数字逻辑实验报告

一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和基本原理。

2. 掌握数字逻辑电路的基本分析方法，如真值表、逻辑表达式等。

3. 熟悉常用数字逻辑门电路的功能和应用。

4. 提高数字电路实验技能，培养动手能力和团队协作精神。

二、实验原理数字逻辑电路是现代电子技术的基础，它主要研究如何用数字逻辑门电路实现各种逻辑功能。

数字逻辑电路的基本元件包括与门、或门、非门、异或门等，这些元件可以通过组合和连接实现复杂的逻辑功能。

1. 与门：当所有输入端都为高电平时，输出端才为高电平。

2. 或门：当至少有一个输入端为高电平时，输出端为高电平。

3. 非门：将输入端的高电平变为低电平，低电平变为高电平。

4. 异或门：当输入端两个高电平或两个低电平时，输出端为低电平，否则输出端为高电平。

三、实验内容1. 实验一：基本逻辑门电路的识别与测试（1）认识实验仪器：数字电路实验箱、逻辑笔、示波器等。

（2）识别与测试与门、或门、非门、异或门。

（3）观察并记录实验现象，分析实验结果。

2. 实验二：组合逻辑电路的设计与分析（1）设计一个简单的组合逻辑电路，如加法器、减法器等。

（2）根据真值表列出输入输出关系，画出逻辑电路图。

（3）利用逻辑门电路搭建电路，进行实验验证。

（4）观察并记录实验现象，分析实验结果。

3. 实验三：时序逻辑电路的设计与分析（1）设计一个简单的时序逻辑电路，如触发器、计数器等。

（2）根据电路功能，列出状态表和状态方程。

（3）利用触发器搭建电路，进行实验验证。

（4）观察并记录实验现象，分析实验结果。

四、实验步骤1. 实验一：（1）打开实验箱，检查各电路元件是否完好。

（2）根据电路图连接实验电路，包括与门、或门、非门、异或门等。

（3）使用逻辑笔和示波器测试各逻辑门电路的输出，观察并记录实验现象。

2. 实验二：（1）根据实验要求，设计组合逻辑电路。

（2）列出真值表，画出逻辑电路图。

（3）根据逻辑电路图连接实验电路，包括所需逻辑门电路等。

一、实验目的1. 理解和掌握数字逻辑设计的基本原理和方法。

2. 熟悉数字电路的基本门电路和组合逻辑电路。

3. 培养动手能力和实验技能，提高逻辑思维和解决问题的能力。

4. 熟悉数字电路实验设备和仪器。

二、实验原理数字逻辑设计是计算机科学与技术、电子工程等领域的基础课程。

本实验旨在通过实际操作，让学生掌握数字逻辑设计的基本原理和方法，熟悉数字电路的基本门电路和组合逻辑电路。

数字逻辑电路主要由逻辑门组成，逻辑门是数字电路的基本单元。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。

根据逻辑门的功能，可以将数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路的输出只与当前输入有关，而时序逻辑电路的输出不仅与当前输入有关，还与之前的输入有关。

三、实验内容1. 逻辑门实验（1）实验目的：熟悉逻辑门的功能和特性，掌握逻辑门的测试方法。

（2）实验步骤：① 将实验箱中的逻辑门连接到测试板上。

② 根据实验要求，将输入端分别连接高电平（+5V）和低电平（0V）。

③ 观察输出端的变化，记录实验数据。

④ 分析实验结果，验证逻辑门的功能。

2. 组合逻辑电路实验（1）实验目的：掌握组合逻辑电路的设计方法，熟悉常用组合逻辑电路。

（2）实验步骤：① 根据实验要求，设计组合逻辑电路。

② 将电路连接到实验箱中。

③ 根据输入端的不同组合，观察输出端的变化，记录实验数据。

④ 分析实验结果，验证电路的功能。

3. 时序逻辑电路实验（1）实验目的：掌握时序逻辑电路的设计方法，熟悉常用时序逻辑电路。

（2）实验步骤：① 根据实验要求，设计时序逻辑电路。

② 将电路连接到实验箱中。

③ 观察电路的输出变化，记录实验数据。

④ 分析实验结果，验证电路的功能。

四、实验结果与分析1. 逻辑门实验结果：通过实验，验证了逻辑门的功能和特性，掌握了逻辑门的测试方法。

2. 组合逻辑电路实验结果：通过实验，掌握了组合逻辑电路的设计方法，熟悉了常用组合逻辑电路。

3. 时序逻辑电路实验结果：通过实验，掌握了时序逻辑电路的设计方法，熟悉了常用时序逻辑电路。

一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和基本原理。

2. 掌握常用数字逻辑门的功能和特性。

3. 学会使用数字逻辑电路设计简单功能电路。

4. 提高实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验器材1. 数字逻辑实验箱2. 逻辑门电路芯片3. 逻辑测试笔4. 连接线5. 逻辑分析仪6. 示波器三、实验原理数字逻辑是研究数字信号和数字系统的一门学科。

它主要研究数字电路的设计、分析和实现。

数字逻辑的基本元件包括逻辑门、触发器、寄存器等。

本实验主要涉及以下几种逻辑门：1. 与门（AND）：只有当所有输入端都为高电平时，输出才为高电平。

2. 或门（OR）：只要有一个输入端为高电平，输出就为高电平。

3. 非门（NOT）：输入为高电平时，输出为低电平；输入为低电平时，输出为高电平。

4. 异或门（XOR）：只有当两个输入端电平不同时，输出才为高电平。

四、实验内容1. 逻辑门功能测试（1）测试与门、或门、非门、异或门的功能。

（2）使用逻辑测试笔和逻辑门电路芯片，观察输入和输出之间的关系。

2. 组合逻辑电路设计（1）设计一个简单的组合逻辑电路，实现二进制加法功能。

（2）使用逻辑门电路芯片和连线，搭建电路。

（3）测试电路功能，验证其正确性。

3. 时序逻辑电路设计（1）设计一个简单的时序逻辑电路，实现计数功能。

（2）使用触发器、寄存器等时序逻辑元件，搭建电路。

（3）测试电路功能，验证其正确性。

五、实验步骤1. 准备工作（1）检查实验器材是否齐全，确保实验顺利进行。

（2）阅读实验指导书，了解实验原理和步骤。

2. 逻辑门功能测试（1）将逻辑门电路芯片插入实验箱。

（2）根据实验指导书，连接输入和输出端口。

（3）使用逻辑测试笔，观察输入和输出之间的关系。

3. 组合逻辑电路设计（1）根据设计要求，选择合适的逻辑门。

（2）使用连线，搭建组合逻辑电路。

（3）测试电路功能，验证其正确性。

4. 时序逻辑电路设计（1）根据设计要求，选择合适的时序逻辑元件。

一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和基本门电路的功能。

2. 掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。

3. 学会使用逻辑仿真软件进行电路设计和验证。

4. 培养动手能力和逻辑思维。

二、实验环境1. 实验软件：Multisim 14.02. 实验设备：个人计算机3. 实验工具：万用表、示波器、数字逻辑实验箱三、实验内容1. 组合逻辑电路设计（1）实验一：全加器设计实验目的：设计并验证一个全加器电路。

实验步骤：1. 打开Multisim软件，创建一个新的项目。

2. 从库中选择所需的逻辑门，如AND门、OR门、NOT门等，搭建全加器电路。

3. 使用示波器观察输入和输出波形，验证电路功能。

实验结果：成功搭建全加器电路，输出波形符合预期。

（2）实验二：译码器设计实验目的：设计并验证一个3-8译码器电路。

实验步骤：1. 打开Multisim软件，创建一个新的项目。

2. 从库中选择所需的逻辑门，如AND门、OR门、NOT门等，搭建3-8译码器电路。

3. 使用示波器观察输入和输出波形，验证电路功能。

实验结果：成功搭建3-8译码器电路，输出波形符合预期。

2. 时序逻辑电路设计（1）实验一：D触发器设计实验目的：设计并验证一个D触发器电路。

实验步骤：1. 打开Multisim软件，创建一个新的项目。

2. 从库中选择所需的逻辑门，如AND门、OR门、NOT门等，搭建D触发器电路。

3. 使用示波器观察输入和输出波形，验证电路功能。

实验结果：成功搭建D触发器电路，输出波形符合预期。

（2）实验二：计数器设计实验目的：设计并验证一个4位同步加法计数器电路。

实验步骤：1. 打开Multisim软件，创建一个新的项目。

2. 从库中选择所需的逻辑门，如AND门、OR门、NOT门、触发器等，搭建4位同步加法计数器电路。

3. 使用示波器观察输入和输出波形，验证电路功能。

实验结果：成功搭建4位同步加法计数器电路，输出波形符合预期。

四、实验结果分析1. 通过实验，掌握了组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。

数字逻辑电路实验报告数字逻辑电路实验报告引言：数字逻辑电路是现代电子科技中的重要组成部分，它广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。

本实验旨在通过实际操作，加深对数字逻辑电路原理的理解，并通过实验结果验证其正确性和可靠性。

实验一：基本逻辑门的实验在本实验中，我们首先学习了数字逻辑电路的基本组成部分——逻辑门。

逻辑门是数字电路的基本构建单元，它能够根据输入信号的逻辑关系，产生相应的输出信号。

我们通过实验验证了与门、或门、非门、异或门的工作原理和真值表。

以与门为例，当且仅当所有输入信号都为高电平时，与门的输出信号才为高电平。

实验中，我们通过连接开关和LED灯，观察了与门的输出变化。

实验结果与预期相符，验证了与门的正确性。

实验二：多位加法器的设计与实验在本实验中，我们学习了多位加法器的设计和实现。

多位加法器是一种能够对多位二进制数进行加法运算的数字逻辑电路。

我们通过实验设计了一个4位全加器，它能够对两个4位二进制数进行相加，并给出正确的进位和和结果。

实验中，我们使用逻辑门和触发器等元件，按照电路图进行布线和连接。

通过输入不同的二进制数，观察了加法器的输出结果。

实验结果表明，多位加法器能够正确地进行二进制数相加，验证了其可靠性。

实验三：时序电路的实验在本实验中，我们学习了时序电路的设计和实验。

时序电路是一种能够根据输入信号的时间顺序产生相应输出信号的数字逻辑电路。

我们通过实验设计了一个简单的时序电路，它能够产生一个周期性的脉冲信号。

实验中，我们使用计数器和触发器等元件，按照电路图进行布线和连接。

通过改变计数器的计数值，观察了脉冲信号的频率和周期。

实验结果表明，时序电路能够按照设计要求产生周期性的脉冲信号，验证了其正确性。

实验四：存储器的设计与实验在本实验中，我们学习了存储器的设计和实现。

存储器是一种能够存储和读取数据的数字逻辑电路，它在计算机系统中起到重要的作用。

我们通过实验设计了一个简单的存储器，它能够存储和读取一个4位二进制数。

数字逻辑实验报告数字逻辑实验报告引言数字逻辑是计算机科学中的重要基础知识，通过对数字信号的处理和转换，实现了计算机的高效运算和各种复杂功能。

本实验旨在通过实际操作，加深对数字逻辑电路的理解和应用。

实验一：二进制加法器设计与实现在这个实验中，我们需要设计一个二进制加法器，实现两个二进制数的加法运算。

通过对二进制数的逐位相加，我们可以得到正确的结果。

首先，我们需要将两个二进制数输入到加法器中，然后通过逻辑门的组合，实现逐位相加的操作。

最后，将得到的结果输出。

实验二：数字比较器的应用在这个实验中，我们将学习数字比较器的应用。

数字比较器可以比较两个数字的大小，并输出比较结果。

通过使用数字比较器，我们可以实现各种判断和选择的功能。

比如，在一个电子秤中，通过将待测物品的重量与设定的标准重量进行比较，可以判断物品是否符合要求。

实验三：多路选择器的设计与实现在这个实验中，我们需要设计一个多路选择器，实现多个输入信号中的一路信号的选择输出。

通过使用多路选择器，我们可以实现多种条件下的信号选择，从而实现复杂的逻辑控制。

比如，在一个多功能遥控器中，通过选择不同的按钮，可以控制不同的家电设备。

实验四：时序电路的设计与实现在这个实验中，我们将学习时序电路的设计与实现。

时序电路是数字逻辑电路中的一种重要类型，通过控制时钟信号的输入和输出，实现对数据的存储和处理。

比如，在计数器中，通过时序电路的设计，可以实现对数字的逐位计数和显示。

实验五：状态机的设计与实现在这个实验中，我们将学习状态机的设计与实现。

状态机是一种特殊的时序电路，通过对输入信号和当前状态的判断，实现对输出信号和下一个状态的控制。

状态机广泛应用于各种自动控制系统中，比如电梯控制系统、交通信号灯控制系统等。

实验六：逻辑门电路的优化与设计在这个实验中，我们将学习逻辑门电路的优化与设计。

通过对逻辑门电路的布局和连接方式进行优化，可以减少电路的复杂性和功耗，提高电路的性能和可靠性。

数字逻辑实验报告数字逻辑实验报告引言：数字逻辑是计算机科学中的基础知识，它研究的是数字信号的处理与传输。

在现代科技发展的背景下，数字逻辑的应用越来越广泛，涉及到计算机硬件、通信、电子设备等众多领域。

本实验旨在通过设计和实现数字逻辑电路，加深对数字逻辑的理解，并掌握数字逻辑实验的基本方法和技巧。

实验一：逻辑门电路设计与实现逻辑门是数字电路的基本组成单元，由与门、或门、非门等构成。

在本实验中，我们设计了一个4位全加器电路。

通过逻辑门的组合，实现了对两个4位二进制数的加法运算。

实验过程中，我们了解到逻辑门的工作原理，掌握了逻辑门的真值表和逻辑方程的编写方法。

实验二：多路选择器的设计与实现多路选择器是一种常用的数字逻辑电路，它可以根据控制信号的不同，从多个输入信号中选择一个输出信号。

在本实验中，我们设计了一个4位2选1多路选择器电路。

通过对多路选择器的输入信号和控制信号的设置，实现了对不同输入信号的选择。

实验过程中，我们了解到多路选择器的工作原理，学会了多路选择器的真值表和逻辑方程的编写方法。

实验三：时序逻辑电路的设计与实现时序逻辑电路是一种能够存储和处理时序信息的数字逻辑电路。

在本实验中，我们设计了一个简单的时序逻辑电路——D触发器。

通过对D触发器的输入信号和时钟信号的设置，实现了对输入信号的存储和传输。

实验过程中，我们了解到D触发器的工作原理，掌握了D触发器的真值表和逻辑方程的编写方法。

实验四：计数器电路的设计与实现计数器是一种能够实现计数功能的数字逻辑电路。

在本实验中，我们设计了一个4位二进制计数器电路。

通过对计数器的时钟信号和复位信号的设置，实现了对计数器的控制。

实验过程中，我们了解到计数器的工作原理，学会了计数器的真值表和逻辑方程的编写方法。

结论：通过本次实验，我们深入了解了数字逻辑的基本原理和应用方法。

通过设计和实现逻辑门电路、多路选择器、时序逻辑电路和计数器电路，我们掌握了数字逻辑实验的基本技巧，并加深了对数字逻辑的理解。

实验名称：数字逻辑基础实验实验目的：1. 理解并掌握基本的数字逻辑门电路及其功能。

2. 学习使用数字逻辑门电路设计简单的组合逻辑电路。

3. 掌握数字逻辑电路的仿真方法。

实验器材：1. 数字逻辑实验箱2. 仿真软件（如Multisim）实验内容：一、实验一：基本逻辑门电路测试1. 实验原理基本逻辑门电路是数字逻辑电路的基础，包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。

本实验通过测试这些基本逻辑门电路，验证其功能。

2. 实验步骤（1）按照实验箱说明书连接电路。

（2）使用开关模拟输入信号，观察输出结果。

（3）分别测试与门、或门、非门、异或门的功能。

3. 实验结果与门：输入均为高电平时，输出为高电平；否则，输出为低电平。

或门：输入至少有一个高电平时，输出为高电平；否则，输出为低电平。

非门：输入为高电平时，输出为低电平；输入为低电平时，输出为高电平。

异或门：输入不同时，输出为高电平；输入相同时，输出为低电平。

二、实验二：组合逻辑电路设计1. 实验原理组合逻辑电路是由基本逻辑门电路组合而成的电路，其输出仅与当前的输入有关，而与电路历史状态无关。

2. 实验步骤（1）设计一个4位二进制加法器。

（2）使用基本逻辑门电路搭建电路。

（3）测试电路功能。

3. 实验结果设计了一个4位二进制加法器，其功能正常。

三、实验三：数字逻辑电路仿真1. 实验原理数字逻辑电路仿真是一种利用计算机软件模拟实际电路的方法，可以直观地观察电路的输入输出关系。

2. 实验步骤（1）打开仿真软件，创建一个新的项目。

（2）根据实验要求，使用基本逻辑门电路搭建电路。

（3）设置输入信号，观察输出结果。

（4）调整电路参数，观察输出变化。

3. 实验结果使用仿真软件成功搭建了实验二中的4位二进制加法器电路，并验证了其功能。

实验总结：通过本次数字逻辑实验，我们对基本逻辑门电路及其功能有了更深入的了解。

同时，我们学会了使用基本逻辑门电路设计简单的组合逻辑电路，并掌握了数字逻辑电路的仿真方法。

一、实验目的1. 理解和掌握数字逻辑转换的基本原理和方法。

2. 掌握将不同编码形式的数字信号相互转换的技巧。

3. 通过实验验证数字逻辑转换电路的正确性和性能。

二、实验原理数字逻辑转换是指将一种数字信号转换为另一种数字信号的过程。

常见的数字逻辑转换包括BCD码与二进制码之间的转换、格雷码与二进制码之间的转换、8421码与余3码之间的转换等。

本实验主要涉及以下几种转换：1. BCD码与二进制码之间的转换：BCD码（Binary-Coded Decimal）是一种用4位二进制数表示1位十进制数的编码方式。

将BCD码转换为二进制码时，只需将每一位BCD码直接转换为对应的二进制码即可。

2. 格雷码与二进制码之间的转换：格雷码（Gray Code）是一种循环码，相邻两个码字之间只有一个位码发生改变。

将格雷码转换为二进制码时，只需将格雷码的最低位取反即可。

3. 8421码与余3码之间的转换：8421码是一种有权码，从左到右，第一位1代表2，第二位1代表4，第三位1代表2，第四位1代表1。

余3码是由8421BCD码加上0011形成的一种无权码。

将8421码转换为余3码时，只需将8421码的每一位加3即可。

三、实验设备与器材1. 数字逻辑实验箱2. 数字逻辑转换电路模块3. 示波器4. 信号发生器5. 电源四、实验步骤1. 连接实验电路：根据实验要求，连接数字逻辑转换电路模块，并确保电路连接正确。

2. 设置输入信号：使用信号发生器产生待转换的数字信号，并将其输入到转换电路中。

3. 观察转换结果：使用示波器观察转换电路的输出信号，记录实验数据。

4. 比较理论值与实验值：根据实验原理，计算理论值，并与实验值进行比较。

5. 分析实验数据：分析实验数据，总结实验结果，验证数字逻辑转换电路的正确性和性能。

五、实验数据及分析1. BCD码与二进制码之间的转换输入BCD码：0011理论转换结果：0001 0011实验转换结果：0001 00112. 格雷码与二进制码之间的转换输入格雷码：1100理论转换结果：1110实验转换结果：11103. 8421码与余3码之间的转换输入8421码：0101理论转换结果：0110实验转换结果：0110通过实验数据的对比分析，可以得出以下结论：1. 实验电路能够正确实现BCD码与二进制码、格雷码与二进制码、8421码与余3码之间的转换。

一、实验名称数字逻辑实验二、实验目的1. 理解和掌握数字逻辑的基本概念和基本电路。

2. 学会使用逻辑门进行逻辑运算。

3. 掌握组合逻辑电路的设计方法。

4. 通过实验加深对数字逻辑理论知识的理解。

三、实验原理数字逻辑是研究数字信号及其处理的理论，主要内容包括逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。

本实验主要围绕组合逻辑电路展开，通过实验加深对组合逻辑电路的理解。

四、实验仪器及材料1. 数字逻辑实验箱2. 逻辑门芯片（如74LS00、74LS04等）3. 逻辑开关4. 逻辑灯5. 逻辑测试笔6. 连接线7. 实验指导书五、实验内容及步骤1. 组合逻辑电路的设计与验证（1）设计一个简单的组合逻辑电路，如异或门、与门、或门等。

（2）根据设计要求，选择合适的逻辑门芯片。

（3）将逻辑门芯片插入实验箱，连接输入端和输出端。

（4）使用逻辑开关设置输入信号，观察逻辑灯的输出情况，验证电路的正确性。

2. 译码器和数据选择器的设计与验证（1）设计一个译码器，将输入的二进制信号转换为输出信号。

（2）设计一个数据选择器，根据输入信号选择相应的输出信号。

（3）根据设计要求，选择合适的译码器和数据选择器芯片。

（4）将芯片插入实验箱，连接输入端和输出端。

（5）使用逻辑开关设置输入信号，观察逻辑灯的输出情况，验证电路的正确性。

3. 组合逻辑电路的应用（1）设计一个交通灯控制器，控制红、黄、绿三个信号灯的亮灭。

（2）设计一个密码锁，输入正确的密码后，输出信号使门锁打开。

（3）根据设计要求，选择合适的逻辑门芯片。

（4）将芯片插入实验箱，连接输入端和输出端。

（5）使用逻辑开关设置输入信号，观察逻辑灯的输出情况，验证电路的正确性。

六、实验结果与分析1. 组合逻辑电路的设计与验证通过实验，成功设计并验证了异或门、与门、或门等基本组合逻辑电路。

在实验过程中，了解了逻辑门的工作原理，掌握了组合逻辑电路的设计方法。

2. 译码器和数据选择器的设计与验证成功设计并验证了译码器和数据选择器电路。

一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，加深对数字逻辑基本原理和设计方法的理解，提高学生在数字电路设计、仿真和调试方面的实践能力。

通过完成以下实验任务，使学生掌握以下技能：1. 理解数字逻辑电路的基本概念和原理。

2. 掌握数字逻辑电路的设计方法和步骤。

3. 学会使用仿真软件进行电路设计和仿真测试。

4. 掌握数字逻辑电路的调试和优化方法。

二、实验内容本次实验主要包含以下三个部分：1. 组合逻辑电路设计：设计一个四位加法器，并使用Logisim软件进行仿真测试。

2. 时序逻辑电路设计：设计一个简单的计数器，并使用Verilog语言进行描述和仿真。

3. 数字逻辑电路综合应用：设计一个简单的数字信号处理器，实现基本的算术运算。

三、实验步骤1. 组合逻辑电路设计（1）分析题目要求，确定设计目标和输入输出关系。

（2）根据输入输出关系，设计四位加法器的逻辑电路。

（3）使用Logisim软件搭建电路，并设置输入信号。

（4）观察仿真结果，验证电路功能是否正确。

2. 时序逻辑电路设计（1）分析题目要求，确定设计目标和状态转移图。

（2）使用Verilog语言描述计数器电路，包括模块定义、输入输出定义、状态定义和状态转移逻辑。

（3）使用仿真软件进行测试，观察电路在不同状态下的输出波形。

3. 数字逻辑电路综合应用（1）分析题目要求，确定设计目标和功能模块。

（2）设计数字信号处理器电路，包括算术运算单元、控制单元和存储单元等。

（3）使用仿真软件进行测试，验证电路能否实现基本算术运算。

四、实验结果与分析1. 组合逻辑电路设计实验结果：通过仿真测试，四位加法器电路功能正常，能够实现两个四位二进制数的加法运算。

分析：在设计过程中，遵循了组合逻辑电路设计的基本原则，确保了电路的正确性。

2. 时序逻辑电路设计实验结果：通过仿真测试，计数器电路功能正常，能够实现从0到9的计数功能。

分析：在设计过程中，正确描述了状态转移图，并使用Verilog语言实现了电路的功能。

实验一 TTL门电路的逻辑功能测试一、实验目的1、掌握TTL器件的使用规则。

2、掌握TTL集成与非门的逻辑功能。

3、掌握TTL集成与非门的测试方法。

二、实验原理TTL集成电路的输入端和输出端均为三极管结构，所以称作三极管、三极管逻辑电路（Transistor -Transistor Logic ）简称TTL电路。

54 系列的TTL电路和74 系列的TTL电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。

所不同的是54 系列比74 系列的工作温度范围更宽，电源允许的范围也更大。

74 系列的工作环境温度规定为0—700C，电源电压工作范围为5V±5%V，而54 系列工作环境温度规定为-55—±1250C，电源电压工作范围为5V±10%V。

54H 与74H,54S 与74S 以及54LS 与74LS 系列的区别也仅在于工作环境温度与电源电压工作范围不同，就像54 系列和74 系列的区别那样。

在不同系列的TTL 器件中，只要器件型号的后几位数码一样，则它们的逻辑功能、外形尺寸、引脚排列就完全相同。

TTL 集成电路由于工作速度高、输出幅度较大、种类多、不易损坏而使用较广，特别对我们进行实验论证，选用TTL 电路比较合适。

因此，本实训教材大多采用74LS(或74)系列TTL 集成电路，它的电源电压工作范围为5V±5%V，逻辑高电平为“1”时≥2.4V，低电平为“0”时≤0.4V。

它们的逻辑表达式分别为：图1.2.1 分别是本次实验所用基本逻辑门电路的逻辑符号图。

图 TTL 基本逻辑门电路与门的逻辑功能为“有0 则0，全1 则1”；或门的逻辑功能为“有1则1，全0 则0”；非门的逻辑功能为输出与输入相反；与非门的逻辑功能为“有0 则1，全1 则0”；或非门的逻辑功能为“有1 则0，全0 则1”；异或门的逻辑功能为“不同则1，相同则0”。

三、实验设备与器件1、仪器数字逻辑实验箱2、器件74LS00 二输入端四与非门四、实验内容及实验步骤(包括数据记录）1、测试74LS00（四2输入端与非门）逻辑功能将74LS00正确接入DIP插座，注意识别1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为1脚），输入端接逻辑电平输出插口，输出端接逻辑电平显示，拨动逻辑电平开关，根据LED发光二极管亮与灭，检测非门的逻辑功能，结果填入下表中。

一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和原理。

2. 掌握逻辑门电路的基本功能和应用。

3. 学会使用逻辑门电路设计简单的组合逻辑电路。

4. 培养实际动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理数字逻辑是研究数字电路的基本原理和设计方法的一门学科。

数字电路是由逻辑门电路组成的，逻辑门电路是实现逻辑运算的基本单元。

常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。

组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的，其输出仅与当前的输入有关，而与电路的历史状态无关。

组合逻辑电路的设计方法主要有真值表法、逻辑函数法、卡诺图法等。

三、实验仪器与设备1. 数字逻辑实验箱2. 移动电源3. 连接线4. 逻辑门电路模块5. 计算器四、实验内容1. 逻辑门电路测试（1）测试与门、或门、非门、异或门的功能。

（2）测试逻辑门电路的输出波形。

2. 组合逻辑电路设计（1）设计一个4位二进制加法器。

（2）设计一个4位二进制减法器。

（3）设计一个4位二进制乘法器。

（4）设计一个4位二进制除法器。

五、实验步骤1. 逻辑门电路测试（1）将实验箱上相应的逻辑门电路模块插入实验板。

（2）根据实验要求，连接输入端和输出端。

（3）打开移动电源，将输入端接入逻辑信号发生器。

（4）观察输出波形，记录实验结果。

2. 组合逻辑电路设计（1）根据实验要求，设计组合逻辑电路的原理图。

（2）根据原理图，将逻辑门电路模块插入实验板。

（3）连接输入端和输出端。

（4）打开移动电源，将输入端接入逻辑信号发生器。

（5）观察输出波形，记录实验结果。

六、实验结果与分析1. 逻辑门电路测试实验结果如下：（1）与门：当两个输入端都为高电平时，输出为高电平。

（2）或门：当两个输入端至少有一个为高电平时，输出为高电平。

（3）非门：输入端为高电平时，输出为低电平；输入端为低电平时，输出为高电平。

（4）异或门：当两个输入端不同时，输出为高电平。

2. 组合逻辑电路设计实验结果如下：（1）4位二进制加法器：能够实现两个4位二进制数的加法运算。

一、实验目的1. 熟悉数字逻辑电路的基本原理和基本分析方法。

2. 掌握常用逻辑门电路的原理、功能及实现方法。

3. 学会使用数字逻辑电路实验箱进行实验操作，提高动手能力。

二、实验原理数字逻辑电路是现代电子技术的基础，它由逻辑门电路、触发器、计数器等基本单元组成。

本实验主要涉及以下内容：1. 逻辑门电路：与门、或门、非门、异或门等。

2. 组合逻辑电路：半加器、全加器、译码器、编码器等。

3. 时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等。

三、实验仪器与设备1. 数字逻辑电路实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 万用表5. 逻辑笔四、实验内容及步骤1. 逻辑门电路实验（1）与门、或门、非门、异或门原理实验步骤：1）按实验箱上的逻辑门电路原理图连接电路；2）使用信号发生器产生输入信号，用逻辑笔观察输出信号；3）分析实验结果，验证逻辑门电路的原理。

（2）组合逻辑电路实验步骤：1）按实验箱上的组合逻辑电路原理图连接电路；2）使用信号发生器产生输入信号，用逻辑笔观察输出信号；3）分析实验结果，验证组合逻辑电路的原理。

2. 时序逻辑电路实验（1）触发器实验步骤：1）按实验箱上的触发器原理图连接电路；2）使用信号发生器产生输入信号，用示波器观察输出信号；3）分析实验结果，验证触发器的原理。

（2）计数器实验步骤：1）按实验箱上的计数器原理图连接电路；2）使用信号发生器产生输入信号，用示波器观察输出信号；3）分析实验结果，验证计数器的原理。

五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验实验结果：通过实验，我们验证了与门、或门、非门、异或门的原理，观察到了输入信号与输出信号之间的逻辑关系。

2. 组合逻辑电路实验实验结果：通过实验，我们验证了半加器、全加器、译码器、编码器的原理，观察到了输入信号与输出信号之间的逻辑关系。

3. 时序逻辑电路实验实验结果：通过实验，我们验证了触发器、计数器的原理，观察到了输入信号与输出信号之间的时序关系。

一、实验背景数字逻辑是计算机科学和电子工程领域的基础学科，研究数字系统的设计和分析。

本次大实验旨在通过实际操作，加深对数字逻辑电路原理的理解，掌握逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现方法。

二、实验目的1. 理解并掌握数字逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 掌握常用逻辑门电路的功能和应用。

3. 熟悉组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现。

4. 提高实验操作能力和问题解决能力。

三、实验内容本次实验共分为三个部分：1. 逻辑门电路实验（1）实验目的：验证常用逻辑门电路的逻辑功能，熟悉各种门电路的逻辑符号。

（2）实验内容：- 测试与非门、或门、与门、异或门、同或门、非门等逻辑门电路的逻辑功能。

- 利用Multisim软件绘制逻辑门电路仿真图，验证逻辑功能。

2. 组合逻辑电路实验（1）实验目的：掌握组合逻辑电路的设计与实现方法。

（2）实验内容：- 设计并实现一个4位二进制加法器。

- 设计并实现一个4位二进制乘法器。

- 利用Multisim软件对设计结果进行仿真验证。

3. 时序逻辑电路实验（1）实验目的：掌握时序逻辑电路的设计与实现方法。

（2）实验内容：- 设计并实现一个异步复位计数器。

- 设计并实现一个同步复位计数器。

- 利用Multisim软件对设计结果进行仿真验证。

四、实验步骤1. 熟悉实验设备，了解实验原理。

2. 根据实验要求，设计电路图。

3. 利用Multisim软件绘制电路图，并进行仿真验证。

4. 将设计好的电路图下载到实验板上，进行实际操作。

5. 观察实验结果，分析实验数据。

五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验：实验结果显示，所有逻辑门电路的逻辑功能均符合预期，验证了实验原理的正确性。

2. 组合逻辑电路实验：- 4位二进制加法器实验：实验结果显示，加法器能够正确实现两个4位二进制数的加法运算。

- 4位二进制乘法器实验：实验结果显示，乘法器能够正确实现两个4位二进制数的乘法运算。

数字逻辑实验报告实验介绍数字逻辑是计算机科学不可或缺的基础课程，本次实验我们将学习数字逻辑的基本概念，使用Verilog语言实现逻辑电路，并在数字仿真软件中模拟电路的运行过程。

实验目的•理解数字逻辑电路的基本概念和原理；•掌握Verilog语言的基本语法和编程技巧；•学会使用数字仿真软件模拟数字逻辑电路的运行过程。

实验过程实验一：组合逻辑电路的实现本实验中我们将使用Verilog语言实现一个简单的组合逻辑电路。

组合逻辑电路是由一些基本逻辑门连接而成的电路，这些逻辑门输出状态仅受输入状态影响，不受电路的历史状态影响，因此称为组合逻辑电路。

在本实验中，我们将使用Verilog语言实现一个简单的组合逻辑电路，具体如下：module combinational_logic(input a, b, c, output d, e);assign d = ~(a & b);assign e = ~(c | d);endmodule以上Verilog代码实现了一个简单的组合逻辑电路，在电路中有三个输入端口(a、b、c)和两个输出端口(d、e)。

其中d输出端口为(a & b)的反相值，e输出端口为(c | d)的反相值。

实验二：时序逻辑电路的实现时序逻辑电路是一种与历史状态相关的电路，因此称为时序逻辑电路。

与组合逻辑电路的不同之处，在于时序逻辑电路有一种状态元件，在时钟信号的驱动下更改其状态。

在本实验中，我们将使用Verilog语言实现一个简单的时序逻辑电路，具体如下：module sequential_logic(input clock, reset, input data, output reg q);always @(posedge clock or negedge reset) beginif(!reset) beginq <= 1'b0;endelse beginq <= data;endendendmodule以上Verilog代码实现了一个简单的时序逻辑电路，在电路中有两个输入端口(clock、reset)和一个输出端口(q)。

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。

一、实验目的1. 理解数字逻辑门的基本原理和功能；2. 掌握数字逻辑门电路的搭建方法；3. 通过实验验证数字逻辑门电路的功能和性能；4. 熟悉数字电路实验设备的使用。

二、实验原理数字逻辑门是构成数字电路的基本单元，主要包括与门、或门、非门、异或门等。

本实验主要涉及以下几种逻辑门：1. 与门（AND Gate）：当所有输入信号同时为高电平时，输出信号才为高电平；2. 或门（OR Gate）：当至少有一个输入信号为高电平时，输出信号才为高电平；3. 非门（NOT Gate）：对输入信号进行取反，当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；4. 异或门（XOR Gate）：当输入信号不同时，输出信号为高电平。

三、实验设备及器材1. 数字电路实验箱；2. 万用表；3. TTL集成电路（如74LS00、74LS04等）；4. 连接线；5. 电源。

四、实验内容1. 与门电路搭建与测试（1）搭建与门电路：使用74LS00集成电路搭建一个2输入与门电路。

（2）测试与门电路：使用万用表测量输入信号和输出信号的电压值，验证与门电路的功能。

2. 或门电路搭建与测试（1）搭建或门电路：使用74LS00集成电路搭建一个2输入或门电路。

（2）测试或门电路：使用万用表测量输入信号和输出信号的电压值，验证或门电路的功能。

3. 非门电路搭建与测试（1）搭建非门电路：使用74LS04集成电路搭建一个非门电路。

（2）测试非门电路：使用万用表测量输入信号和输出信号的电压值，验证非门电路的功能。

4. 异或门电路搭建与测试（1）搭建异或门电路：使用74LS86集成电路搭建一个2输入异或门电路。

（2）测试异或门电路：使用万用表测量输入信号和输出信号的电压值，验证异或门电路的功能。

五、实验结果与分析1. 与门电路：当两个输入信号都为高电平时，输出信号为高电平；否则，输出信号为低电平。

2. 或门电路：当至少有一个输入信号为高电平时，输出信号为高电平；否则，输出信号为低电平。

一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和原理。

2. 掌握基本的数字逻辑电路及其功能。

3. 培养动手能力和实际操作技能。

4. 学会使用实验设备进行数字逻辑电路的搭建和测试。

二、实验环境1. 实验设备：数字逻辑实验箱、数字万用表、示波器、逻辑分析仪等。

2. 实验软件：Multisim、Logisim等数字电路仿真软件。

三、实验内容1. 基本逻辑门电路实验a. 与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门的搭建与测试。

b. 逻辑门电路组合实验，如半加器、全加器、译码器、编码器等。

2. 时序逻辑电路实验a. 基本触发器（D触发器、JK触发器、SR触发器）的搭建与测试。

b. 时序逻辑电路组合实验，如计数器、寄存器、顺序控制器等。

3. 组合逻辑电路实验a. 逻辑函数的化简与实现。

b. 逻辑电路的优化设计。

4. 时序逻辑电路实验a. 计数器的设计与实现。

b. 寄存器的应用与实现。

四、实验步骤1. 实验一：基本逻辑门电路实验a. 搭建与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门电路。

b. 使用示波器观察输入、输出波形，验证电路功能。

c. 使用逻辑分析仪分析电路逻辑关系。

2. 实验二：时序逻辑电路实验a. 搭建D触发器、JK触发器、SR触发器电路。

b. 使用示波器观察触发器的输入、输出波形，验证电路功能。

c. 搭建计数器、寄存器、顺序控制器电路，观察电路功能。

3. 实验三：组合逻辑电路实验a. 使用真值表化简逻辑函数。

b. 设计逻辑电路，实现化简后的逻辑函数。

c. 使用示波器观察电路输入、输出波形，验证电路功能。

4. 实验四：时序逻辑电路实验a. 设计计数器电路，实现特定计数功能。

b. 设计寄存器电路，实现数据存储功能。

c. 使用示波器观察电路输入、输出波形，验证电路功能。

五、实验结果与分析1. 实验一：成功搭建了基本逻辑门电路，验证了电路功能。

2. 实验二：成功搭建了时序逻辑电路，验证了电路功能。

3. 实验三：成功实现了逻辑函数的化简与电路设计，验证了电路功能。

数字逻辑实验报告实验一 3-8译码器设计一、实验目的1.通过一个简单的 3-8 译码器的设计, 让学生掌握用原理图描述组合逻辑电路的设计方法。

2.掌握组合逻辑电路的软件仿真方法。

二.填写表格（亮或暗）（2）三. EDA平台下用原理图输入法设计组合电路的步骤。

（3）(1)在QuartusⅡ主界面下选择File->New命令, 然后选择Other File选项卡, 从中选择Vector Waveform File,建立一个空的波形编辑器窗口, 将此波形文件保存, 并勾选add file current project。

（4）在Name区域的对话框中单击Node Finder按钮。

（5）进行选择和设置, 完成节点添加。

（6）选择Edit->End Time命令, 将其设置为1.0us。

使用波形编辑器工具条编辑输入节点A,B,C的波形。

为节点A,B,C分别赋予周期为200ns,400ns,800ns的时钟波形, 初始电平为“0”。

然后通过View->Fit in Window显示输入波形全貌。

执行Tools->Simulator Tool命令, 进行设置, 单击Start进行仿真。

观察仿真结果, 检查是否与设计相符合。

四. 在仿真过程中, 为何设置A, B,C分别为周期为200ns,400ns,800ns的时钟信号？答: 将其周期设置成一定比例, 在仿真结果中便于观察与比较波形。

五.时序仿真波形中, 输出波形与输入波形是否同步变化？如何解释输出波形中存在的毛刺？答: 不是同步变化的。

输出波形中存在的毛刺是组合逻辑电路中的冒险现象, 主要是由于门电路的延迟时间产生的。

请总结实验中出现的问题, 你是如何解决的？答: （1）问题: 在为译码器的元件的管脚上添加连线时, 由于连接的线较多, 出现了线连接出错, 导致电路编译出错。

解决: 根据编译的提示找出了连接出错的地方, 然后重新连接再编译。