数字电子技术基础基础实验

《电子技术基础》实验指导书电子技术课组编信息与通信工程学院实验三基本门电路逻辑功能的测试一 . 实验类型——验证性 +设计二 . 实验目的1. 熟悉主要门电路的逻辑功能;2. 掌握基本门电路逻辑功能的测试方法;3. 会用小规模集成电路设计组合逻辑电路。

三 . 实验原理1. 集成电路芯片介绍数字电路实验中所用到的集成芯片多为双列直插式, 其引脚排列规则如图 1-1。

其识别方法是:正对集成电路型号或看标记 (左边的缺口或小圆点标记 , 从左下角开始按逆时针方向以1, 2, 3…依次排列到最后一脚。

在标准形 TTL 集成电路中,电源端 Vcc 一般排在左上端,接地端(GND 一般排在右下端, 如 74LS00。

若集成芯片引脚上的功能标号为 NC ,则表示该引脚为空脚,与内部电路不连接。

本实验采用的芯片是 74LS00二输入四与非门、 74LS20四输入二与非门、 74LS02二输入四或非门、 74LS04六非门,逻辑图及外引线排列图见图 1-1。

图 1-1 逻辑图及外引线排列2.逻辑表达式 : 非门1-12输入端与非门1-24输入端与非门1-3或非门1-4对于与非门 , 其输入中任一个为低电平“ 0”时,输出便为高电平“ 1”。

只有当所有输入都为高电平“ 1”时,输出才为低电平“ 0”。

对于 TTL 逻辑电路,输入端如果悬空可看做;逻辑 1,但为防止干扰信号引入,一般不悬空, 可将多余的输入端接高电平或者和一个有用输入端连在一起。

对 MOS 电路输入端不允许悬空。

对于或非门,闲置输入端应接地或低电平。

四 . 实验内容及步骤 1. 逻辑功能测试①与非门逻辑功能的测试:* 将 74LS20插入实验台 14P 插座,注意集成块上的标记,不要插错。

* 将集成块Vcc 端与电源 +5V相连, GND 与电源“地”相连。

* 选择其中一个与非门,将其 4个输入端 A 、 B 、 C 、 D 分别与四个逻辑开关相连,输出端 Y 与逻辑笔或逻辑电平显示器相连,如图 1-2。

8选1数据选择器74LS151简介74LS151是一种典型的集成电路数据选择器，为互补输出的8选1数据选择器，它有3个地址输入端CBA，可选择D0～D7 ８个数据源，具有两个互补输出端，同相输出端Ｙ和反相输出端Ｗ。

74LS151引脚图选择控制端（地址端）为C～A，按二进制译码，从8个输入数据D0～D7中，选择一个需要的数据送到输出端Y，G为使能端，低电平有效。

（1）使能端G＝1时，不论C～A状态如何，均无输出（Y＝0，W＝1），多路开关被禁止。

（2）使能端G＝0时，多路开关正常工作，根据地址码C、B、A的状态选择D0～D7中某一个通道的数据输送到输出端Y。

如：CBA＝000，则选择D0数据到输出端，即Y＝D0。

如：CBA＝001，则选择D1数据到输出端,即Y＝D1，其余类推。

74LS151功能表数据选择器的应用数据选择器除实现有选择的传送数据外，还有其他用途，下面介绍几种典型应用。

（1）逻辑函数产生器从74LS151的逻辑图可以看出，当使能端G=0时，Y是C、B、A和输入数据D0～D7的与或函数。

式中mi是C、B、A构成的最小项。

显然。

当Di＝１时，其对应的最小项mi在与或表达式中出现，当Di＝0时，对应的最小项就不出现。

利用这一点，不难实现组合逻辑函数。

已知逻辑函数，利用数据选择器构成函数产生器的过程是，将函数变换成最小项表达式，根据最小项表达式确定各数据输入端的二元常量。

将数据选择器的地址信号C、B、A作为函数的输入变量，数据输入D0～D7，作为控制信号，控制各最小项在输出逻辑函数中是否出现，使能端Ｇ始终保持低电平，这样8选1数据选择器就成为一个3变量的函数产生器。

例1 试用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数解：把式变换成最小项表达式：显然D3、D5、D6、D7，都应该等于１，而式中没有出现的最小项m0，m1，m2，m4的控制变量D0、D1、D2、D4都应该等于０，由此可画出该逻辑函数产生器的逻辑图：、例2 试用与上例相同的8选1数据选择器产生从表中可以看出，凡使L值为1的那些最小项，其控制变量应该等于１，即D1、D2、D4、D7等于１（对应XYZ：001、010、100、111），其他控制变量均等于０。

数字电子技术课程设计（数字时钟逻辑电路的设计与实现）学院：信息学院班级：学号：姓名：刘柳指导教师：楚岩课设时间：2009年6月21日—2009年6月26日一摘要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

诸如按时自动打铃，时间程序自动控制，定时启闭路灯，定时开关烘箱，通断动力设备，甚至各种定时电气的的自动启用等。

这些都是以数字时钟作为时钟源的。

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。

经过了数字电路设计这门课程的系统学习，特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习，我们已经具备了设计小规模集成电路的能力，借由本次设计的机会，充分将所学的知识运用到实际中去。

二主要技术指标1.设计一个有时、分、秒（23小时59分59秒）显示的电子钟2.该电子钟具有手动校时功能三方案论证与选择要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。

而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高，因此，需要进行分频，使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1HZ）。

经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。

将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。

“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。

“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。

此时需要分别设计60进制，24进制计数器，各计数器输出信号经译码器到数字显示器，使“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。

值得注意的是：任何计时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。

青海大学数字电子综合实验报告——方波&三角波发生器设计院系：化工学院化工机械系班级：10级自动化（1）班小组成员：常高志（）谢佳才（）李洋洋（）数字电子技术综合实验一、实验名称：方波、三角波发生器二、实验设备（1）数字电子技术实验箱（2）万用表（3）示波器（4）信号发生器三、实验目的通过实际电路的搭建，进一步巩固所学理论知识，并通过掌握实际元件的用法将理论与实际相结合。

提高对数字电路的仿真、设计、调试能力，进一步提高对理论课程的学习兴趣。

实验内容综合运用电子技术基础中数字电子技术所学门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、波形产生与变换电路等知识，结合实际集成数字器芯片，设计一个可以改变输出频率的方波、三角波产生电路，参考系统框图如下：方波产生电路三角波形变换电路倍频电路显示控制电路LED显示器输出选择电路示波器四、实验要求本实验要求设计实现方波、三角波波形的产生电路，其频率可以调整，可通过数字输入量选择输出波形的类型，可通过数字输入量选择输出频率进行2倍频、4倍频等，可显示倍频系数。

波形产生可使用555定时器，也可使用集成运算放大器或比较器，显示电路使用八段LED数码管（带74LS48译码器），其他电路根据具体设计确定。

要求，电路简洁，输出波形稳定，噪声小，显示倍频系数即可。

另外，电源可采用实验箱提供的直流电源，无需另行设计。

五、实验步骤（1）分析实验题目，确定系统总体方案；（2）细化系统总体方案，确定实现每一模块拟采用的电路方案；（3）根据现有芯片类型确定电路采用的芯片，并查阅相关芯片的使用方法；（4）采用Multisim对每一部分的电路方案进行仿真；（5）利用实验室现有设备，搭建电路实现实验要求，测试分析结果；（6）对实验过程中的问题、结果、收获进行总结。

六、实验元件清单芯片名称说明NE555 555定时器LM324 比较器CD4052 模拟多路开关稳压二极管5V74HC161 计数器74HC48 8段译码12M晶振常用电容常用电阻基本门电路七、各组成部分的工作原理1.方波发生电路的工作原理：图（1）由555定时器组成的多谐振荡器利用555与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理：用555定时器组成的多谐振荡器如图（1）所示。

实验一门电路逻辑功能测试一、实验目的1．熟悉门电路的逻辑功能。

2．熟悉常用集成门电路的引脚排列及其使用。

二、实验设备和器件1．直流稳压电源、信号源、示波器、万用表、面包板2．74LS00 四2输入与非门74LS04 六反相器74LS86 四2输入异或门三、实验内容1．非门逻辑功能（1）熟悉74 LS04的引脚排列，如图1（a）所示，其内部有六个非门。

A F(a)引脚排列（b）实验电路图1 74 LS04引脚图与实验电路（2）取其中的一个非门按图1（b）所示接好电路。

（3）分别将输入端A接低电平和高电平，测试输出端F电压，并转换成逻辑状态填入表1。

表 1 非门逻辑功能2．与非门逻辑功能（1）熟悉74 LS00的引脚排列，如图2（a）所示，其内部有四个2输入端与非门。

AFB(a)引脚排列（b）实验电路图2 74 LS00引脚图与实验电路（2）取其中的一个与非门按图2（b ）所示接好电路。

（3）分别将输入端A 、B 接低电平和高电平，测试输出端F 电压，并转换成逻辑状态填入表2。

表 2 与非门逻辑功能3（1）熟悉74 LS86的引脚排列，如图3（a ）所示，其内部有四个2输入端异或门。

A FB(a)引脚排列（b ）实验电路图3 74 LS86引脚图与实验电路（2）取其中的一个异或门按图3（b ）所示接好电路。

（3）分别将输入端A 、B 接低电平和高电平，测试输出端F 电压，并转换成逻辑状态填入表3。

表 3 异或门逻辑功能4．与或非门逻辑功能（1）利用与非门和反相器可以构成与或非门，其原理图如图4所示。

AFB C D图4 与或非门原理图（2）按照原理图，将74 LS00和74 LS04接成与或非门。

（3）当输入端为表4中各组合时，测试输出端F 的结果并填入表4。

表 4 与或非门逻辑功能5．与非门对输出的控制（1）任取74 LS00中的一个与非门，按图5所示接好电路。

输入端A 接一连续脉冲，输入端B 分别接高电平和低电平。

数字电子技术基础实验报告题目：实验二组合电路设计小组成员：小组成员：1.掌握全加器和全减器的逻辑功能；2.熟悉集成加法器的使用方法；3.了解算术运算电路的结构；4.通过实验的方法学习数据选择器的结构特点、逻辑功能和基本应用。

二、实验设备1.数字电路实验箱；2.Quartus II 软件。

三、实验要求要求1：参照参考内容，调用MAXPLUSⅡ库中的组合逻辑器件74153双四数据选择器和7400与非门电路，用原理图输入方法实现一一位全加器。

（1）用 Quartus II波形仿真验证；（2）下载到 DE0 开发板验证。

要求2：参照参考内容，调用MAXPLUSⅡ库中的组合逻辑器件74138三线八线译码器和门电路，用原理图输入方法实现一位全减器。

（1）用 Quartus II 波形仿真验证；（2）下载到 DE0 开发板验证。

要求3：参照参考内容，调用MAXPLUSⅡ库中的组合逻辑器件74138三线八线译码器和门电路，用原理图输入方法实现一个两位二进制数值比较器。

（MULTISM仿真和FPGA仿真）。

1、74138三线八线译码器原理2、74153双四数据选择器原理3、全加器原理全加器能进行加数、被加数和低位来的进位信号相加，并根据求和的结果给出该位的进位信号。

图一图一是全加器的符号，如果用i A，i B表示A,B两个数的第i位，1i C 表示为相邻低位来的进位数，i S表示为本位和数（称为全加和），i C表示为向相邻高位的进位数，则根据全加器运算规则可列出全加器的真值表如表一所示。

表一可以很容易地求出S 、C 的化简函数表达式。

i i i-1i i i-1i i ()i i S A B C C A B C A B =⊕⊕=⊕+用一位全加器可以构成多位加法电路。

由于每一位相加的结果必须等到低一位的进位产生后才能产生（这种结构称为串行进位加法器），因而运算速度很慢。

为了提高运算速度，制成了超前进位加法器。

这种电路各进位信号的产生只需经历以及与非门和一级或非门的延迟时间，比串行进位的全加器大大缩短了时间。

数字电子技术基础实验指导书数字电子技术是现代电子技术领域中的一块重要分支，其研究涉及数字电路、逻辑电路、计算机组成原理、数字信号处理等多个方面。

随着数码电子科技的快速发展，数字电子技术的应用场景也越来越广泛，如计算机、通信、网络、娱乐等领域。

因此，在数字电子技术的学习过程中，实验是不可或缺的一环，可以帮助学生更全面地理解数字电子技术的原理和应用。

数字电子技术基础实验指导书是一本针对数字电子技术实验教学的配套教材，主要目的是为学生提供实验过程中的基本操作和实验原理，帮助学生掌握数字电子技术的相关知识和技能。

本指导书基于数字电子技术的基本理论，涵盖了数字电路设计、数字逻辑电路设计、计算机组成原理、数字信号处理等方面的实验内容。

数字电子技术基础实验指导书的内容分为两个部分，第一个部分是实验原理和实验操作，第二个部分是实验报告。

在第一个部分，学生能够找到实验的基本原理，理解不同数字电路的工作原理和作用，掌握数字电路的组成和设计方法，以及学会使用数字电路仿真软件和实验设备进行实验。

每个实验都包括实验目的、实验原理、实验操作、实验分析等部分，让学生在实验过程中更好地理解和掌握相关知识。

实验报告作为第二个部分，对于学生来说是非常重要的。

一方面，它帮助学生总结归纳实验过程中遇到的问题以及解决方法，另一方面，也帮助学生理解和证实实验原理。

实验报告包括实验目的、实验内容、实验结果分析以及实验心得等部分，还要求学生对实验过程中发现的问题进行分析和解决方案的探讨。

数字电子技术基础实验指导书的使用方法包括理论讲解、创新思维和实验操作三个环节。

在理论讲解环节，教师讲解每个实验的基本理论和概念，让学生有足够的理论准备。

在创新思维环节，教师可以提供一些拓展的实验题目，让学生在实验中发现问题、思考解决方法，培养其创新意识。

实验操作环节考验学生的实际操作能力，让学生在实践中掌握数字电子技术的基本原理和应用技能。

总之，数字电子技术基础实验指导书是数字电子技术教学中不可或缺的一部分。

数字电子技术基础实验指导书实验一、认识实验一、实验目的：1、熟悉面包板的结构2、进一步掌握与非门、或非门、异或门的功能3、初步尝试在面包板上连接逻辑电路 二、实验用仪器：面包板一块 74LS00一块 74LS20一块74LS02（四二输入或非门）一块、 74LS86（四二输入异或门）一块 万用表一块 导线若干 稳压电源一台三、面包板和4LS00、74LS20、74LS02、74LS86的介绍： 1面包板上的小孔每5个为一组，其内部有导线相连。

横排小孔是4、3、4（3、4、3）的结构，即每5*4（5*3）、5*3（5*4）、5*4（5*3）组横排小孔内部有导线相连。

用到的双列直插式集成块跨接在凹槽两边，管脚插入小孔。

通常用面包板的上横排小孔接电源，用下横排小孔接地。

2、74LS00的内部结构示意图：74LS00的管脚排列如上图所示，为双列直插式14管脚集成块，是四集成二输入与非门。

74LS20是二四输入与非门。

VCC 3A 3B 3Y 4A 4B 4Y VCC 2A 2B NC 2C 2D 4Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND 74LS00 74LS20VCC 3Y 3B 3A 4Y 4B 4A VCC 3B 3A 3Y 4B 4A 4Y1Y 1A 1B 2Y 2A 2B GND 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND四、实验内容与步骤：1、测试面包板的内部结构情况：用两根导线插入小孔，用万用表的电阻挡分别测试小孔组与组之间的导通情况，并记录下来。

2、验证与非门的逻辑功能：1）将4LS00插入面包板，并接通电源和地。

2）选择其中的一个与非门，进行功能验证。

3）、将验证结果填入表1： 表1其中，A 、B 1”时，输入端接电源；Y 是输出端，用万用表（或发光二极管）测得在不同输入取值组合情况下的输出，并将结果填入表中。

5）分析测得的结果是否符合“与非”的关系。

数字电子技术基础实验实验课题：与门、或门、异或门的实现班级:姓名:学号:同组人一、实验目的1.加深了解TTL逻辑门的参数意义。

2.认识各种电路及掌握空闲端处理方法。

3.学会用与非门实现与门，或门，异或门。

二、实验设备电源，数字电路实验箱，函数信号发生器，数字双踪示波器，74LS00，导线若干三、实验原理1.与非门得到非门：图12.图23.图34.ABB=A⊕BABA图4四、实验内容1.所接信号为方波电压信号，V=5V,f=1000Hz,偏差电压=2.5V；2.按照图2搭建电路，并对电路进行测试；3.按照图3搭建电路，并对电路进行测试；4.按照图4搭建电路，并对电路进行测试；五、实验结果与波形输出1、与门波形图1 波形图2如示波器所显示：曲线1为函数信号发生器的发出方波信号直接接入示波器；曲线2为与门运算的结果接入示波器。

在波形图1中：1端接方波信号，2端输入AB,其中B=0。

在波形图2中：1端接方波信号，2端输入AB,其中B=1。

2、或门波形图3 波形图4如示波器所显示：曲线2为函数信号发生器的发出方波信号直接接入示波器；曲线1为与门运算的结果接入示波器。

在波形图3中：2端接方波信号，1端输入BA+,其中B=1。

在波形图4中：2端接方波信号，1端输入BA+,其中B=0。

3、异或门波形图5 波形图6如示波器所显示：曲线2为函数信号发生器的发出方波信号直接接入示波器；曲线1为与门运算的结果接入示波器。

在波形图5中：2端接方波信号，1端输入B AA+,其中B=0。

在波形图5中：2端接B方波信号，1端输入B A B A +，其中B=1。

六、实验心得与体会这是第一次数字电路实验，而且还是合作实验，感触颇深。

我对数字电路非常好奇，实验尽管不是太难，但由于平时对知识的掌握不够熟练，动手能力欠佳，实验过程中也颇有坎坷。

对于74LS00器件，最多只能实现四个门电路，在做异或门B A B A F 3+=时，在查阅资料后，共用一个与非门可以减少所需门电路，即如下式子:AB B AB A AB B AB A AB B AB A B A B A F 3=+=+=+=最终才得以实现。

数字电子技术课程设计（数字时钟逻辑电路的设计与实现）学院：信息学院班级：学号：姓名：刘柳指导教师：楚岩课设时间：2009年6月21日—2009年6月26日一摘要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

诸如按时自动打铃，时间程序自动控制，定时启闭路灯，定时开关烘箱，通断动力设备，甚至各种定时电气的的自动启用等。

这些都是以数字时钟作为时钟源的。

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。

经过了数字电路设计这门课程的系统学习，特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习，我们已经具备了设计小规模集成电路的能力，借由本次设计的机会，充分将所学的知识运用到实际中去。

二主要技术指标1.设计一个有时、分、秒（23小时59分59秒）显示的电子钟2.该电子钟具有手动校时功能三方案论证与选择要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。

而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高，因此，需要进行分频，使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1HZ）。

经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。

将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。

“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。

“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。

此时需要分别设计60进制，24进制计数器，各计数器输出信号经译码器到数字显示器，使“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。

值得注意的是：任何计时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。

数字电子技术实验指导书河北科技师范学院电基础教研室常用集成器件外形管脚示意图74LS00V CC74LS2074LS8674LS731Q CC 74LS74V CC 74LS755G 555 SS74LS55实验一 门电路一、实验目的：熟悉、掌握门电路的逻辑功能 二、实验仪器和设备：１、ＳＸＪ－３Ｃ型数字电路学习机 ２、数字万用表 三、实验步骤及内容实验前的准备：在学习机上未接任何器件的情况下（指实验用插座部分），先合上交流电源，检查５V 电源是否正常，再合直流电源测V CC处电压是否正常，测两排插口中间V CC 插口处电压是否正常，全正常后断开全部电源。

随后选择好实验用集成片，查清集成片的引腿及功能，然后根据实验图接线，特别注意V CC 及地的接线不能接错，待老师检查后方可接通电源进行实验，以后所有实验依办理。

（一） 测与非门的逻辑功能 １、选双４输入正与非门74LS20集成芯片一只；选择一个组件插座（片子先不要插入）按图接好线。

２、输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示插口。

３、拨动电平开关，按表中情况分别测出输出端电平。

（二）、测与或非门的逻辑功能１、选两路四输入与或非门电路74LS55集成芯片一只；选择一个组件插座（片子先不要插入）按图接好线。

2、输入端接电平输出插口，拨动开关当输入端为下表情况时分析测试输出端的电位，将结果填入表中：8 四输入与或非门电路74LS55 双4输入正与非门74LS20四、报告要求整理实验数据，并对数据进行分析，根据实验观察到的现象，回答下列问题。

1、与非门在什么情况下输出高电平？什么情况下输出低电平？TTL与非门不用的输入端应如何处理？2、与或非门在什么情况下输出高电平？什么情况下输出低电平？TTL与或非门不用的与门应如何处理？五、预习要求1、复习电路的工作原理和逻辑代数2、熟悉进行实验过程中，所用门电路的引脚位置，各引脚的用途。

3、预习实验内容，画出测试电路实验二 组合逻辑电路实验一、实验目的（一） 掌握组合逻辑电路的分析方法 （二） 验证半加器的逻辑功能 （三） 了解二进制数的运算规律 二、实验仪器及设备(一) ＳＸＪ－３Ｃ型数字电路学习机 (二) 数字万用表 三、实验内容及步骤组合逻辑电路的分析是根据所给的逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑关系（逻辑函数表达式或真值表）。

数字电子技术基础实验报告题目：实验一 TTL集成门电路逻辑变换小组成员：小组成员：实验一TTL集成门电路逻辑变换一、实验目的1.熟悉回顾MULTSIM软件仿真，验证原理图的正确性；2.了解掌握QuartusⅡ中原理图和仿真的的设计和实现方法步骤；3.了解掌握EDO实验开发板的使用方法。

二、实验要求要求1：测试与非门逻辑功能。

用MULTSIM软件仿真后，用FPGA实现电路测试逻辑功能。

要求2：用与非门实现“与”逻辑。

用MULTSIM软件仿真后，用FPGA实现电路测试逻辑功能。

要求3：用与非门实现“或”逻辑。

用MULTSIM软件仿真后，用FPGA实现电路测试逻辑功能。

要求4：用与非门实现“异或”逻辑。

用MULTSIM软件仿真后，用FPGA实现电路测试逻辑功能。

要求5：用门电路设计实现一位全加器，用MULTSIM软件仿真后，用FPGA实现电路测试逻辑功能。

三、实验设备（1）EDO开发板一个；（2）数字电路实验箱；（3）数据线一根。

（4）电脑一台，内有MULTSIM和QuartusⅡ软件开发环境；四、实验原理逻辑与的概念：若决定一件事的所有条件都成立，这件事的结果就会发生。

否则这件事就不会发生。

这样的逻辑关系称为：逻辑与、逻辑乘、或称为：“与”运算。

开关闭合为 1 用四个式子表示：开关断开为 0 0+1=0灯亮为1 1+0=0灯不亮为 0 1+1=1,0+0=0逻辑或的概念：决定某一件事的诸条件中，只要有一个或一个以上的条件满足，这件事的结果就会发生，否则结果不会发生。

这样的逻辑关系称为：逻辑或、逻辑加、或称为“或”运算。

用并联开关电路简单说明或逻辑关系：开关闭合为 1 用四个式子表示：开关断开为 0 0+1=1灯亮为 1 1+0=1灯不亮为 0 1+1=1,0+0=0与非逻辑是与逻辑运算和非逻辑运算的组合。

它是将输入变量先进行与运算，然后再进行非运算.能够实现与非逻辑运算的电路称为与非门。

FF逻辑异或：其它原理：利用布尔代数相关规则实现逻辑函数之间的变换五、实验内容1、（要求一）测试与非门逻辑功能（1）逻辑表达式变换过程: B=Y⋅A（2）原理图（Multisim和QuartusII中绘制的原理图）：Multisim原理图：QuartusII原理图：（3）波形仿真：（4）记录电路输出结果由输出结果和波形图可以验证：逻辑变量A,B 只要有0，输出就为1。

数字电子技术实验数字电子技术是现代电子技术中非常重要的分支之一，它主要涉及数字信号的处理与控制。

在数字电子技术实验中，我们需要通过实验来学习数字电路、数码管显示、计数器以及数字数据的处理等知识。

本文将介绍一些常见的数字电子技术实验，供读者参考。

一、二进制多路选择器实验多路选择器是数字电路中常见的重要组成部分，它通过选择输入端的不同信号输出不同的信号。

在这个实验中，我们将实现一个二进制多路选择器的功能。

在实验中，我们需要使用以下器材和材料：1.1片74LS138译码器2.2个开关3.若干杜邦线4.麦片面包板首先，我们需要将74LS138译码器放置在麦片面包板上，并将其引脚依次连接到开关上。

然后，我们需要将开关引脚连接到输入端的信号上。

最后，我们需要将输出端连接到相应的数码管上，即可完成实验。

二、六进制计数器实验计数器是数字电路中非常重要的组件，它可以实现对信号的计数和显示。

在这个实验中，我们将实现一个六进制计数器的功能。

在实验中，我们需要使用以下器材和材料：1.1片CD4510计数器2.1个产生时钟信号的PWM信号源3.若干杜邦线4.麦片面包板首先，我们需要将CD4510计数器放置在麦片面包板上，并将其引脚依次连接到PWM信号源上。

然后，我们需要将输出端口连接到相应的数码管上，即可完成实验。

三、逻辑运算器实验逻辑运算器是数字电路中非常重要的组件，它可以实现对逻辑运算的处理。

在这个实验中，我们将实现一个逻辑运算器的功能。

在实验中，我们需要使用以下器材和材料：1.1片74LS00四路NAND器2.2个开关3.若干杜邦线4.麦片面包板首先，我们需要将74LS00四路NAND器放置在麦片面包板上，并将其引脚依次连接到开关上。

然后，我们需要将输入端口连接到相应的信号上，同时将输出端口连接到相应的LED显示灯上。

最后，我们需要编写逻辑运算器的运算程序，并将其上传至实验平台上，即可完成实验。

总之，数字电子技术实验是一个非常重要的学习过程，通过实验我们可以更好地理解数字电路、数码管显示、计数器、逻辑运算等知识。

数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期实验项目 实验一 TTL 逻辑门电路 和组合逻辑电路一、实验目的1．掌握TTL “与非”门的逻辑功能.2．学会用“与非”门构成其他常用门电路的方法。

3．掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。

4．学习组合逻辑电路的设计方法并用实验来验证.二、预习内容1．用74LS00验证“与非”门的逻辑功能Y 1=AB 2．用“与非"门(74LS00）构成其他常用门电路Y 2=A Y 3=A+B=B A Y 4=AB B AB A实验前画出Y 1——Y 4的逻辑电路图,并根据集成片的引脚排列分配好各引脚。

3.画出用“异或”门和“与非”门组成的全加器电路。

(参照实验指导书P 。

75 图3—2-2）并根据集成片的引脚排列分配好各引脚。

4．设计一个电动机报警信号电路.要求用“与非”门来构成逻辑电路。

设有三台电动机，A 、B 、C 。

今要求：⑴A 开机，则B 必须开机；⑵B 开机，则C 必须开机；⑶如果不同时满足上述条件，则必须发出报警信号。

实验前设计好电动机报警信号电路。

设开机为“1”,停机为“0”；报警为“1”，不报警为“0”。

(写出化简后的逻辑式，画出逻辑图及引脚分配)三、实验步骤1． 逻辑门的各输入端接逻辑开关输出插口,门的输出端接由发光二极管组成的显示插口。

逐个测试逻辑门Y 1-Y 4的逻辑功能，填入表1-1表1-12． 用74LS00和74LS86集成片按全加器线路接线，并测试逻辑功能。

将测试结果填入表 1—2.判断测试是否正确。

图中A i 、B i 为加数，C i —1为来自低位的进位；S i 为本位和,C i 为向高位的进位信号.表1—23.根据设计好的电动机报警信号电路用74LS00集成片按图接线，并经实验验证.将测试结果填入表1—3。

表1-3四、简答题1．Y4具有何种逻辑功能？2．在实际应用中若用74LS20来实现Y=AB时，多余的输入端应接高电平还是低电平? 3．在全加器电路中,当A i=0,S i＊=1，C i=1时C i—1=？数字电子技术实验报告开课实验室 指导教师 班级 学号 姓名 日期 实验项目 实验二 组合逻辑电路的设计一、实验目的1．掌握用3线- 8线译码器74LS138设计组合逻辑电路。

西北⼯业⼤学-数字电⼦技术基础-实验报告-实验2数字电⼦技术基础第⼆次实验报告⼀、题⽬代码以及波形分析1. 设计⼀款可综合的2选1多路选择器①编写模块源码module multiplexer(x1,x2,s,f);input x1,x2,s;output f;assign f=(~s&x1)|(s&x2);endmodule②测试模块`timescale 1ns/1psmodule tb_multiplexer;reg x1_test;reg x2_test;reg s_test;wire f_test;initials_test=0;always #80 s_test=~s_test;initialbeginx1_test=0;x2_test=0;#20x1_test=1;x2_test=0;#20x1_test=0;x2_test=1;#20x1_test=1;x2_test=1;#20x1_test=0;x2_test=0;#20x1_test=1;x2_test=0;#20x1_test=0;x2_test=1;#20x1_test=1;x2_test=1;endmultiplexer UUT_multiplexer(.x1(x1_test),.x2(x2_test),.s(s_test),.f(f_test));endmodule③仿真后的波形截图④对波形的分析本例⽬的是令s为控制信号，实现⼆选⼀多路选择器。

分析波形图可以知道，s为0时，f 输出x1信号；s为1时，f输出x2信号。

所以实现了⽬标功能。

2. 设计⼀款可综合的2-4译码器①编写模块源码module dec2to4(W,En,Y);input [1:0]W;input En;output reg [0:3]Y;always@(W,En)case({En,W})3'b100:Y=4'b1000;3'b101:Y=4'b0100;3'b110:Y=4'b0010;3'b111:Y=4'b0001;default:Y=4'b0000;endcaseendmodule②测试模块`timescale 1ns/1psmodule tb_dec2to4;reg [1:0]W_test;reg En_test;wire [0:3]Y_test;initialEn_test=0;always #80 En_test=~En_test;initialbeginW_test=2'b00;#20W_test=2'b01;#20W_test=2'b11;#20W_test=2'b10;#20W_test=2'b00;#20W_test=2'b01;#20W_test=2'b11;#20W_test=2'b10;#20W_test=2'b00;enddec2to4 UUT_dec2to4(.W(W_test),.En(En_test),.Y(Y_test));endmodule③仿真后的波形截图④对波形的分析本例⽬的是实现可综合的2-4译码器，其中数组W是输⼊信号，共有两个值，输⼊⼀个两位⼆进制数据，⽬的是通过译码器将它转换成独热码，数组Y是输出信号，输出四个⼆进制数据，构成独热码。

实验四集成触发器实验时间:实验时数: 2学时实验目的:掌握触发器的性质, 及触发器逻辑功能, 触发方式；掌握触发器电路的测试方法；了解不同逻辑功能的触发器相互转换的方法。

实验器材:1. 数字实验箱2. 74LS00 二输入端四与非门2片CC4027 双上升沿J-K触发器1片实验原理:1. 基本RS触发器原理图：实验难点:灵活运用不同逻辑功能的触发器进行相互转换。

2. CC4027 （双上升沿J-K触发器）引脚图：3. 触发器的转换实验内容:1. 用74LS00芯片中的两个双输入与非门构成一个基本RS触发器, 在基本触发器R、S输入端加入不同的逻辑电平, 记录其输出Q、Q’状况, 验证其逻辑功能。

2．验证JK触发器的逻辑功能, 自制表格记录数据, 并分析JK端加入不同的逻辑电平时的逻辑功能。

CP端加单脉冲。

3．将JK触发器转换成T触发器和D触发器, 画出连线图, 以表格记录数据, 验证其逻辑功能。

实验重点:各种触发器的逻辑功能及使用方法。

实验五计数、译码、显示电路实验时间:实验时数: 4学时实验目的:熟悉常用中规模计数器的逻辑功能；掌握常用时序电路分析、设计及测试方法；掌握计数、译码、显示电路的工作原理及其应用；训练独立进行试验的技能。

实验器材:1. 数字实验箱2. 74LS00 二输入端四与非门2片74LS90 异步二—五—十进制计数器1片CC4027 双上升沿J-K触发器2片74LS48 显示译码器2片共阴极七段显示器2片实验原理:1. 74LS90（异步二—五—十进制计数器）引脚图：构成任意进制计数器原理图:2. 74LS290、74LS247及546R构成的计数、译码、显示实验如图:实验内容:1. 用JK触发器构成异步二进制计数器, 画出电路连接图, 测试逻辑功能, 并自制表格进行记录。

其中CP端选用手动单脉冲。

2．用74LS290构成8421 BCD码的十进制计数器, 输出经74LS247 BCD—七段译码器/驱动器驱动546R七段显示器, 用秒脉冲源信号作计数脉冲, 观察显示器的变化, 验证8421 BCD计数器的计数功能。

《数字电子技术》实验报告实验序号：01 实验项目名称：门电路逻辑功能及测试学号姓名专业、班级实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19一、实验目的1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。

2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。

3、学会检测基本门电路的方法。

二、实验仪器及材料1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱2. 器件：74LS00 二输入端四与非门2片74LS20 四输入端双与非门1片74LS86 二输入端四异或门1片三、预习要求1. 预习门电路相应的逻辑表达式。

2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。

四、实验内容及步骤实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。

注意集成块芯片不能插反。

线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。

实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验。

1.与非门电路逻辑功能的测试（1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显图 1.1示发光二极管D1~D4任意一个。

（2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。

表1.1输入输出1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v）H H H H 0 0L H H H 1 1L L H H 1 1L L L H 1 1L L L L 1 12. 异或门逻辑功能的测试图 1.2（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。

（2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表中。

表1.2输入输出1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压（V）L H H H H L LLHHHHLLLHHLLLLLHH111111113. 逻辑电路的逻辑关系测试（1）用74LS00、按图1.3，1.4接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.3、表1.4中。