的输出端会亮起相应的LED灯。

四、实验步骤
1.连接电路：将译码器模块的VCC引脚连接到正极电源，GND引脚
连接到负极电源；将译码器模块的IN0~IN7引脚分别连接到数码管显示器的A~D引脚上；将译码器模块的OE引脚连接到一个开关上。

2.编写程序：使用Arduino编程语言编写程序，将三个输入端口与三个输出端口相连，实现对译码器的控制。

具体代码如下：
3.测试程序：将开关打开，观察LED灯的状态变化。

根据程序中的逻辑判断输入的二进制代码是否正确，如果正确则对应的LED灯会亮起。

如果不正确则所有的LED灯都会熄灭。

可以通过修改程序中的二进制数来测试不同的输入情况。

译码器应用设计实验报告引言译码器（Decoder）是数字电路中常用的逻辑电路之一，它实现了将输入数字码转换成输出端口的控制信号。

译码器被广泛应用于数字系统中，如计算机、通信、测控等领域。

通常情况下，译码器基于真值表或卡诺图设计，可以根据输入的不同编码方式，输出相应的解码结果。

本实验主要介绍译码器的应用设计。

通过实验，我们将学会如何使用译码器来实现数字系统的控制和数据处理任务。

本实验所涉及的译码器有BCD-7段译码器、数值译码器、时序译码器以及存储器译码器等。

实验器材1. 逻辑计算器2. 示波器3. 数字电路实验箱4. 5V直流电源5. 译码器（BCD-7段译码器、数值译码器、时序译码器和存储器译码器）6. LED数码管实验原理1. BCD-7段译码器BCD-7段译码器是将4位BCD码转换成7段数码管显示的译码器。

8个BCD码，分别对应着数字0~9和字母A~F，输出接到控制7个LED数码管的段选端口和1个公共阴极的位选端口。

2. 数值译码器数值译码器是将4位二进制数转换成BCD码的译码器。

通过数值译码器，可以将数字的二进制编码转换成BCD编码，从而实现数字的BCD码显示。

译码器输出接LED数码管的输入端口。

时序译码器是根据不同状态的时序信号，将输入的二进制数码转换成对应的控制信号的译码器。

将时序信号和数码信号分别输入至译码器的两个输入端口，译码器将输出对应的动作信号。

常用于时序控制电路的设计中。

4. 存储器译码器存储器译码器是将存储芯片中的地址码转换成控制芯片的输入信号的译码器。

存储芯片中的地址码分别对应着芯片的不同存储单元，译码器将地址码转换成控制信号，使控制芯片可以正确访问存储芯片中的数据。

实验设计实验步骤：（1）将BCD码8个输入引脚分别接到译码器的8个输入端口上。

（4）将5V直流电源连接到译码器和LED数码管上。

实验结果：输入BCD码0000~1111时，LED数码管正确显示相应的数字0~9和字母A~F。

实验数码管显示电路及其应用一、实验目的1、熟悉七段共阴、共阳LED数码管的结构、利用方式。

二、熟悉共阴译码驱动电路的原理及利用方式。

3、把握数码显示电路的应用。

二、实验设备及材料数字逻辑电路实验箱共阴、共阳数码管和扩展板、数字万用表、4线—七段译码/驱动器78LS48或集成芯片74LS24八、二—五—十进制计数器74LS90计数器等。

三、实验原理4线—七段译码/驱动器是把给定的代码进行翻译，直观地用七段显示数字。

显示与译码是配套利用的。

在数字测量仪表和各类数字系统中，将数字量直观的显示出来。

人们一方面可直接读取测量和运算的结果；另一方面可用于监视数字系统的工作情形。

因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部份。

数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部份组成，如图2.6.1所示。

图2.6.1 数字显示电路组成方框图一、LED数码管数码的显示方式一样有三种：字型重叠显示式；分段显示式；点阵显示式。

以分段显示式应用最为普遍。

要紧器件是七段发光二极管（LED）显示器。

它可分为两种形式：一种是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），即笔段电极接低电平,公共阳极接高电平常，相应的笔段能够发光。

另一种是共阴极显示器（发光二极管的阴极都接在一个公共点上，利历时公共点接地）。

图2.6.2是七段共阴数码管电路和引脚图。

图为七段共阳数码管电路和引脚图。

（a）七段共阴发光二极管（b）共阴引脚图图2.6.2 七段共阴数码管（a）七段共阳发光二极管（b）共阳引脚图图2.6.3 七段共阳数码管一个数码管可以显示一名0～9十进制数和一个小数点。

小型数码管（吋和吋）每段发光二极管的正向压降，随着显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有不同，通常约为2～，每一个发光二极管的点亮电流在5～10 mA 之间。

LED 数码管要显示BCD 码所表示的十进制数字需要有一个专门的译码器，该译码器不但要有译码功能，还要有相当的驱动能力。

译码器的应用设计实验原理1. 引言译码器（Decoder）是一种旨在将编码数据转化为原始数据的设备。

它在数字电路和计算机系统中广泛应用，用于将数字信号转换为实际的操作或输出。

本文将介绍译码器的应用设计实验原理。

2. 译码器的基本原理译码器的基本原理是根据输入的编码信息，将其转换为对应的输出信号。

译码器通常由逻辑门电路组成，每个逻辑门负责判断特定输入编码的值，并给出对应的输出。

3. 译码器的应用场景译码器在数码显示器、计数器、存储器等电子设备中广泛应用。

以下是一些常见的译码器应用场景：•数码显示器：将数字信号转换为相应的数字显示。

•计数器：根据输入的计数信号，将其转换为对应的计数值。

•存储器：将输入地址信号转换为对应的存储单元。

4. 实验设计为了更好地理解译码器的应用设计原理，可以进行以下实验设计：实验材料•译码器芯片•开发板•LED灯•连接线实验步骤1.将译码器芯片与开发板相连接，确保接线正确。

2.将LED灯与译码器芯片的输出端相连接。

3.在开发板上输入一个编码信号。

4.观察LED灯的亮灭情况。

5.更改输入的编码信号，再次观察LED灯的亮灭情况。

6.分析实验结果，理解译码器的应用设计原理。

5. 实验原理解释译码器实验通过输入不同的编码信号，观察输出信号的变化，从而理解译码器的工作原理。

译码器的设计基于逻辑门电路的组合。

每个逻辑门负责判断特定输入编码的值，并给出对应的输出。

通过合理的组合逻辑门，可以实现多种编码信号到输出的转换。

在实验中，通过改变输入的编码信号，可以观察到LED灯的亮灭情况发生变化。

这是因为不同的编码信号对应着不同的输出信号，而输出信号通过连接的LED灯来显示。

6. 实验结果及分析实验结果显示，随着输入编码信号的不同，LED灯的亮灭情况也发生了变化。

这验证了译码器的应用设计原理。

通过观察实验结果，我们可以得出以下结论： - 不同的输入编码信号会导致不同的输出信号。

- 译码器的输出信号通过连接的LED灯等设备来显示。

数电实验之译码器及其应用译码器是一种常见的数字电路，其主要作用是将输入的二进制代码转化为相应的输出信号。

译码器通常被用于控制设备或数字显示器等应用中。

本文将介绍译码器的基本原理、常见的译码器类型及其应用。

一、译码器的基本原理译码器由若干个与门和非门组成，通常输入为二进制代码，输出为对应的输出信号。

这些输出信号可以作为控制信号，用于控制相应的设备或数字显示器。

译码器通常可以分为两类：通用译码器和专用译码器。

通用译码器可以处理多种编码格式的输入信号，而专用译码器只能处理特定编码格式的输入信号，例如BCD码、格雷码等。

二、常见的译码器类型1.二进制-十进制译码器二进制-十进制译码器通常用于驱动七段数码管等数字显示设备。

该译码器可以将4位二进制代码转化为0~9的十进制数。

例如，输入“0000”将转化为“0”，输入“0001”将转化为“1”。

2.译码-选通器译码-选通器通常用于地址译码器。

该译码器可以将输入的二进制代码转化为八个输出信号。

例如，输入“000”将激活第一个输出端口，输入“111”将激活第八个输出端口。

3.扩展码-BCD码译码器扩展码-BCD码译码器通常用于处理扩展码和BCD码之间的转化问题。

该译码器将扩展码转化为BCD码，并将结果输出到四位BCD码端口。

4.倒置器译码器三、译码器的应用1.数字显示器2.存储器控制译码器通常用于控制存储器的读写操作，例如将地址码转换为存储区域的物理地址。

译码器可以将输入的地址码转换为存储器中的相应位置，并控制存储器中的数据读出或写入。

3.数字信号控制总之，译码器在数字电路中应用广泛，在数字显示、存储器控制和数字信号控制等方面都发挥了重要的作用。

数字钟实验报告学生专业：电子信息工程学生班级：151143C学生学号：*********学生姓名：***7段显示译码器设计151143324 ***一、实验目的：学习七段数码显示译码器设计，多层次设计方法和总线数据输入方式的仿真。

二、实验原理：7段BCD码译码器的设计，输出信号Segmentout的7位分别接数码管的7个段，高位在左，低位在右。

例如当Segmentout输出为“1101101”时，数码管的7个段：g、f、e、d、c、b、a分别接1、1、0、1、1、0、1，接有高电平的段发亮，于是数码管显示数字“5”。

如果是共阳极的数码显示器，则8段输出应取反，段显码为“10010010”，使用时要注意数码管的接法。

实际产品设计中，一般会用到多个数码管，显示几位数字。

4位数的7段数码管，4位数字共用同样的段输出。

若只想让第一个位显示，其他的位不显示，那么可以只给第一位数字供电，其他的断电，用4LED来控制的，4LED输出0001即可，若只让第二位显示则4LED输出0010即可。

这里的4LED选择控制要显示的位，称为位选。

三、实验内容：module BCD_Segment7(BCDin,Segmentout,Select);input[3:0]BCDin;output Select;output [6:0]Segmentout;reg[6:0]Segmentout;always@(BCDin)begincase(BCDin)4'h0:Segmentout=7'b1000000;4'h1:Segmentout=7'b1111001;4'h2:Segmentout=7'b0100100;4'h3:Segmentout=7'b0110000;4'h4:Segmentout=7'b0011001;4'h5:Segmentout=7'b0010010;4'h6:Segmentout=7'b0000010;4'h7:Segmentout=7'b1111000;4'h8:Segmentout=7'b0000000;4'h9:Segmentout=7'b0010000;4'hA:Segmentout=7'b0001000;4'hB:Segmentout=7'b0000011;4'hC:Segmentout=7'b1000110;4'hD:Segmentout=7'b0100001;4'hE:Segmentout=7'b0000110;4'hF:Segmentout=7'b0001110;default:Segmentout=7'bxxxxxxx;endcaseendassign Select=1'b0;endmodule四、时序仿真波形：引脚设定时序仿真波形参考设置：1、设置仿真时间。

一、实验目的1. 理解译码器的原理及工作方式；2. 掌握译码器在数字电路中的应用；3. 提高动手能力和实验操作技能。

二、实验器材1. 译码器模块；2. 数码管显示器；3. 电源；4. 电阻；5. 连接线；6. 实验平台。

三、实验原理译码器是一种将二进制、十进制或其他进制编码转换成特定信号输出的数字电路。

本实验所采用的译码器为3-8线译码器，具有3个输入端和8个输出端。

当输入端输入不同的编码时，对应的输出端会输出高电平信号，其余输出端为低电平信号。

译码器的工作原理如下：1. 当输入端输入的编码为000时，输出端Y0输出高电平，其余输出端为低电平；2. 当输入端输入的编码为001时，输出端Y1输出高电平，其余输出端为低电平；3. 以此类推，当输入端输入的编码为111时，输出端Y7输出高电平，其余输出端为低电平。

四、实验内容1. 熟悉译码器模块的引脚排列及功能；2. 将译码器模块与数码管显示器连接，搭建实验电路；3. 通过改变译码器输入端的编码，观察数码管显示器的显示结果；4. 分析实验结果，验证译码器的工作原理。

五、实验步骤1. 将译码器模块的引脚与实验平台连接；2. 将数码管显示器的引脚与译码器模块的输出端连接；3. 将电源连接至译码器模块和数码管显示器；4. 打开电源，观察数码管显示器的显示结果；5. 改变译码器输入端的编码，观察数码管显示器的显示结果；6. 记录实验数据，分析实验结果。

六、实验结果与分析1. 当译码器输入端输入编码000时，数码管显示器显示0；2. 当译码器输入端输入编码001时，数码管显示器显示1；3. 当译码器输入端输入编码010时，数码管显示器显示2；4. 当译码器输入端输入编码011时，数码管显示器显示3；5. 当译码器输入端输入编码100时，数码管显示器显示4；6. 当译码器输入端输入编码101时，数码管显示器显示5；7. 当译码器输入端输入编码110时，数码管显示器显示6；8. 当译码器输入端输入编码111时，数码管显示器显示7。

实验7 译码器、编码器、数码管一、实验目的1、掌握中规模集成译码器、编码器的逻辑功能和使用方法2、熟悉数码管的使用二、实验原理译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。

它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。

译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。

不同的功能可选用不同种类的译码器。

以3线－8线译码器74LS138为例进行分析，图1(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚排列。

其中 A2、A1、A为地址输入端，0Y～7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。

表1为74LS138功能表当S1＝1，2S＋3S＝0时，器件使能，地址码所指定的输出端有信号（为0）输出，其它所有输出端均无信号（全为1）输出。

当S1＝0，2S＋3S＝X时，或 S1＝X，2S＋3S＝1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。

(a) (b)图1 3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列表1二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器。

若利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器(又称多路分配器)，如图2所示。

若在S 1输入端输入数据信息，2S ＝3S ＝0，地址码所对应的输出是S 1数据信息的反码；若从2S 端输入数据信息，令S 1＝1、3S ＝0，地址码所对应的输出就是2S 端数据信息的原码。

若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。

根据输入地址的不同组合译出唯一地址，故可用作地址译码器。

接成多路分配器，可将一个信号源的数据信息传输到不同的地点。

二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如图3所示，实现的逻辑函数是 Z ＝C B A C B A C B A ++＋ABC图6－2 作数据分配器 图6－3 实现逻辑函数利用使能端能方便地将两个 3/8译码器组合成一个4/16译码器，如图4所示。

数字钟实验报告一、实验目的1. 学习数字电路的设计与实践，提高动手能力。

2. 了解和掌握数字电子钟的工作原理及制作方法。

3. 培养严谨的科学态度和良好的团队协作精神。

二、实验任务及要求1. 设计并制作一个具有时、分、秒显示功能的数字电子钟。

2. 电子钟应具备校时功能，能手动调整时、分。

3. 电子钟在24小时内整点报时，从59分50秒开始，每2秒钟响一声，共响5次。

4. 电子钟在6--22点之间每整点报时，23--5点之间整点不报时。

三、实验原理及设计思路1. 实验原理数字电子钟主要由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等组成。

石英晶体振荡器产生1Hz的基准信号，分频器将1Hz信号分频得到秒信号，计数器对秒信号进行计数实现时、分、秒的显示，译码器将计数器的输出信号转换为显示器所需的信号，显示器以数字形式显示时间。

2. 设计思路（1）选用合适的石英晶体振荡器，确保电子钟的走时准确。

（2）设计分频器，将1Hz信号分频得到秒信号。

（3）设计计数器，实现时、分、秒的计数功能。

（4）设计译码器，将计数器的输出信号转换为显示器所需的信号。

（5）设计显示器，以数字形式显示时间。

（6）设计校时电路，实现手动调整时、分功能。

（7）设计整点报时电路，实现整点报时功能。

四、实验步骤1. 搭建石英晶体振荡器电路，确保输出1Hz的基准信号。

2. 设计并搭建分频器电路，将1Hz信号分频得到秒信号。

3. 设计并搭建计数器电路，实现时、分、秒的计数功能。

4. 设计并搭建译码器电路，将计数器的输出信号转换为显示器所需的信号。

5. 设计并搭建显示器电路，以数字形式显示时间。

6. 设计并搭建校时电路，实现手动调整时、分功能。

7. 设计并搭建整点报时电路，实现整点报时功能。

8. 调试并优化电路，确保电子钟的正常运行。

五、实验结果与分析1. 实验结果经过以上步骤，我们成功制作了一个具有时、分、秒显示功能的数字电子钟。

实验结果显示，电子钟走时准确，能手动调整时、分，整点报时功能正常，符合实验要求。

实验⼀七段数码管显⽰译码器实验⼀七段数码显⽰译码器⼀．实验⽬的:1．设计七段显⽰译码器，并在实验板上验证；2．学习Verilog HDL⽂本⽂件进⾏逻辑设计输⼊；3．学习设计仿真⼯具的使⽤⽅法；⼆．实验内容1．实现BCD/七段显⽰译码器的“ Verilog ”语⾔设计。

说明：7段显⽰译码器的输⼊为：IN0…IN3共5根， 7段译码器的逻辑表同学⾃⾏设计，要求实现功能为：输⼊“ 0…15 ”（⼆进制），输出“ 0…9…F ”（显⽰数码），输出结果应在数码管（共阴）上显⽰出来。

2．使⽤⼯具为译码器建⽴⼀个元件符号3．设计仿真⽂件，进⾏验证。

4．编程下载并在实验箱上进⾏验证。

三．实验原理：7段数码是纯组合电路，通常的⼩规模专⽤IC，如74或4000系列的器件只能作⼗进制BCD码译码，然⽽数字系统中的数据处理和运算都是⼆进制的，所以输出表达都是⼗六进制的，为了满⾜⼗六进制数的译码显⽰，最⽅便的⽅法就是利⽤译码程序在FPGA/CPLD 中来实现。

例如6-18作为7段译码器，输出信号LED7S的7位分别接图6-17数码管的7个段，⾼位在左，低位在右。

例如当LED7S输出为“1101101”时，数码管的7个段g,f,e,d,c,b,a分别接1,1,0,1,1,0,1；接有⾼电平的段发亮，于是数码管显⽰“5”。

这⾥没有考虑表⽰⼩数点的发光管，如果要考虑，需要增加段h，然后将LED7S改为8位输出。

四．实验步骤1.编辑和输⼊设计⽂件新建⽂件夹——输⼊源程序——⽂件存盘2.创建⼯程打开并建⽴新⼯程管理窗⼝——将设计⽂件加⼊⼯程中——选择⽬标芯⽚——⼯具设置——结束设置3.全程编译前约束项⽬设置选择FPGA⽬标芯⽚——选择配置器件的⼯作⽅式——选择配置器件和编程⽅式——选择⽬标器件引脚端⼝状态——选择Verilog语⾔版本4.仿真测试五．实验参考程序module LED(A,LED7S);input [3:0]A;output [6:0]LED7S;reg [6:0]LED7S;always @ (A)begin:case(A)4'b0000: LED7S<=7'b0111111;4'b0001: LED7S<=7'b0000110;4'b0010: LED7S<=7'b1011011;4'b0011: LED7S<=7'b1001111; 4'b0100: LED7S<=7'b1100110; 4'b0101: LED7S<=7'b1101101; 4'b0110: LED7S<=7'b1111101; 4'b0111: LED7S<=7'b0000111; 4'b1000: LED7S<=7'b1111111; 4'b1001: LED7S<=7'b1101111; 4'b1010: LED7S<=7'b1110111; 4'b1011: LED7S<=7'b1111100; 4'b1100: LED7S<=7'b0111001; 4'b1101: LED7S<=7'b1011110; 4'b1110: LED7S<=7'b1111001; 4'b1111: LED7S<=7'b1110001; default: LED7S<=7'b0111111; endcaseendendmodule六．编译仿真结果1.时序仿真:2.延时分析及结果：3.⽣成RTL原理图：4.该实验的配置模式：5.适配板布局图及实验仪IO脚与芯⽚的管脚对应关系和其详细放⼤图⽚：6.⼗六进制逻辑分析：7.计数器和译码器连接电路的顶层⽂件原理图：七.体会思考：通过本次实验对EDA和QUARTER2有了初步的了解，第⼀次上机感觉挺难的，这次对Verilog也有了深⼊了解。

一、实验目的1. 理解和掌握计数器的基本原理和工作方式。

2. 学习计数器显示电路的设计与搭建方法。

3. 熟悉计数器在数字电路中的应用。

4. 培养实际操作能力和问题解决能力。

二、实验原理计数器是一种用于实现计数功能的数字电路，其基本原理是利用触发器进行计数。

常见的计数器有异步计数器和同步计数器两种。

异步计数器采用触发器级联的方式，计数过程中各个触发器的翻转时间不同，因此存在一定的延迟；同步计数器则采用统一的时钟信号，使得各个触发器同时翻转，计数速度快。

计数器显示电路主要由计数器、译码器和显示器三部分组成。

计数器负责计数，译码器将计数器的输出转换为对应的显示信号，显示器则将译码器的信号转换为数字显示。

三、实验仪器与材料1. 数字逻辑实验箱2. 计数器芯片（如74LS90、74LS161等）3. 译码器芯片（如74LS48、CD4511等）4. 显示器（如七段数码管）5. 电源、导线、连接器等四、实验步骤1. 搭建计数器电路（1）根据实验要求选择合适的计数器芯片，如74LS90。

（2）按照计数器芯片的引脚功能，将计数器的输入端、输出端和时钟信号分别连接到实验箱的相应接口。

（3）检查电路连接是否正确，确保无短路或接触不良现象。

2. 搭建译码器电路（1）根据实验要求选择合适的译码器芯片，如74LS48。

（2）将译码器的输入端连接到计数器的输出端。

（3）将译码器的输出端连接到显示器的输入端。

（4）检查电路连接是否正确，确保无短路或接触不良现象。

3. 搭建显示器电路（1）将显示器的各个段分别连接到译码器的输出端。

（2）检查电路连接是否正确，确保无短路或接触不良现象。

4. 电源连接（1）将实验箱的电源连接到计数器、译码器和显示器的电源接口。

（2）确保电源电压符合实验要求。

5. 电路调试（1）打开实验箱电源，观察显示器是否正常显示数字。

（2）通过实验箱的按键或开关控制计数器的计数方向和速度。

（3）观察显示器显示的数字是否与计数器的计数值一致。