数电实验报告

数电实验报告触发器及其应用(共10篇)1、实验目的：掌握触发器的原理和使用方法，学会利用触发器进行计数、存储等应用。

2、实验原理：触发器是一种多稳态数字电路，具有存储、计数、分频、时序控制等功能。

常见的触发器有RS触发器、D触发器、T触发器、JK触发器等。

RS触发器是由两个交叉互连的反相器组成的，它具有两个输入端R(复位)和S(置位)，一个输出端Q。

当输入R=1，S=0时，Q=0;当输入R=0，S=1时，Q=1;当R=S=1时，无法确定Q的状态，称为禁态。

JK触发器是将RS触发器的两个输入端合并在一起而成，即J=S，K=R，当J=1，K=0时，Q=1;当J=0，K=1时，Q=0;当J=K=1时，Q反转。

JK触发器具有启动、停止、颠倒相位等功能。

D触发器是由单个输入端D、输出端Q和时钟脉冲输入端组成的，当时钟信号上升沿出现时，D触发器的状态发生改变，如果D=1，Q=1;如果D=0，Q=0。

T触发器只有一个输入端T和一个输出端Q，在每个时钟脉冲到来时，T触发器执行T→Q操作，即若T=1，则Q取反；若T=0，则Q保持不变。

触发器可以组成计数器、分频器、存储器、状态机等各种数字电路，被广泛用于计算机、控制系统等领域。

3、实验器材：数码万用表、示波器、逻辑分析仪、CD4013B触发器芯片、几个电阻、电容、开关、信号发生器等。

4、实验内容：4.1 RS触发器测试利用CD4013B芯片来测试RS触发器的功能，在实验中将RS触发器的输入端分别接入CD4013B芯片的端子，用示波器观察输出端的波形变化，并记录下输入输出关系表格，来验证RS触发器的工作原理。

具体实验步骤如下：将CD4013B芯片的端子按如下接线方式连接：RST1,2脚接入+5V电源，C1个100nF的电容与单位时间5 ns的外部时钟信号交替输入接口CLK，以模拟器件为master时，向器件提供单个时钟脉冲。

测试时选择适宜的数据输入，R1和S2另一端程+5V，S1和R2另一端连接接地GND,用万用表测量各端电压，电容缓存的电压。

一、实验目的1. 理解数字电路的基本组成和工作原理；2. 掌握常用数字电路元器件的识别和测试方法；3. 培养数字电路设计和分析能力；4. 熟悉数字电路实验仪器的使用方法。

二、实验内容1. 逻辑门电路实验：包括与门、或门、非门、异或门等；2. 组合逻辑电路实验：包括编码器、译码器、数据选择器等；3. 时序逻辑电路实验：包括触发器、计数器、寄存器等；4. 数字电路仿真实验：使用Multisim软件进行数字电路仿真。

三、实验原理1. 逻辑门电路：逻辑门电路是数字电路的基本单元，根据输入信号的逻辑关系，输出相应的逻辑信号。

常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。

2. 组合逻辑电路：组合逻辑电路由逻辑门电路组成，其输出仅与当前输入信号有关，与电路历史状态无关。

常见的组合逻辑电路有编码器、译码器、数据选择器等。

3. 时序逻辑电路：时序逻辑电路由触发器组成，其输出不仅与当前输入信号有关，还与电路历史状态有关。

常见的时序逻辑电路有触发器、计数器、寄存器等。

四、实验步骤1. 逻辑门电路实验：（1）搭建与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路；（2）观察输入信号与输出信号之间的关系，验证逻辑门电路的功能；（3）测试逻辑门电路的延迟时间。

2. 组合逻辑电路实验：（1）搭建编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑电路；（2）观察输入信号与输出信号之间的关系，验证组合逻辑电路的功能；（3）测试组合逻辑电路的延迟时间。

3. 时序逻辑电路实验：（1）搭建触发器、计数器、寄存器等时序逻辑电路；（2）观察输入信号、时钟信号与输出信号之间的关系，验证时序逻辑电路的功能；（3）测试时序逻辑电路的延迟时间。

4. 数字电路仿真实验：（1）使用Multisim软件搭建数字电路；（2）设置输入信号和时钟信号，观察输出信号的变化；（3）分析仿真结果，验证数字电路的功能。

五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验：实验结果表明，与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路能够实现预期的逻辑功能。

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。

数字电路实验报告专业:电气工程与自动化实验一：组合逻辑电路分析一．实验目的1．熟悉大体逻辑电路的特点。

2．熟悉各类门的实物元件和元件的利用和线路连接。

3．学会分析电路功能.二．实验原理1．利用单刀双掷开关的双接点，别离连接高电平和低电平，开关的掷点不同，门电路输入的电平也不同。

2．门电路的输出端连接逻辑指示灯，灯亮则输出为高电平，灯灭则输出低电平。

3．依次通过门电路的输入电平与输出电平，分析门电路的逻辑关系和实现的逻辑功能。

三．实验元件1．74LS00D2．74LS20D四．实验内容(1)实验内容一：a.实验电路图：由上述实验电路图接线，在开关A B C D选择不同组合的高低电平时，通过对灯X1亮暗的观察，可得出上图的逻辑真值表。

b、逻辑电路真值表：实验分析：•=AB+CD ，一样，由真值表也能推出此由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD方程，说明此逻辑电路具有与或功能。

(2)实验内容2：密码锁a.实验电路图：D 接着通过实验，改变A B C D 的电平，观察灯泡亮暗，得出真值表如下： b.真值表：实验分析：由真值表（表）可知：当ABCD为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。

由此可见，该密码锁的密码ABCD为1001.因此，可以取得：X1=ABCD，X2=1X。

五．实验体会：1. 这次实验应该说是比较简单，只用到了两种不同的与非门组成一些大体的逻辑电路。

2. 分析组合逻辑电路时，可以通过逻辑表达式，电路图和真值表之间的彼此转换已抵达实验所要求的目的结果。

3. 咱们组在这次实验进程中出现过连线正确但没出现相应的实验结果的情况。

后经分析发现由于实验器材利用的次数较多，有些器材有所损坏，如一些导线表面是好的，其实内部损坏，因此意识到了连接线路时一是要注意器材的选取，二是在接线前必然注意检查各元件的好坏。

实验二：组合逻辑实验(一)半加器和全加器一．实验目的：熟悉几种元器件所带的门电路，掌握用这些门电路设计一些简单的逻辑组合电路的方式。

数电实验报告数码管显示控制电路设计一、实验目的1.学习数码管介绍和使用；2.熟悉数码管控制电路设计思路和方法；3.掌握数码管显示控制电路的实验过程和步骤。

二、实验原理数码管是数字显示器件，具有低功耗、体积小、寿命长等优点。

常见的数码管有共阳极和共阴极两种。

共阳极数码管的阳极端口是一个共用的端口，通过将不同的阴极端口接地来控制数码管的发光情况。

共阴极数码管的阴极端口是一个共用的端口，通过将不同的阳极端口接地来控制数码管的发光情况。

数码管的控制电路可以使用逻辑门电路或微控制器来实现。

本实验采用逻辑门电路来设计数码管显示控制电路。

三、实验器材和器件1.实验板一块；2.74LS47数码管译码器一颗；3.共阴极数码管四个；4.逻辑门IC：7404、7408、7432各一个；5.杜邦线若干。

四、实验步骤1.将74LS47数码管译码器插入实验板上的相应位置，并用杜邦线连接74LS47和逻辑门IC的引脚：1)将74LS47的A、B、C和D引脚依次连接到7408的输入端；2)将74LS47的LE引脚连接到VCC（高电平，表示使能有效）；3)将74LS47的BI/RBO引脚连接到GND（低电平，表示译码输出）；4)将7408的输出端依次连接到7432的输入端；5)将7432的输出端依次连接到数码管的阴极端口。

2.将四个数码管的阳极端口分别连接到4个控制开关上，并将开关接地。

3.将实验电路接入电源，调整电压和电流，观察数码管的显示情况。

五、实验结果和分析实验结果显示，控制开关的状态可以控制数码管的显示内容。

当其中一控制开关接地时，对应的数码管会显示相应的数字。

通过调整开关的状态，可以实现不同数字的显示。

六、实验总结通过这次实验，我学会了数码管的基本使用方法和控制电路的设计思路。

数码管作为一种数字显示元件，广泛应用于各种电子产品中，掌握其控制方法对于电子工程师来说非常重要。

在今后的学习和工作中，我将继续深入研究数码管的相关知识和应用，提高自己的技术水平。

数电实验报告实验一心得引言本实验是数字电路课程的第一次实验，旨在通过实际操作和观察，加深对数字电路基础知识的理解和掌握。

本次实验主要涉及布尔代数、逻辑门、模拟开关和数字显示等内容。

在实验过程中，我对数字电路的原理和实际应用有了更深入的了解。

实验一：逻辑门电路的实验实验原理逻辑门是数字电路中的基本组件，它能够根据输入的布尔值输出相应的结果。

常见的逻辑门有与门、或门、非门等。

本次实验主要是通过搭建逻辑门电路实现布尔函数的运算。

实验过程1. 首先，我按照实验指导书上的电路图，使用示波器搭建了一个简单的与门电路。

并将输入端连接到两个开关，输出端连接到示波器，以观察电路的输入和输出信号变化。

2. 其次，我打开示波器，观察了两个开关分别为0和1时的输出结果。

当两个输入均为1时，示波器上的信号为高电平，否则为低电平。

3. 我进一步观察了两个开关都为1时的输出信号波形。

通过示波器上的脉冲信号可以清晰地看出与门的实际运行过程，验证了实验原理的正确性。

实验结果和分析通过本次实验，我成功地搭建了一个与门电路，并观察了输入和输出之间的关系。

通过示波器上的信号波形，我更加直观地了解了数字电路中布尔函数的运算过程。

根据实验结果和分析，我可以总结出：1. 逻辑门电路可以根据布尔函数进行输入信号的运算，输出相应的结果。

2. 在与门电路中，当输入信号均为1时，输出信号为1，否则为0。

3. 示例器可以实时显示电路的输入和输出信号波形，方便实验者观察和分析。

结论通过本次实验，我对数字电路的基本原理和逻辑门电路有了更深刻的理解。

我学会了如何搭建逻辑门电路，并通过示波器观察和分析输入和输出信号的变化。

这对我进一步理解数字电路的设计和应用具有重要意义。

通过实验，我还锻炼了动手操作、实际观察和分析问题的能力。

实验过程中，需要认真对待并细致观察电路的运行情况，及时发现和解决问题。

这些能力对于今后的学习和研究都非常重要。

总之，本次实验让我更好地理解了数字电路的基本原理和应用，提高了我的实验能力和观察分析能力。

实验名称：数字电路基础实验实验目的：1. 熟悉数字电路的基本原理和基本分析方法。

2. 掌握数字电路实验设备的使用方法。

3. 培养动手实践能力和分析问题、解决问题的能力。

实验时间：2023年X月X日实验地点：实验室XX室实验仪器：1. 数字电路实验箱2. 万用表3. 双踪示波器4. 数字信号发生器5. 短路线实验内容：一、实验一：基本逻辑门电路实验1. 实验目的- 熟悉与门、或门、非门的基本原理和特性。

- 学习逻辑门电路的测试方法。

2. 实验步骤- 连接实验箱，设置输入端。

- 使用万用表测量输出端电压。

- 记录不同输入组合下的输出结果。

- 分析实验结果，验证逻辑门电路的特性。

3. 实验结果与分析- 实验结果与理论预期一致，验证了与门、或门、非门的基本原理。

- 通过实验，加深了对逻辑门电路特性的理解。

二、实验二：组合逻辑电路实验1. 实验目的- 理解组合逻辑电路的设计方法。

- 学习使用逻辑门电路实现组合逻辑电路。

2. 实验步骤- 根据设计要求，绘制组合逻辑电路图。

- 连接实验箱，设置输入端。

- 测量输出端电压。

- 记录不同输入组合下的输出结果。

- 分析实验结果，验证组合逻辑电路的功能。

3. 实验结果与分析- 实验结果符合设计要求，验证了组合逻辑电路的功能。

- 通过实验，掌握了组合逻辑电路的设计方法。

三、实验三：时序逻辑电路实验1. 实验目的- 理解时序逻辑电路的基本原理和特性。

- 学习使用触发器实现时序逻辑电路。

2. 实验步骤- 根据设计要求，绘制时序逻辑电路图。

- 连接实验箱，设置输入端和时钟信号。

- 使用示波器观察输出波形。

- 记录不同输入组合和时钟信号下的输出结果。

- 分析实验结果，验证时序逻辑电路的功能。

3. 实验结果与分析- 实验结果符合设计要求，验证了时序逻辑电路的功能。

- 通过实验，加深了对时序逻辑电路特性的理解。

四、实验四：数字电路仿真实验1. 实验目的- 学习使用数字电路仿真软件进行电路设计。

数电实验报告实验目的：本实验旨在通过实际操作，加深对数电原理的理解，掌握数字电子技术的基本原理和方法，培养学生的动手能力和实际应用能力。

实验仪器和设备：1. 示波器。

2. 信号发生器。

3. 逻辑分析仪。

4. 电源。

5. 万用表。

6. 示教板。

7. 电路元件。

实验原理：数电实验是以数字电子技术为基础，通过实验操作来验证理论知识的正确性。

数字电子技术是一种以数字信号为工作对象，利用电子器件实现逻辑运算、数字存储、数字传输等功能的技术。

本次实验主要涉及数字逻辑电路的设计与实现，包括基本逻辑门的组合、时序逻辑电路、触发器等。

实验内容：1. 实验一，基本逻辑门的实验。

在示教板上搭建与非门、或门、与门、异或门等基本逻辑门电路，通过输入不同的逻辑信号，观察输出的变化情况，并记录实验数据。

2. 实验二，时序逻辑电路的实验。

利用触发器、计数器等元件，设计并搭建一个简单的时序逻辑电路，通过改变输入信号，验证电路的功能和正确性。

3. 实验三，逻辑分析仪的应用。

利用逻辑分析仪对实验中的数字信号进行观测和分析，掌握逻辑分析仪的使用方法，提高实验数据的准确性。

实验步骤：1. 按照实验指导书的要求，准备好实验仪器和设备，检查电路连接是否正确。

2. 依次进行各个实验内容的操作，记录实验数据和观察现象。

3. 对实验结果进行分析和总结，查找可能存在的问题并加以解决。

实验结果与分析：通过本次实验，我们成功搭建了基本逻辑门电路，观察到了不同输入信号对输出的影响，验证了逻辑门的功能和正确性。

在时序逻辑电路实验中，我们设计并搭建了一个简单的计数器电路，通过实验数据的记录和分析，验证了电路的正常工作。

逻辑分析仪的应用也使我们对数字信号的观测和分析有了更深入的了解。

实验总结：本次数电实验不仅加深了我们对数字电子技术的理解，还培养了我们的动手能力和实际应用能力。

在实验过程中，我们遇到了一些问题，但通过认真分析和思考，最终都得到了解决。

这次实验让我们深刻体会到了理论与实践相结合的重要性，也让我们对数字电子技术有了更加深入的认识。

实验2实验报告数据选择器及其应用一、实验目的1.了解组合逻辑电路的设计步骤、分析方法和测试方法；2.掌握数据选择器的工作原理与逻辑功能；3.掌握双四选一数据选择器74LS153的应用。

二、实验设备1.数字电路实验箱2 、数字双踪示波器3.集成电路: 74LS004、集成电路: 74LS153三、实验内容1.测试双四选一数据选择器74LS153的逻辑功能；2、设某一导弹发射控制机构有两名司令员A.B和两名操作员C.D, 只有当两名司令员均同意发射导弹攻击目标且有操作员操作, 则发射导弹F；3.用74LS00与74LS153设计一位全加器。

四、实验结果1、测试双四选一数据选择器74LS153的逻辑功能。

如图S5和S6分别接A和B, 负责输入地址；S1.S2.S3.S4为上面选择器的四个输入；S7、S8、S9、S10为下面选择器的四个输入。

举例说明：如图所示, 当S5和S6都输入高电平时, 选择输出1C3和2C3的内容, 即S4和S10的输入均为高电平, 小灯亮。

设某一导弹发射控制机构有两名司令员A.B和两名操作员C.D, 只有当两名司令员均同意发射导弹攻击目标且有操作员操作, 则发射导弹F。

由题意可得出逻辑表达式如下:F=AB(C+D)分析: 由于只有A.B都为高电平时F才有可能输出高电平, 所以让A和B作为地址输入端。

而当A.B均为高电平时, C和D任意一个为高电平则F为高电平。

所以用74LS00实现C和电路图如下:S1、S2接地址选择端, S3、S4先做或运算再接1C3端。

2、用74LS00和可以通B S CI过降维将输入位A和B作为地址选择位,进位位和以及0和1作为被选择数据输入,表示S和CO。

真值表如下:A0 0 CI 低0 1 CI非CI1 0 CI非CI1 1 CI 高五、故障排除在做第二个实验内容的时候, 发现A.B值不是高电平的时候小灯也会亮。

经过检查电路发现1C0, 1C1, 1C2悬空了, 相当于接了高电平。

一、实验目的1. 熟悉数字电路的基本组成和设计方法。

2. 学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现。

3. 掌握Verilog HDL语言进行数字电路的设计与仿真。

4. 提高数字电路分析与设计能力。

二、实验内容本次实验主要设计一个数字钟电路，要求实现以下功能：1. 显示时、分、秒，时间周期为24小时。

2. 时间基准为1秒对应1Hz的时钟信号。

3. 可通过按键进行校时。

三、实验原理数字钟电路主要由以下部分组成：1. 振荡器：产生基准时钟信号。

2. 分频器：将基准时钟信号分频，得到1Hz的时钟信号。

3. 计数器：对1Hz的时钟信号进行计数，实现秒、分、时的计时。

4. 显示器：将计时结果显示出来。

5. 校时电路：通过按键进行校时操作。

四、实验步骤1. 使用Verilog HDL语言编写数字钟电路的代码。

2. 使用ModelSim进行仿真，验证电路功能。

3. 将代码编译并下载到FPGA芯片上。

4. 在FPGA开发板上进行实验，测试电路功能。

五、实验代码```verilogmodule digital_clock(input clk, // 基准时钟信号input rst_n, // 复位信号，低电平有效 input set, // 校时按键output [5:0] h, // 时output [5:0] m, // 分output [5:0] s // 秒);reg [23:0] counter; // 计数器reg [23:0] h_counter; // 时计数器reg [23:0] m_counter; // 分计数器reg [23:0] s_counter; // 秒计数器// 时计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n) beginh_counter <= 24'd0;end else beginif (counter >= 24'd86400) beginh_counter <= h_counter + 24'd1;counter <= 24'd0;end else begincounter <= counter + 24'd1;endendend// 分计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) beginm_counter <= 24'd0;end else beginif (h_counter >= 24'd24) beginm_counter <= m_counter + 24'd1; h_counter <= 24'd0;end else beginm_counter <= m_counter + 24'd1; endendend// 秒计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begins_counter <= 24'd0;end else beginif (m_counter >= 24'd59) begins_counter <= s_counter + 24'd1;m_counter <= 24'd0;end else begins_counter <= s_counter + 24'd1;endendend// 时、分、秒输出assign h = h_counter[5:0];assign m = m_counter[5:0];assign s = s_counter[5:0];endmodule```六、实验结果1. 仿真结果：使用ModelSim对代码进行仿真，验证电路功能。