数字电路全部实验
- 格式:doc
- 大小:880.50 KB
- 文档页数:28
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 74LS00NU2B74LS00NU3C74LS00N X12.5 VJ1Key = Space J2Key = Space J3Key = Space J4Key = SpaceVCC5VGND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:U1A74LS00NU2B74LS00NU3C 74LS00NU4D 74LS00NU5D 74LS00NU6A74LS00N U7A74LS00NU8A74LS20D GNDVCC5VJ1Key = SpaceJ2Key = SpaceJ3Key = SpaceJ4Key = SpaceVCC5VX12.5 VX22.5 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 CD 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 11 10 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。
实验一组合逻辑电路设计与分析1.实验目的(1)学会组合逻辑电路的特点;(2)利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。
2.实验原理组合逻辑电路是一种重要的数字逻辑电路:特点是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻输入信号的取值组合。
根据电路确定功能,是分析组合逻辑电路的过程,一般按图1-1所示步骤进行分析。
图1-1 组合逻辑电路的分析步骤根据要求求解电路,是设计组合逻辑电路的过程,一般按图1-2所示步骤进行设计。
图1-2 组合逻辑电路的设计步骤3.实验电路及步骤(1)利用逻辑转换仪对已知逻辑电路进行分析。
a.按图1-3所示连接电路。
b.在逻辑转换仪面板上单击由逻辑电路转换为真值表的按钮和由真值表导出简化表达式后,得到如图1-4所示结果。
观察真值表,我们发现:当四个输入变量A,B,C,D中1的个数为奇数时,输出为0,而当四个输入变量A,B,C,D 中1的个数为偶数时,输出为1。
因此这是一个四位输入信号的奇偶校验电路。
图1-4 经分析得到的真值表和表达式(2)根据要求利用逻辑转换仪进行逻辑电路的设计。
a.问题提出:有一火灾报警系统,设有烟感、温感和紫外线三种类型不同的火灾探测器。
为了防止误报警,只有当其中有两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时,报警系统才产生报警控制信号,试设计报警控制信号的电路。
b.在逻辑转换仪面板上根据下列分析出真值表如图1-5所示:由于探测器发出的火灾探测信号也只有两种可能,一种是高电平(1),表示有火灾报警;一种是低电平(0),表示正常无火灾报警。
因此,令A、B、C分别表示烟感、温感、紫外线三种探测器的探测输出信号,为报警控制电路的输入、令F 为报警控制电路的输出。
图1-5 经分析得到的真值表(3)在逻辑转换仪面板上单击由真值表到处简化表达式的按钮后得到最简化表达式AC+AB+BC。
4.实验心得通过本次实验的学习,我们复习了数电课本关于组合逻辑电路分析与设计的相关知识,掌握了逻辑转换仪的功能及其使用方法。
实验二 译码器及其应用一、 实验目的1、掌握译码器的测试方法。
2、了解中规模集成译码器的管脚分布,掌握其逻辑功能。
3、掌握用译码器构成组合电路的方法。
4、学习译码器的扩展。
二、 实验设备及器件1、数字逻辑电路实验板1块 2、74HC(LS)20(二四输入与非门) 1片 3、74HC(LS)138(3-8译码器)2片三、 实验原理74HC(LS)138是集成3线-8线译码器,在数字系统中应用比较广泛。
下图是其引脚排列,其中A 2、A 1、A 0为地址输入端,Y ̅0~Y ̅7为译码输出端,S 1、S ̅2、S ̅3为使能端。
下表为74HC(LS)138功能表。
74HC(LS)138工作原理为:当S 1=1,S ̅2+S ̅3=0时,电路完成译码功能,输出低电平有效。
其中:Y ̅0=A ̅2A ̅1A ̅0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ Y ̅4=A 2A ̅1A ̅0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ Y ̅1=A ̅2A ̅1A 0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ Y ̅5=A 2A ̅1A 0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ Y ̅2=A ̅2A 1A ̅0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ Y ̅6=A 2A 1A ̅0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ Y ̅3=A ̅2A 1A 0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅Y ̅7=A 2A 1A 0̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅因为74HC(LS)138的输出包括了三变量数字信号的全部八种组合,每一个输出端表示一个最小项(的非),因此可以利用八条输出线组合构成三变量的任意组合电路。
实验用器件管脚介绍:1、74HC(LS)20(二四输入与非门)管脚如下图所示。
2、74HC(LS)138(3-8译码器)管脚如下图所示。
四、实验内容与步骤(四学时)1、逻辑功能测试(基本命题)m。
验证74HC(LS)138的逻辑功能,说明其输出确为最小项i注:将Y̅0~Y̅7输出端接到LED指示灯上,因低电平有效,所以当输入为000时,Y̅0所接的LED指示灯亮,其他同理。
实验一基本门电路(验证型)一、实验目的(1)熟悉常用门电路的逻辑功能;(2)学会利用门电路构成简单的逻辑电路。
二、实验器材数字电路实验箱 1台;74LS00、74LS02、74LS86各一块三、实验内容及步骤1、TTL与非门逻辑功能测试(1)将四2输入与非门74LS00插入数字电路实验箱面板的IC插座上,任选其中一与非门。
输入端分别输入不同的逻辑电平(由逻辑开关控制),输出端接至LED“电平显示”输入端。
观察LED亮灭,并记录对应的逻辑状态。
按图1-1接线,检查无误方可通电。
图1-1表1-1 74LS00逻辑功能表2、TTL或非门、异或门逻辑功能测试分别选取四2输入或非门74LS02、四2输入异或门74LS86中的任一门电路,测试其逻辑功能,功能表自拟。
3、若要实现Y=A′, 74LS00、74LS02、74LS86将如何连接,分别画出其实验连线图,并验证其逻辑功能。
4、用四2输入与非门74LS00实现与或门Y=AB+CD的功能。
画出实验连线图,并验证其逻辑功能。
四、思考题1.TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平?2.如何处理各种门电路的多余输入端?附:集成电路引出端功能图实验二组合逻辑电路(设计型)一、实验目的熟悉简单组合电路的设计和分析过程。
二、实验器材数字电路实验箱 1台,74LS00 三块,74LS02、74LS04、74LS08各一块三、实验内容及步骤1、设计一个能比较一位二进制A与 B大小的比较电路,用X1、X2、X3分别表示三种状态:A>B时,X1=1;A<B时X2=1;A=B时X3=1。
(用74LS04、74LS08和74LS02实现)要求:(1)列出真值表;(2)写出函数逻辑表达式;(3) 画出逻辑电路图,并画出实验连线图;(4)验证电路设计的正确性。
2、测量组合电路的逻辑关系:(1)图3-2电路用3块74LS00组成。
按逻辑图接好实验电路,输入端A、B、C 分别接“逻辑电平”,输出端D、J接LED“电平显示”;图3-2 表3-2(2)按表3-2要求,将测得的输出状态和LED显示分别填入表内;(3)根据测得的逻辑电路真值表,写出电路的逻辑函数式,判断该电路的功能。
实验1 实验仪器的使用及集成门电路逻辑功能的测试一、实验目的1.掌握数字逻辑实验箱、示波器的结构、基本功能和使用方法 2.掌握TTL 集成电路的使用规则与逻辑功能的测试方法 二、实验仪器及器件1.实验仪器:数字实验台、双踪示波器、万用表2.实验器件:74LS00一片、74LS20一片、74LS86一片、导线若干 三、实验内容1.DZX-1型数字电路实验台功能实验(1)利用实验台自带的数字电压/电流表测量实验台的直流电源、16位逻辑电平输出/输入(数据开关)的输出电压。
(2)将8段阴极与阳极数码显示输入开关分别与16位逻辑电平输出连接,手动拨动电平开关,观察数码显示,并将数码显示屏上的数字对应的各输入端的电平值记录下来。
2.VP-5566D 双踪示波器实验 (1)测量示波器方波校准信号将示波器的标准方波经探头接至X 端,观察并记录波形的纵向、横向占的方格数,并计算周期、频率、幅度。
(2)显示双踪波形利用实验台上的函数信号发生器产生频率为KHz 的连续脉冲并接至示波器X 端,示波器的标准方波接至Y 端,观察并记录两波形。
3.测试与非门的逻辑功能(1)将74LS20(4输入2与非门)中某个与非门的输入端分别接至四个逻辑开关,输出端Y 接发光二极管,改变输入状态的电平,观察并记录,列出真值表,并写出Y 的表达式。
a b c d e f g ha b c d af be f g hg e c d(a) 外形图(b) 共阴极(c) 共阳极+V CCa b c d e f g hA 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 Y(2)将引脚1接1KHz 连续脉冲Vi (即接脉冲信号发生器Q12端口),引脚2接逻辑电平输出,引脚4、5接逻辑电平“1”,用示波器双踪显示并记录引脚1和引脚6端的波形Vi 和V o 如下图示(标出电平的幅度值)。
实验3 集成计数器设计实验报告
实验目的:
1.熟悉任意进制计数器的工作原理及其设计方法。
2.熟悉中规模集成电路计数器74LS161、74LS290的逻辑功能及使用方法
实验仪器与设备:
1.数字电路实验箱。
2.集成电路计数器74LS161两片、74LS290一片
实验原理:
1. 二进制同步加法计数器74LS161
图3-1 74LS161管脚图和逻辑功能示意图
集成芯片74LS161是由四个主从J-K触发器构成二进制同步加法计数
器,图中:D
3、D
2
、D
1
、D
为触发器输入端,Q
3
、Q
2
、Q
1
、Q
为触发器输出
端;CP时钟上升沿有效;R
D 为异步清零端,低电平有效;L
D
为同步预置
端,低电平有效;EP、ET为两个使能端,便于多片级联;RCO为输出进位端。
表3-1 二进制同步加法计数器74LS161功能表。
数字电路实验报告——全加器
一、实验目的
本实验以PT5801数字电路模块为本,搭建全加器模块,通过实验表实验结果,分析和探究全加器的模块运作。
二、实验要点
(1)准备实验条件:PT5801数字电路模块,模块芯片,模块芯片胶结线,电源,模拟电路仪表和相关配件。
(2)搭建实验模块:将PT5801数字电路模块安装在试验板上,把它的芯片用胶结线接进芯片接口上,将它的上,下,左,右的输入信号用胶结线接到模拟电路板上,最后接上电源供电即可。
(3)进行实验:将上,下,左,右的输入信号分别为0,1,1,0的状态,测试出输出信号,1,保存实验表,观察相关参数趋势。
(4)分析实验结果:通过实验表,可以看出在四种不同组合输入时,只要输入任意一种组合,输出结果都会是1,这是由于全加器为一种位加法器,运行由机械加减器变更成位加法器,在进行两个或多个数据的加法操作时,此模块就可以起效作用,使计算机内部的计算速度大大提高。
三、小结
本次实验通过PT5801数字电路模块搭建全加器模块,通过四种不同组合输入,观察输出结果,分析出全加器是一种位加法器,对电脑中计算机内部计算速度有很大的提高。
数字电路实验报告——全加器一、实验目的1.了解全加器的工作原理和应用。
2.掌握全加器的逻辑电路。
3.能够实现全加器的电路。
二、实验原理1.全加器的概念全加器是将三个二进制数相加的电路,其中两个输入用于加,另一个输入用于进位。
目前计算机中都采用二进制数系,因此采用全加器电路可以将二进制数计算的加、减、乘、除等运算转化为逻辑电路控制。
2.全加器电路原理全加器一般包括两个半加器,也就是相邻的两位之间的进/退位。
全加器的三个输入:A、B:相邻位的输入。
Cin:低一级的进位数。
输出:S:相邻位的和。
Cout:进位输出。
半加器(HA)是组成全加器的基本单元,其有两个输入和两个输出。
半加器的输出只考虑了A、B两个输入相加的进位情况,而对于进位需要从低一位的进位来考虑是否产生进位。
因此,需要将半加器和前一位的进位一起运算才能得到正确结果。
三、实验装置1.数字实验箱。
2.全加器IC 7483。
3.数字示波器。
四、实验步骤1. 将全加器IC 7483插在数字实验箱的插孔上。
2. 根据全加器的逻辑关系,接线如下图所示。
3. 输入逻辑信号,并观察全加器的输出结果。
4. 将输出结果接入数字示波器中,观察波形。
五、实验结果及分析本次实验使用全加器IC 7483进行数字电路的设计与实现,由于全加器具有计算机中常见的二进制数加法功能,因此在缺少专业计算机设备或软件的情况下,可以使用数字逻辑电路来进行二进制数的计算。
在实验中,传入的逻辑信号为001和010,分别作为相邻位的数字输入A、B,Cin输入为0,代表即不需要进位。
从输出结果中可以看出,在全加器电路的输出端正确得到了二进制数001和010的相加结果,即为011。
通过实验,可以发现全加器的工作原理和应用,掌握全加器的逻辑电路,并能够实现全加器电路。
六、实验结论1.全加器是一个能够将三个二进制数相加的电路。
2.全加器由两个半加器组成,每个半加器有两个输入和两个输出。
3.在计算机中常用全加器电路进行二进制数的计算。
实验一门电路一、实验目的1. 熟练掌握用示波器观察波形和测量时间参数的方法。
2. 熟练掌握数字电子技术学习机的使用方法。
3.正确理解TTL与非门(74系列)的逻辑功能、外部特性及主要的技术指标,掌握验证与非门逻辑功能及测量外部特性的方法。
二、实验设备示波器,信号发生器,万用表,学习机。
三、设计要求74LS10与非门电压要求,管脚排列参见附录电源电压Vcc:5V±0.5V高电平输入电压:VIH>2V低电平输入电压:VIL<0.8V1. 测试与非门的逻辑功能2. 与非门外特性的测试(1)电压传输特性的测试电压传输特性是指输出电压Vo随输入电压Vi变化的规律。
Vo=f(Vi)设计测试电路图,自制数据表格。
改变Rw的值,测量Vo与Vi,填入自制表中。
画出特性曲线,并找出输出的高低电平(VOH 和VOL)。
(2)输入特性的测试Ii=f(Vi)设计测试电路图,自制数据表格。
改变Rw,测Ii和Vi。
画出特性曲线,并找出输入短路电流ILS 和输入高电平电流IIH。
(3)输入负载特性的测试Vi=f(Rw)方法同上。
(4)高电平输出特性的测试V OH =f(Io)|Vi=低电平方法同上。
当IOH =400uA时,测出VOH的值。
高电平输出特性测试到此点为止。
(5)低电平输出特性的测试V OL =f(Io) |Vi=高电平方法同上。
当VOL =0.2V时,测Io的值,记为IOL,IOL就是允许灌入与非门的最大电流。
3. 与非门动态参数平均传输延迟时间tpd与非门可以作为非门使用。
由于输入与输出之间存在传输延迟,所以将3个门(或奇数门)首尾相接就构成一个环形振荡器。
如图1-1所示。
由分析可知,这个电路的振荡周期和非门的平均延迟时间的关系为tpd≈T/6。
用示波器测出其振荡频率,(若比频率太高,可适当增加非门的个数,可以降低频率),即可求得门电路的tpd值。
图1-1环形振荡器四、设计和实验方法1. 用示波器测量平均传输延迟时间tpd时,结合示波器时间量程扩大5倍的旋钮进行测量周期。
数字电路实验报告本次实验是数字电路的实验,在本次实验中,我和我的同学们成功地完成了数字电路的实验,并且成功将LED灯显示。
1. 实验目的本次实验的目的是:通过实践操作,掌握数字电路的基础知识,能够有效地使用布尔代数和卡诺图方法进行电路设计和分析。
2. 实验基础数字电路是由数字电子元器件组成的电路。
数字电路能够处理数字信号,是所有数字计算机的基础核心部件。
数字电路的基础是数字集成电路的设计和应用。
数字电路的核心是门电路,门电路有多个种类,包括与门、或门、非门、异或门等。
门电路能够接受输入信号并输出信号,能够实现与、或、非、异或等逻辑运算。
在数字电路的实验中,我们需要掌握基本逻辑门的真值表和逻辑图,以及逻辑门的电路实现方法。
此外,我们还需要掌握一些进制转换的方法和数字电路的布线和测试方法。
3. 实验步骤本次实验中,我们的主要任务是设计和实现一个数字电路,该电路能够将数字输入转化成二进制显示输出,并且使用LED灯进行显示。
以下是我们的实验步骤。
步骤一:设计真值表首先,我们需要使用布尔代数和卡诺图方法,设计出一个真值表,该真值表能够将数字输入转换成二进制数输出。
步骤二:设计逻辑电路图在真值表的基础上,我们设计了一个逻辑电路图,该电路图包括与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路,以及输入输出接口电路。
步骤三:建立硬件电路接下来,我们开始搭建硬件电路,将逻辑电路图中的元件进行布线连接。
步骤四:测试电路在布线完毕后,我们进行了电路的测试,确认电路能够工作,并且LED灯能够正常显示。
4. 实验结论通过本次实验,我学习到了数字电路的基础知识,能够使用布尔代数和卡诺图方法进行电路设计和分析。
我还学会了逻辑门的真值表和逻辑图的设计方法,以及数字电路的布线和测试方法。
最终,我和我的同学们成功地完成了数字电路的实验,将数字转换为二进制数并成功显示。
这次实验对我的学习和科研工作具有重要的启示和帮助。
数字电路实验实验⼀:数字实验箱的基本操作⼀、实验⽬的1、熟悉数字电路实验箱的结构、基本功能和使⽤⽅法。
2、理解数字电路及数字信号的特点。
3、掌握数字电路的基本搭建⽅法4、熟悉数字电路实验的操作要求和规范。
⼆、实验设备与仪器数字电路实验箱、数字式万⽤表。
三、实验原理1、七段显⽰译码器——CC4511引脚图如图1-1⽰。
V DD f g a b c d e图1-1 七段显⽰译码器——CC4511第8脚为负极,16脚为电源正极,A、B、C、D为BCD码输⼊端,a、b、c、d、e、f、g、h 为译码输出端,输出1有效,⽤于驱动共阴极LED数码管2、七段数码显⽰器(共阴极)结构图如下图所⽰。
四、实验内容及⽅法1、熟悉数字实验箱的组成和各部分的基本作⽤。
2、将实验箱中的四组拨码开关的输出A i、B i、C i、D i分别接⾄CC4511的对应输⼊⼝,接上+5V电源,然后按功能表的要求揿动四个数码的增减键和操作三个开关,观测盘上的四位数与LED数码管显⽰的对应数字是否⼀致,以及译码显⽰是否正常,记⼊表4.10。
五、实验思考题1.拨码开关的输出A i、B i、C i、D i的优先级别是怎么排列的,⽽CC4511的对应输⼊⼝A、B、C、D的优先级别⼜是怎么样的。
六、总结实验⼆、组合逻辑电路的设计与测试(1)(利⽤⼩规模集成芯⽚)⼀、实验⽬的1、掌握组合逻辑电路的分析和设计⽅法。
2、学习并掌握⼩规模芯⽚(SSI)的基本测试⽅法及实现各种组合逻辑电路的⽅法。
3、学习⽤仪器检测故障,排除故障。
⼆、实验设备与仪器数字电路实验箱、数字式万⽤表、74LS00⼀⽚(四2输⼊与⾮门)、74LS20(⼆4输⼊与⾮门)两⽚。
三、实验原理1.分析逻辑电路的⽅法:根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式(公式法、卡诺图法)---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题(逻辑功能)。
2.设计组合电路的⼀般步骤如图2-1所⽰。
第1篇一、实验目的1. 理解数字电路的基本概念和组成原理。
2. 掌握常用数字电路的分析方法。
3. 培养动手能力和实验技能。
4. 提高对数字电路应用的认识。
二、实验器材1. 数字电路实验箱2. 数字信号发生器3. 示波器4. 短路线5. 电阻、电容等元器件6. 连接线三、实验原理数字电路是利用数字信号进行信息处理的电路,主要包括逻辑门、触发器、计数器、寄存器等基本单元。
本实验通过搭建简单的数字电路,验证其功能,并学习数字电路的分析方法。
四、实验内容及步骤1. 逻辑门实验(1)搭建与门、或门、非门等基本逻辑门电路。
(2)使用数字信号发生器产生不同逻辑电平的信号,通过示波器观察输出波形。
(3)分析输出波形,验证逻辑门电路的正确性。
2. 触发器实验(1)搭建D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器电路。
(2)使用数字信号发生器产生时钟信号,通过示波器观察触发器的输出波形。
(3)分析输出波形,验证触发器电路的正确性。
3. 计数器实验(1)搭建异步计数器、同步计数器等基本计数器电路。
(2)使用数字信号发生器产生时钟信号,通过示波器观察计数器的输出波形。
(3)分析输出波形,验证计数器电路的正确性。
4. 寄存器实验(1)搭建移位寄存器、同步寄存器等基本寄存器电路。
(2)使用数字信号发生器产生时钟信号和输入信号,通过示波器观察寄存器的输出波形。
(3)分析输出波形,验证寄存器电路的正确性。
五、实验结果与分析1. 逻辑门实验通过实验,验证了与门、或门、非门等基本逻辑门电路的正确性。
实验结果表明,当输入信号满足逻辑关系时,输出信号符合预期。
2. 触发器实验通过实验,验证了D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器电路的正确性。
实验结果表明,触发器电路能够根据输入信号和时钟信号产生稳定的输出波形。
3. 计数器实验通过实验,验证了异步计数器、同步计数器等基本计数器电路的正确性。
实验结果表明,计数器电路能够根据输入时钟信号进行计数,并输出相应的输出波形。
数电实验报告数电实验报告引言:数电实验是电子信息类专业的基础实验之一,通过实践操作,加深学生对数字电路的理解和应用能力。
本文将结合实际实验,对数电实验进行详细的报告。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过设计、搭建并测试数字电路,加深对数字电路基本原理的理解,并掌握数字电路的设计和调试方法。
二、实验器材和原理本次实验所需的器材包括数字逻辑实验箱、示波器、函数信号发生器等。
实验原理主要涉及数字逻辑门电路、触发器、计数器等。
三、实验步骤与结果1. 实验一:基本逻辑门电路的设计与测试在实验一中,我们根据所学的逻辑门电路的知识,设计了与门、或门和非门电路,并使用实验箱搭建电路。
通过输入不同的信号,观察输出结果,验证电路的正确性。
实验结果显示,逻辑门电路能够根据输入信号的不同进行逻辑运算,并输出相应的结果。
2. 实验二:触发器的设计与测试在实验二中,我们学习了触发器的基本原理和应用。
通过搭建RS触发器和D触发器电路,并使用函数信号发生器输入时钟信号和触发信号,观察触发器的输出。
实验结果表明,触发器能够根据输入的时钟信号和触发信号,在特定条件下改变输出状态。
3. 实验三:计数器的设计与测试在实验三中,我们学习了计数器的基本原理和应用。
通过搭建二进制计数器电路,使用示波器观察计数器的输出波形,并验证计数器的功能。
实验结果显示,计数器能够根据输入的时钟信号,按照一定规律进行计数,并输出相应的结果。
四、实验总结与心得体会通过本次数电实验,我深刻理解了数字电路的基本原理和设计方法。
在实验过程中,我不仅学会了使用实验器材进行电路搭建和测试,还掌握了数字电路的调试技巧。
通过不断的实践操作,我对数字电路的理论知识有了更加深入的理解。
在今后的学习和工作中,我将继续加强对数字电路的学习和应用,不断提高自己的实践能力。
同时,我也明白了实验中的每一个细节都非常重要,只有严格按照实验步骤进行操作,才能保证实验结果的准确性和可靠性。
总之,本次数电实验是我在数字电路领域的一次重要实践,通过实验的过程,我不仅巩固了理论知识,还培养了自己的动手操作和问题解决能力。
第1篇一、实验目的1. 理解数字系统电路的基本原理和组成。
2. 掌握数字电路的基本实验方法和步骤。
3. 通过实验加深对数字电路知识的理解和应用。
4. 培养学生的动手能力和团队合作精神。
二、实验原理数字系统电路是由数字逻辑电路构成的,它按照一定的逻辑关系对输入信号进行处理,产生相应的输出信号。
数字系统电路主要包括逻辑门电路、触发器、计数器、寄存器等基本单元电路。
三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 数字万用表3. 示波器4. 逻辑分析仪5. 编程器四、实验内容1. 逻辑门电路实验(1)实验目的:熟悉TTL、CMOS逻辑门电路的逻辑功能和测试方法。
(2)实验步骤:1)搭建TTL与非门电路,测试其逻辑功能;2)搭建CMOS与非门电路,测试其逻辑功能;3)测试TTL与门、或门、非门等基本逻辑门电路的逻辑功能。
2. 触发器实验(1)实验目的:掌握触发器的逻辑功能、工作原理和应用。
(2)实验步骤:1)搭建D触发器电路,测试其逻辑功能;2)搭建JK触发器电路,测试其逻辑功能;3)搭建计数器电路,实现计数功能。
3. 计数器实验(1)实验目的:掌握计数器的逻辑功能、工作原理和应用。
(2)实验步骤:1)搭建同步计数器电路,实现加法计数功能;2)搭建异步计数器电路,实现加法计数功能;3)搭建计数器电路,实现定时功能。
4. 寄存器实验(1)实验目的:掌握寄存器的逻辑功能、工作原理和应用。
(2)实验步骤:1)搭建4位并行加法器电路,实现加法运算功能;2)搭建4位并行乘法器电路,实现乘法运算功能;3)搭建移位寄存器电路,实现数据移位功能。
五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验通过搭建TTL与非门电路和CMOS与非门电路,测试了它们的逻辑功能,验证了实验原理的正确性。
2. 触发器实验通过搭建D触发器和JK触发器电路,测试了它们的逻辑功能,实现了计数器电路,验证了实验原理的正确性。
3. 计数器实验通过搭建同步计数器和异步计数器电路,实现了加法计数和定时功能,验证了实验原理的正确性。
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。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==西南交大,数字电路,实验报告篇一:数字电子技术实验报告数字电子技术实验报告姓名:尚朝武学号:201X0123400044 实验时间:201X-12-24实验一(一) 1、实验内容:(1用静态法测试74LS00与非门电路的逻辑功能 2、实验原理图如图1.113、实验步骤:1) 用万用表测量双路跟踪稳压电源中的+5V电源电压; 2) 检查无误后引用通用接插板;3) 在芯片盒中找到74LS00芯片并插入通用接插板上; 4) 测试与非门的逻辑功能A. 按图1.1接线,检查接线无误后通电;;B. 设置输入变量A、B的高(H)、低(L)电平,并分别测量与非门的输出电压U;(U>3.6V时,则Y=H(1);反之,Y=L(0))。
5)用万用表测量输出电压,并将结果填入表1.1.1中 4、实验结果见表1.1.1表1.1.1(二 1、实验内容用动态测试法验证图(a)、(b)、(c)的输入输出波形。
2、实验原理图图图图(表)d74ls86管脚图和引脚图及真值表3、实验步骤1)利用实验一——(一)的双路跟踪稳压电源中的+5V电源电压; 2)检查无误后引用通用接插板;3)在芯片盒中分别找到74LS86、74LS60芯片并分别插入通用接插板上; 4)分次按图a、b、c、d接线,检查接线无误后通电;设置输入变量A的信号为100kHz 5)分别记下数字显示器显示的波形。
4、实验结果见下图图a的输入(图上)、输出(图下)波形图b的输入(图上)、输出(图下)波形三)图c的输入(图上)、输出(图下)波形1、实验内容:(1用静态法测试74LS139静态译码器的逻辑功能 2、实验原理图如图A、B 3、实验步骤:1) 利用实验一——(一)的双路跟踪稳压电源中的+5V电源电压; 2) 检查无误后引用通用接插板;3) 在芯片盒中找到74LS139芯片并插入通用接插板上; 4) 测试74LS139译码器的逻辑功能a) 按图1.1接线,检查接线无误后通电;;b) 设置输入变量A、B及E的高(H)、低(L)电平,并分别测量74LS139的输出电压U;(U>3.6V时,则Y=H(1);反之,Y=L(0)); 5)用万用表测量输出电压,并将结果填入表1.2中 4、实验结果见表1.2图A 74LS139的管脚图篇二:201X-201X西南交大数字电路第1次作业(注意:若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩。
数字电路综合实验报告之简易自动售货机班级:姓名:班内序号:学号:日期:目录一、任务要求................................................................................ 错误!未定义书签。
二、系统设计 (4)1.结构框图 (4)2流程图 (5)三、波形分析及波形仿真 (6)⒈主程序 (8)⒉分频模块 (13)⒊防抖模块................................................................................................................ 错误!未定义书签。
⒋点阵模块................................................................................................................ 错误!未定义书签。
⒌译码模块................................................................................................................ 错误!未定义书签。
⒍中心模块................................................................................................................ 错误!未定义书签。
五、功能说明及资源利用情况 ....................................................... 错误!未定义书签。
1.功能说明.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
数字电子技术实验报告实验一门电路逻辑功能及测试 (1)实验二数据选择器与应用 (4)实验三触发器及其应用 (8)实验四计数器及其应用 (11)实验五数码管显示控制电路设计 (17)实验六交通信号控制电路 (19)实验七汽车尾灯电路设计 (25)班级:08030801学号:2008301787 2008301949姓名:纪敏于潇实验一 门电路逻辑功能及测试一、实验目的:1.加深了解TTL 逻辑门电路的参数意义。
2.掌握各种TTL 门电路的逻辑功能。
3.掌握验证逻辑门电路功能的方法。
4.掌握空闲输入端的处理方法。
二、实验设备:THD —4数字电路实验箱,数字双踪示波器,函数信号发射器, 74LS00二输入端四与非门,导线若干。
三、实验步骤及内容: 1.测试门电路逻辑功能。
选用双四输入与非门74LS00一只,按图接线,将输入电平按表置位,测输出电平用与非门实现与逻辑、或逻辑和异或逻辑。
用74LS00实现与逻辑。
用74LS00实现或逻辑。
用74LS00实现异或逻辑。
2.按实验要求画出逻辑图,记录实验结果。
3.实验数据与结果将74LS00二输入端输入信号分别设为信号A 、B用74LS00实现与逻辑 1A B A B =∙ 逻辑电路如下:12374LS00AN45674LS00ANA BA 端输入TTL 门信号,B 端输入高电平,输出波形如下:A 端输入TTL 门信号,B 端输入低电平,输出波形如下:1、 用74LS00实现或逻辑11A B A B A B +=∙=∙∙∙逻辑电路如下12374LS00AN45674LS00AN910874LS00ANcU1A BA 端输入TTL 门信号,B 端输入高电平,输出波形如下:A 端输入TTL 门信号,B 端输入低电平,输出波形如下:2、 用74LS00实现异或逻辑 A B AB BA AB BA ABB ABA ⊕=+=∙=∙逻辑电路如下:A 端输入TTL 门信号,B 端输入高电平,输出波形如下:A 端输入TTL 门信号,B 端输入低电平,输出波形如下:实验二数据选择器及其应用一、实验目的1.通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点。
2.掌握数据选择器的逻辑功能及其基本应用。
二、实验设备1.数字电路实验箱2.示波器3.74LS153、74LS00及基本电路三、实验内容1.某导弹发射场有正、副指挥员各一名,操作员两名。
当政副指挥员同时发出命令时,两名操纵员中有一人按下发射按钮,即可产生一个点火信号发射导弹,试用以上仪器设计组合逻辑电路,完成点火信号的控制,写出函数式,列出真值表,画出实验电路。
2.设计一个一位全加器。
四、实验步骤与结果1.点火信号控制电路组合逻辑电路采用正逻辑。
A、B、C、D为四个输入变量(A、B为指挥员,C、D为操作员),F表示输出变量(1表示发射,0表示不发射)。
真值表为:画出卡诺图:降维卡诺图:根据降维卡诺图得到如下表达式:D)AB(C ABCD C AB F +=+=组合逻辑电路为:2. 一位全加器组合逻辑电路中A、B、C为输入端,S1、C0为输出端,其中A为被加数,B为加数,C为前级加法器的进位,S1为和的个位,C0表根据真值表,画出卡诺图:SC0降维后 : 组合逻辑电路为:实验三 触发器及其应用一、实验目的:①熟悉基本D 触发器的功能测试。
②了解触发器的两种触发方式(脉冲电平触发和脉冲边沿触发)及触发特点。
③熟悉触发器的实际应用。
二、实验设备:①数字电路实验箱②函数信号发生器③数字万用表④74LS00、74LS74三、实验原理:触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件,是构成多种时序电路的最基本逻辑单元,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。
在数字系统和计算机中有着广泛的应用。
触发器具有两个稳定状态,即“0”和“1”,,在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。
触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。
触发方式有电平触发和边沿触发两种。
D触发器在时钟脉冲CP的前沿(正跳变0→1)发生翻转,触发器的次态取决于CP的脉冲上升沿到来之前D端的状态,即=D。
因此,它具有置0、置1两种功能。
由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用,所以在CP=1期间,D端的数据状态变化,不会影响触发器的输出状态。
和分别是决定触发器初始状态的直接置0、置1端。
当不需要强迫置0、置1时,和端都应置高电平(如接+5V 电源)。
74LS74,74LS175等均为上升沿触发的边沿触发器。
图一为74LS74的引脚图和逻辑图。
D触发器应用很广,可用做数字信号的寄存,移位寄存,分频和波形发生器等。
74LS74引脚图和逻辑图四、实验内容:1.一个水塔液位显示控制的示意图,虚线表示水位。
传感器A B被水浸没时会有高电平输出,I是水泵控制电路逻辑函数,L是水泵的控制信号,信号为1时水泵开启,设计I的逻辑电路。
要求,水位低于A时开启水泵L,水位高于B 时,关闭水泵L。
2.用D触发器和若干门电路,设计一个用在智力竞赛中两组抢答者的灯光显示电路。
要求:先抢答者按下抢答开关发出灯光显示,同时封锁后抢答者的灯光显示电路,最后由主持人清除灯光显示和封锁信号,用实验验证设计结果。
五、实验方法与结果: 1.根据题意列出真值表为水位下降: 水位上升:利用RS 触发器电路:2.设计电路图如下:1Q 1/Q2Q2/Q1D 2D 1/RD 2/RD 1CP 2CP开关1开关2开关3++12374ALS00ANaU145674A L S 00A NbU 1CP其中在触发器CP 端接入10Kz 脉冲,用示波器记录6端输出相对于CP 的波形开关未按时:开关按下时:实验四计数器及其应用一、实验目的1.熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。
2.掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理。
二、实验设备1.数字电路实验箱2.数字万用表2.数字双踪示波器3.74LS90三、实验原理计数是一种最简单的基本运算,计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数,以实现测量、计数和控制的功能,同时兼有分频功能。
计数器按计数进制分有:异步计数器,同步计数器;按计数功能分有:加法计数器,减法计数器,双向计数器等。
目前,TTL和CMOS电路中计数器的种类很多,大都具有清零和预置功能,使用者根据器件手册就能正确地运用这些器件。
实验中用到异步清零二—五—十进制异步计数器74LS90和异步清零同步置数四位二进制计数器74LS161。
1、异步清零2-5-10进制异步计数器74LS9074LS90是一块2-5-10进制异步计数器,它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成,其中一个触发器构成一位二进制计数器;另三个触发器构成异步五进制计数器。
在74LS90计数器电路中,设有专用置0端R01 R02和置9端S91 S92。
当R1=R2=S1=S2=0时,时钟从CP1引入,Q0输出为二进制;时钟从CP2引入,Q3输出为五进制;时钟从CP1引入,Q0接CP2,即二进制的输出与五进制的输入相连,则Q3Q2Q1Q0输出为十进制8421BCD码;时钟从CP2引入,而Q3接CP1,即五进制的输出与二进制的输入相连,Q0Q3Q2Q1输出为十进制5421BCD码。
74LS90功能表四、实验内容1.实现0-9十进制计数2.实现六进制计数3.实现0,2,4,6,8,1,3,5,7,9计数五、实验操作与结果1、输入信号为<=5Hz,5V方波,用74LS90实现十进制设计电路如下:状态转换真值表 8421BCD计数(二)输入信号为<=5Hz,5V方波利用清零法,六进制,0110清零,将Q1接R01,Q2接R02状态转换真值表(三)输入信号为<=5Hz,5V方波,用74LS90实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9首先,列出真值表与5421BCD码的真值表进行比较故将CP1接3Q,CP2接输入方波信号实验五数码管显示控制电路一、设计任务与要求1.能自动循环显示数字0,1,2,3,4,1,3,0,2,4二、实验设备:数字电路实验箱;数字双踪示波器;数字万用表;仿真软件multisim;74LS00、74LS90、电阻和电容。
三、实验原理:1.利用74LS90、74LS00、74LS10实现逻辑功能;2.经过卡诺图化简实现码制转换出现所需数列;3.用74LS47驱动七段译码管,经过数码管显示。
四、实验设计过程及电路图:1) 74LS90产生十进制计数器(5421BCD)以及所设计的序列相F1:F0:电路图如下:五、实验总结:1.对卡诺图的化简是关键,这直接决定了所用门的多少;2.使用仿真软件multisim时要注意线路的排布,防止混淆;3.使用仿真软件multisim时可以采用分开测试和分模块测试的方法,这样可以很快找出原因。
实验六交通的信号灯控制电路一、设计任务与要求1.设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,每次通行时间设为25s;2.要求黄灯先亮5秒,才能变换运行车道;3.黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次。
二、设计原理图1.分析系统的逻辑功能画出系统框图,它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯的控制信号,经驱动电路后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它控制定时器和译码器的工作TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒,即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到,TL=1,否则,TL=0。
TY:表示黄灯亮的时间间隔为5秒。
定时时间到,TY=1,否则,TY=0。
ST:表示定时器到了规定的时间后,由控制器发出状态转换信号。
由它控制定时器开始下个工作状态的定时。
2.画出交通灯控制器的ASM(Algorithmic State Machine,算法状态机)(1)图甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。
表示甲车道上的车辆允许通行,乙车道禁止通行。
绿灯亮足规定的时间隔TL时,控制器发出状态信号ST,转到下一工作状态。
(2)甲车道黄灯亮,乙车道红灯亮。
表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行,乙车道禁止通行。
黄灯亮足规定时间间隔TY时,控制器发出状态转换信号ST,转到下一工作状态。
(3)甲车道红灯亮,乙车道绿灯亮。
表示甲车道禁止通行,乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时,控制器发出状态转换信号ST,转到下一工作状态。
(4)甲车道红灯亮,乙车道黄灯亮。
表示甲车道禁止通行,乙车道上位过县停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行。
黄灯亮足规定的时间间隔TY图12、3 74LS163的外引线排列图和时序波形图(2)控制器控制器是交通管理的核心,它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。