实验二逻辑门及三态门 电子技术基础实验模拟数字
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基本逻辑门电路实验报告实验报告:基本逻辑门电路摘要:本实验旨在加深学生对于基本逻辑门电路的理解,并且实际操作电路完成基本的逻辑运算。
在实验中,我们探究了与门、或门、非门和异或门的工作原理,以及如何利用这些门实现一些简单的逻辑运算。
通过该实验,我们更深入的了解了基本逻辑门电路及其在计算机中的应用。
前言:数字逻辑电路是现代电子科技中的最基本、最基础的部分之一,是微电子工程所需要掌握的重要课程。
它是现代信息技术的核心,无论是计算机系统、通讯系统还是控制系统都离不开数字逻辑电路。
因此,对于数字逻辑电路的学习是我们深入学习计算机的必要前提。
材料及设备:1. 实验箱2. 电源3. 集成电路 7400(与门)、7402(或门)、7404(非门)、7486(异或门)4. 七段码数码管实验步骤:1. 确定各种门的输入输出端口2. 用实际物料组装好多个电路(与门、或门、非门、异或门)并完成接线3. 测试电路供电情况,并查看是否有异常现象4. 对于每一个电路,接入输入端口并测试输出的波形5. 利用实际电路完成几个简单的逻辑运算,并通过七段码数码管显示结果实验结果及分析:通过实验,我们了解到与门是实现逻辑与运算的一种基本电路,或门是实现逻辑或运算的一种基本电路,非门是实现逻辑非运算的一种基本电路,而异或门则可以实现异或功能。
同时,我们还探究了异或门的特殊性质,即异或门可以用于加法器电路的设计。
此外,我们发现,几种电路的运算皆相当简单,但其效果却十分明显。
结论:通过本实验,我们更加深入地了解了基本逻辑门电路及其在计算机中的应用,掌握了数字逻辑电路的基本操作方法。
以后,我们将继续加深对数字逻辑电路的理解与应用,并将其应用到更深入、更广泛的领域之中。
实验一门电路逻辑功能测试及组成其他门电路一、实验目的1.掌握基本门电路逻辑功能测试方法。
2.掌握用与非门组成其他逻辑门的方法。
3.掌握Multisim元器件库中查找常用元件的方法。
二、实验设备及元器件1. PC人计算机及仿真软件Multisim 10。
2. 虚拟元件:与非门7400N、74LS04N、异或门7486N、三态门74LS125N。
3. 虚拟仪器:万用表XMM1、信号发生器XFG1、测量元件中的指示灯X1等。
三、实验内容1.测试与非门的逻辑功能(1)单击电子仿真软件Multisim 10基本界面左侧左列真实元件工具条的“TTL”按钮,从弹出的对话框中选取一个与非门7400N,将它放置在工作平台上;单击真实元件工具条的“电源”(Source)按钮,将电源和底线调出放置在电子平台上;单击真实元件工具条的“基本”(Basic)按钮,调出单刀双掷开关“SPDT”两只并将它们的key设置成“A”和“B”;单击真实元件工具条的“指示器”按钮其中调出红色指示灯一盏并把它放置在工作区中作为输出指示。
搭建后的电路如图3.1.1所示。
输出表达式Y=A·B。
图3.1.1(2)点击电子仿真软件Multisim 10基本界面右侧虚拟仪器工具条“万用表”按钮,调出虚拟万用表“XMM1”放置在电子平台上,将“XMM1”仪器连成仿真电路。
(3)双击虚拟万用表图标“XMM1”,将出现它的放大面板,按下放大面板上的“电压”和“直流”两个按钮,将它用来测量直流电压如图3.1.2所示。
(4)打开仿真开关,按照表 3.1.1,分别按动“A”和“B”键,使与非门的两个输入端为表中4种情况,从万用表的放大面板上读出各种情况的直流电位,将它们填入表内,并将电位转换成逻辑状态填入表3.1.1内。
图3.1.2(5)同样的步骤完成门电路7404N、7402N、7408N的功能测试,实验步骤自拟。
2. 用与非门组成其他功能门电路(1)用与非门组成或门:①根据摩根定律,或门的逻辑函数表达式Q=A+B可以写成:Q=A.B,因此,可以用三个与非门构成或门。
《数字电子技术》课程标准一、概述(一)课程性质本课程是五年制高职应用电子专业的专业主干项目课程。
通过本课程的学习,使学生掌握数字电路的相关理论,使学生具备高职应用型人才所必须的常用数字集成电路的应用能力,掌握常见仪器、仪表的使用,熟悉简单电子产品的一般设计过程,数字集成电路制作与调试,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,训练学生的创新能力。
本课程是《模拟电子设计与制作》的后续课程。
是《单片机原理及应用》、《PLC及其应用技术》、《集成电路应用技术》等课程的前修基础课程。
(二)课程基本理念本课程标准的基本理念:用项目课程,突出专业课程的实践性、针对性和实用性,努力实现课程功能取向与人才培养目标取向一致性。
以强化应用为重点,以就业为导向,以能力为本位,加强实践性教学环节,注重学生综合职业素质的提高。
紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容,改变传统的学科体系中理论的“难、繁、旧、偏”等状况,增加与就业岗位直接相关的新知识、新技术和新工艺。
以“工作项目”为主线,变学科体系本位为职业能力本位,变书本知识的传授为技能的训练,结合职业资格鉴定,培养学生的实践动手能力。
实现专业课程内容与职业岗位(群)、工作任务和工作过程相一致,实现专业教育与职业资格证书相融合。
(三)课程设计思路1、按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求,该门课程以形成具有灵活应用常用数字集成电路实现逻辑功能的能力为基本目标,彻底打破学科课程的设计思路,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力。
2、学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围,但在具体设计过程中,还根据三人表决器或裁判器、抢答器和数字钟等典型产品为载体,使工作任务具体化,产生了具体的学习项目。
一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解逻辑门电路的基本概念和原理;(2)掌握与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路的组成、符号及其功能;(3)学会使用逻辑门电路进行简单的逻辑运算。
2. 过程与方法:(1)通过实验观察和分析逻辑门电路的工作原理;(2)运用逻辑门电路设计简单的数字电路系统。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生的创新意识和动手能力;(2)培养学生对电子技术的兴趣和爱好。
二、教学内容1. 逻辑门电路的基本概念和原理2. 与门(AND gate)的组成、符号及其功能3. 或门(OR gate)的组成、符号及其功能4. 非门(NOT gate)的组成、符号及其功能5. 异或门(XOR gate)的组成、符号及其功能6. 逻辑门电路的应用实例三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)逻辑门电路的基本概念和原理;(2)与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路的组成、符号及其功能;(3)逻辑门电路的应用实例。
2. 教学难点:(1)逻辑门电路的工作原理;(2)逻辑门电路在实际应用中的设计方法。
四、教学方法1. 采用实验演示法,让学生通过观察实验现象,理解逻辑门电路的工作原理;2. 采用讲授法,讲解逻辑门电路的基本概念、原理和功能;3. 采用案例分析法,分析逻辑门电路在实际应用中的设计方法;4. 采用小组讨论法,引导学生探讨逻辑门电路的组成和应用。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引导学生了解逻辑门电路在现代科技领域的重要应用,激发学生的学习兴趣。
2. 新课讲解:(1)讲解逻辑门电路的基本概念和原理;(2)讲解与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路的组成、符号及其功能;(3)分析逻辑门电路的工作原理。
3. 实验演示:进行逻辑门电路的实验演示,让学生观察和分析实验现象,加深对逻辑门电路的理解。
4. 案例分析:分析逻辑门电路在实际应用中的设计方法,让学生学会运用逻辑门电路解决实际问题。
5. 小组讨论:引导学生探讨逻辑门电路的组成和应用,培养学生的创新意识和团队合作精神。
数字电路与逻辑设计实验报告实验目的:本实验旨在通过实际操作,加深对数字电路与逻辑设计原理的理解,掌握数字电路的基本原理和设计方法,提高学生的动手能力和实际应用能力。
实验一,二极管的正向导通特性实验。
实验原理:二极管是一种半导体器件,具有单向导电特性。
当二极管的正向电压大于其开启电压时,二极管将处于导通状态;反之,当反向电压作用于二极管时,二极管将处于截止状态。
实验步骤:1. 将二极管连接到直流电源电路中;2. 通过改变电源电压,观察二极管的正向导通特性;3. 记录不同电压下二极管的导通情况。
实验结果与分析:通过实验,我们发现二极管在正向电压大于其开启电压时会导通,而在反向电压作用下会截止。
这验证了二极管的正向导通特性。
实验二,基本逻辑门的实验。
实验原理:基本逻辑门包括与门、或门、非门等,它们是数字电路的基本组成单元,通过不同的输入信号产生不同的输出信号。
实验步骤:1. 搭建与门、或门、非门的实验电路;2. 分别输入不同的逻辑信号,观察输出信号的变化;3. 记录实验结果。
实验结果与分析:通过实验,我们发现与门、或门、非门在不同的输入信号下产生了不同的输出信号,验证了基本逻辑门的工作原理。
实验三,触发器的实验。
实验原理:触发器是一种存储器件,具有记忆功能,可以存储一个比特的信息。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
实验步骤:1. 搭建RS触发器、D触发器、JK触发器的实验电路;2. 分别输入触发信号,观察触发器的输出变化;3. 记录实验结果。
实验结果与分析:通过实验,我们发现不同类型的触发器在接收不同触发信号时,产生了不同的输出变化,验证了触发器的存储功能。
结论:通过本次实验,我们深入理解了数字电路与逻辑设计的基本原理,掌握了数字电路的实际应用技能。
数字电路与逻辑设计是现代电子技术的基础,通过实验的学习,我们将能更好地理解和应用数字电路与逻辑设计的知识,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
实验二三态门,OC门的设计与仿真
一、实验目的
熟悉三态门、OC门的原理,用逻辑图和VHDL语言设计三态门、OC门,并仿真。
二、实验内容
1.用逻辑图和VHDL语言设计三态门,三态门的使能端对低电平有效。
2.用逻辑图和VHDL语言设计一个OC门(集电极开路门)。
三、实验原理
1.三态门,又名三态缓冲器(Tri-State Buffer)
用途:用在总线传输上,有效而又灵活地控制多组数据在总线上通行,起着交通信号灯的作用。
功能:三态逻辑输出三种不同的状态,其中两种状态常见的逻辑1和逻辑0,第三个状态高阻值,称为高阻态,用Hi-Z或者Z或z表示三态缓冲器比普通缓冲器多了一个使能输入EN,即连接到缓冲器符号底部的信号。
从真值表可以看出,如果是EN=1.则OUT等于IN,就像普通缓冲器一样。
但是当EN=0时,无论输入的值什么,输出结果为高阻态(Hi-Z)。
逻辑图
真值表
EN A OUT
0 0 Hi-Z
0 1 Hi-Z
1 0 0
1 1 1
波形图
2.OC门,又名集电极开路门(opndrn)
用途:集电极开路门(OC门)是一种用途广泛的门电路。
典型应用是可以实现线与的功能。
逻辑图
真值表
A B
0 0
1 Hi-Z
波形图。
一、实验目的1. 理解并掌握基本逻辑门电路(与门、或门、非门、异或门)的功能和特性。
2. 学会使用基本逻辑门电路搭建组合逻辑电路。
3. 熟悉逻辑分析仪的使用方法,观察和分析逻辑电路的输出波形。
4. 培养动手实践能力和逻辑思维能力。
二、实验原理逻辑数字电路是数字电路的基础,它由基本逻辑门电路组成,可以完成各种逻辑运算。
本实验主要涉及以下基本逻辑门电路:1. 与门(AND gate):当所有输入端都为高电平时,输出才为高电平,否则输出为低电平。
2. 或门(OR gate):当至少一个输入端为高电平时,输出就为高电平,否则输出为低电平。
3. 非门(NOT gate):将输入信号取反,即输入高电平时输出低电平,输入低电平时输出高电平。
4. 异或门(XOR gate):当输入信号不同时,输出为高电平,否则输出为低电平。
三、实验器材1. 逻辑分析仪2. 74LS00(四路2-3-3-2输入与或非门)3. 74LS20(四路2-输入与非门)4. 74LS86(四路2-输入异或门)5. 连接线6. 电源四、实验步骤1. 搭建与门电路:- 使用74LS00搭建一个2输入与门电路。
- 通过逻辑分析仪观察输入和输出波形,验证与门电路的功能。
2. 搭建或门电路:- 使用74LS00搭建一个2输入或门电路。
- 通过逻辑分析仪观察输入和输出波形,验证或门电路的功能。
3. 搭建非门电路:- 使用74LS20搭建一个非门电路。
- 通过逻辑分析仪观察输入和输出波形,验证非门电路的功能。
4. 搭建异或门电路:- 使用74LS86搭建一个2输入异或门电路。
- 通过逻辑分析仪观察输入和输出波形,验证异或门电路的功能。
5. 搭建组合逻辑电路:- 使用上述基本逻辑门电路搭建一个组合逻辑电路,例如二进制加法器。
- 通过逻辑分析仪观察输入和输出波形,验证组合逻辑电路的功能。
五、实验结果与分析1. 与门电路:- 输入端都为高电平时,输出为高电平;输入端有一个或多个为低电平时,输出为低电平。
深圳大学实验报告课程名称:数字电子技术基础实验项目名称:实验三:三态门实验学院:光电工程学院专业:光源与照明指导教师:**报告人:黄学号:2016 班级:02 实验时间:2018年11 月07 星期五实验报告提交时间:2018年11 月09 日星期教务处制一、实验目的:1、掌握三态门逻辑功能和使用方法。
2、掌握三态门构成总线的特点和方法。
3、初步学会用示波器测量简单的数字波形。
二、实验仪器:1、四2输入与非门74LS00 1片2、三态输出的四总线缓冲门74LS125 1片3、万用表4、示波器三、实验原理:控制端高电平有效的三态门控制端低电平有效的三态门(a)(b)图1:三态门电路图及电路符号图1(a)为三态门电路图,EN = 0时,电路为正常的与非工作状态,控制端低电平有效。
当EN = 1时,门电路输出端处于高阻状态。
四、实验内容与步骤:实验内容:1、74LS125三态门的输出负载为74LS00一个与非门输入端。
74LS00同一个与非门的另一个输入端接低电平,测试74LS125三态门三态输出、高电平输出、低电平输出的电压值。
同时测试74LS125三态输出时74LS00输出值。
2、74LS125三态输出负载为74LS00一个与非门输入端。
74LS00同一个与非门的另一个输入端接高电平,测试74LS125三态门三态输出、高电平输出、低电平输出的电压值。
同时测试74LS125三态输出时74LS00输出值。
3、用74LS125两个三态门输出构成一条总线。
使两个控制端一个为低电平,另一个为高电平。
一个三态门的输入接100kH Z信号,另一个三态门的输入接10kH Z信号。
用示波器观察三态门的输出。
具体实验步骤如下:1.按照图3.1连接电路,图中K1、K2和K3是逻辑开关输出,电压表指示电压测量点。
按入或弹出逻辑开关K3、K2、K1,则改变74LS00一个与非门输入端、74LS125三态门控制端、三态门输入端的电平。
题目:4.3三态门实验目录1. 数字逻辑和数字系统实验 (3)1.1.三态门实验 (3)1.1.1.实验目的 (3)1.1.2.实验内容 (3)1.1.3.实验方法 (3)1.2.实验结果....................................................................... 错误!未定义书签。
2.实验图片 (5)1. 数字逻辑和数字系统实验三态门实验实验目的:1.掌握三态门逻辑功能和使用方法。
2.掌握用三态门构成总线的特点和方法。
3.初步学会用示波器测量简单的数字波形。
实验内容:1.74LS125三台们的输出负载为74LS00一个与非门输入端。
74LS00同一个与非门的另一个输入端接低电平,测试74LS125三态门三态输出、高电平输出、低电平输出的电压值。
同时测试74LS125三态输出时74LS00输出值。
2. 74LS125三台们的输出负载为74LS00一个与非门输入端。
74LS00同一个与非门的另一个输入端接高电平,测试74LS125三态门三态输出、高电平输出、低电平输出的电压值。
同时测试74LS125三态输出时74LS00输出值。
3.用74LS125两个三态门输出构成一条总线。
使两个控制端一个为低电平,另一个为高电平,一个三态门的输入接50KHz信号,另一个三态门的输入接500KHz信号,用示波器观察三态门的输出。
实验方法1.实验所用仪器和仪表:四2输入正与非门74LS00 1片三态输出的四总线缓冲门74LS125 1片万用表示波器2.实验接线图:实验结果1.当74LS00引脚2为低电平时,测试74LS125引脚3和74LS00引脚3,结果如下:三态门输出高电平 4.58V三态门输出低电平0.11V三态门三态输出 2.30V74LS00引脚3输出 4.53V2.当74LS00引脚2为低电平时,测试74LS125引脚3和74LS00引脚3,结果如下:三态门输出高电平 4.26V三态门输出低电平0.11V三态门三态输出 1.68V74LS00引脚3输出0.18V3.用三态门74LS125构成总线时,只要将三态门输出并联即可,在任何时刻,构成总线的三态门中只允许一个控制端为低电平其余控制端应为高电平。