数字电路实验2

学生实验报告

院别

电子信息学院 课程名称 数字电路实验

班级 实验名称 555定时器及其应用

姓名 实验时间 2018年5月19日

学号 指导教师

成绩 批改时间 2018年 月 日

报 告 内 容

一、实验目的和任务

1. 熟悉555型集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点。

2. 掌握555型集成时基电路的基本应用。

二、实验原理介绍

555集成时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个5K的电阻，故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类，两者的工作原理和结构相似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556；所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556，两者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器，556和7556是双定时器。双极型的电压是+5V～+15V，最大负载电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V～+18V,最大负载电流在4mA以下。

图8-1

555定时器内部框图

1、555电路的工作原理

555电路的内部电路方框图如图8-1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关Td，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使低电平比较器Vr1反相输入端和高电平比较器Vr2的同相输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。Vr1和Vr2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过2/3VCC时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时充电，开关管截止。

DR是异步置零端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vro是控制电压端（5脚），平时输出2/3VCC作为比较器Vr1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。Td为放电管，当Td导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。

数字电路实验 课程教学大纲

一、课程的基本信息

适应对象：电子科学与技术 电子信息工程 通信工程

课程代码：AAD00813

学时分配：16

赋予学分：1

先修课程：电路分析 低频电子线路

后续课程：信号系统 单片机原理与接口技术

二、课程性质与任务

数字电路实验为专业基础实验，面向电子信息工程、电子科学与技术、通信工程专业开设的独立设置的实验课程及课内实验。通过本课程的学习使学生进一步掌握常用仪器的使用，并掌握数字电路基本知识、常用芯片的功能及参数以及中、大规模器件的应用，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。同时通过学习，可以培养学生独立思考、独立解决问题的能力，加强动手能力的培养，使学生掌握数字电路的设计方法。

三、教学目的与要求

本课程是一门集理论与实践与一体的课程。学生通过本课程的学习，能够掌握各种基本逻辑门电路的结构和功能；掌握各种组合逻辑电路的分析和设计方法；熟悉常用的触发器，并会对常用的时序电路进行分析；对较复杂的数字系统的分析方法能有所了解；掌握各种电子电路和系统的测试方法和技能。

四、教学内容与安排

实验项目设置与内容提要

1 实验一：TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 2 1 验证 选修 ①TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试

② TTL器件的使用规则

2 实验二：组合逻辑电路的设计与测试 3 1 设计 必修 ① 组合逻辑电路的设计与测试

3 实验三：译码器设计与应用 3 1 设计 必修 ①中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法

② 数码管的使用

4 实验四：数据选择器设计与应用 3 1 设计 必修 ①中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法

②用数据选择器构成组合逻辑电路

5 实验五：触发器设计与应用 3 1 设计 必修 ①基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能

②触发器之间相互转换

6 实验六：计数器设计 3 1 设计 必修 ①用集成触发器构成计数器

②中规模集成计数器的使用及功能测试

数字信号处理实验报告

实验名称：离散系统频率响应和零极点分布

学生姓名： z

学生学号：

学生班级：

上课时间： 周二上午

指导老师：

一、 实验目的

通过MATLAB仿真简单的离散时间系统，研究其频域特性，加深对离散系统的冲激响应，频率响应分析和零极点分布概念的理解。

二、 实验原理

若用x(n)和y(n)分别表示一个线性时不变（LTI）离散时间系统，则其输入，输出关系可用以下常系数线性差分方程描述。记LTI离散时间系统单位冲激响应为h(n),h(n)反映了系统固有的特征，它是离散系统的一个重要参数。

任意LTI系统都可由系统单位冲激响应h(n)表示，相应地在频域响应H（w）表示，它是h(n)的傅里叶变换。

使系统函数的分母多项式等于零的z值，称为系统的极点；同理，使系统函数的分子多项式等于零的z值，称为系统的零点。

通过系统的零极点增益表达式，可以判断一个LTI离散时间系统的稳定性。对一个因果的离散时间系统，若所有的极点都位于单位圆内，则系统是稳定的。同理，由零极点分布图可大致估计出系统的频率响应：

（1） 单位圆附近的零点对幅度响应的谷点的位置与深度有明显影响，当零点位于单位圆上时，谷点为零。零点可在单位圆外。

（2） 单位圆附近的极点对幅度响应的峰点位置和高度有明显影响。

三、实验内容

一个LTI离散时间系统的输入输出差分方程为

y(n)-1.6y(n-1)+1.28y(n-2)=0.5x(n)+0.1x(n-1)

（1） 编程求此系统的单位冲激响应序列，并画出其波形。

MATLAB程序如下：

N=100;

num=[0.5 0.1 0];

den=[1 -1.6 1.28];

数字电路试题6

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.十进制数25用8421BCD码表示为（ ）

A.10 101 B.0010 0101

C.100101 D.10101

2．要使TTL与非门工作在转折区，可使输入端对地外接电阻RI（ ）

A.＞RON B.＜ROFF

C.ROFF＜RI＜RON D.＞ROFF

3．函数F=ABC+ABC+AB的最简与或式是（ ）

A.F=A+B B.F=A+C

C.F=B+C D.F=B

4．以下各电路中，______可以产生脉冲定时。（ ）

A.多谐振荡器 B.单稳态触发器

C.施密特触发器 D.石英晶体多谐振荡器

5．在下列触发器中，有约束条件的是（ ）

A.主从JK触发器 B.主从D触发器

C.同步RS触发器 D.边沿D触发器

6．对于JK触发器，若J=K，则可完成______触发器的逻辑功能。（ ）

A.T B.D

C.RS D.T′

7．下列表达式中不存在竞争冒险的有（ ）

A.Y=C+AB B.Y=AB+C

C.Y=AB+AB D.Y=(A+B)A

8．为解决单稳态触发器的输出端可能出现的高频振荡，通常在电路的输入端加一个______电路。（ ）

A.积分 B.RC微分

C.LC D.电阻

9．A/D转换通常经过取样、保持、量化和编码四个步骤。取样频率至少是模拟信号最高频率的______倍。（ ）

A.1 B.2

C.3 D.4

10．某存储器具有8根地址线和8根双向数据线，则该存储器的容量为（ ）

A.8×8 B.256×8

C.128×8 D.64×8

二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。