数字逻辑实验分解

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、实验背景数字逻辑是电子技术与计算机科学的基础课程，它研究数字电路的设计与实现。

为了加深对数字逻辑电路的理解，我们进行了本次实验，通过实际操作和仿真，验证数字逻辑电路的理论知识，并掌握数字逻辑电路的设计与实现方法。

二、实验目的1. 理解数字逻辑电路的基本原理和组成。

2. 掌握逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。

3. 通过实验验证数字逻辑电路的功能，提高动手能力和分析问题能力。

三、实验内容1. 逻辑门电路实验（1）实验目的：学习分析基本的逻辑门电路的工作原理，掌握与门、或门、非门等基本逻辑门电路的逻辑功能。

（2）实验步骤：①按照实验指导书的要求，连接实验电路；②根据输入信号，观察输出信号，验证逻辑门电路的逻辑功能；③记录实验结果，分析实验现象。

（3）实验结果与分析：实验结果显示，与门、或门、非门等基本逻辑门电路的逻辑功能符合预期。

通过实验，我们加深了对逻辑门电路工作原理的理解。

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，验证组合逻辑电路的功能。

（2）实验步骤：①根据实验要求，设计组合逻辑电路；②按照实验指导书的要求，连接实验电路；③根据输入信号，观察输出信号，验证组合逻辑电路的功能；④记录实验结果，分析实验现象。

（3）实验结果与分析：实验结果显示，设计的组合逻辑电路功能符合预期。

通过实验，我们掌握了组合逻辑电路的设计方法，提高了逻辑思维能力。

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，验证时序逻辑电路的功能。

（2）实验步骤：①根据实验要求，设计时序逻辑电路；②按照实验指导书的要求，连接实验电路；③根据输入信号，观察输出信号，验证时序逻辑电路的功能；④记录实验结果，分析实验现象。

（3）实验结果与分析：实验结果显示，设计的时序逻辑电路功能符合预期。

通过实验，我们掌握了时序逻辑电路的设计方法，提高了逻辑思维能力。

四、实验总结通过本次实验，我们完成了以下任务：1. 理解了数字逻辑电路的基本原理和组成；2. 掌握了逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法；3. 通过实验验证了数字逻辑电路的功能，提高了动手能力和分析问题能力。

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。

一、实验背景数字逻辑实验是电子工程、计算机科学与技术等相关专业学生必修的一门实践性课程。

本实验旨在帮助学生理解数字逻辑电路的基本原理，掌握数字电路的设计方法，提高动手实践能力。

为了确保实验顺利进行，现将实验分工如下：二、实验分工1. 实验组长（1）负责实验前的准备工作，包括实验设备的检查、实验材料的准备等；（2）协调实验过程中各成员的工作，确保实验顺利进行；（3）对实验结果进行汇总和分析，撰写实验报告；（4）对实验中出现的问题进行总结，提出改进措施。

2. 组员分工（1）A组- 负责实验一：基本门电路实验- 成员：A1、A2、A3A1：负责电路搭建，记录实验数据；A2：负责电路仿真，验证实验结果；A3：负责实验报告撰写，整理实验数据。

（2）B组- 负责实验二：组合逻辑电路设计- 成员：B1、B2、B3B1：负责电路设计，绘制电路图；B2：负责电路仿真，验证实验结果；B3：负责实验报告撰写，整理实验数据。

- 负责实验三：时序逻辑电路设计- 成员：C1、C2、C3C1：负责电路设计，绘制电路图；C2：负责电路仿真，验证实验结果；C3：负责实验报告撰写，整理实验数据。

（4）D组- 负责实验四：数字逻辑电路综合应用- 成员：D1、D2、D3D1：负责电路设计，绘制电路图；D2：负责电路仿真，验证实验结果；D3：负责实验报告撰写，整理实验数据。

三、实验流程1. 实验前，各组成员共同讨论实验方案，明确实验目的和任务；2. 按照实验分工，各组成员分别完成实验任务；3. 实验过程中，各组成员互相协作，确保实验顺利进行；4. 实验结束后，各组成员对实验结果进行分析，撰写实验报告。

四、实验总结通过本次数字逻辑实验，各组成员掌握了数字逻辑电路的基本原理和设计方法，提高了动手实践能力。

以下是各组实验总结：1. A组实验一：基本门电路实验，通过搭建和仿真实验电路，验证了与门、或门、非门等基本逻辑门电路的功能。

2. B组实验二：组合逻辑电路设计，通过设计组合逻辑电路，实现了逻辑加法器、译码器、数据选择器等功能。

数字逻辑电路专题实验报告——多功能数字钟设计目录一．实验目的 (3)二．设计项目实现的目标 (3)三．系统设计方案 (3)1. 系统功能模块示意图： (3)2. 功能模块说明： (3)总控电路 (3)四．测试结果及分析 (8)五．项目总结 (10)六．结束语 (10)七．参考书 (11)一．实验目的1．学会综合运用组合逻辑、时序逻辑设计数字系统电路的方法2．学会使用EDA软件（Quartus）设计调试电路的方法3．掌握FPGA（可编程逻辑器件）技术的层次化电路设计二．设计项目实现的目标设计一个数字式电子时钟。

能够显示时、分、秒，其中小时采用24时计时法，能够整点报时，报时时，按照12时计时法报时，闹钟响的次数与时间相同，电子钟与秒表的显示均由LED七段数码管显示。

系统可以手动调节时间。

三．系统设计方案1. 系统功能模块示意图：可将系统电路划分为三个模块：控制电路模块、计时模块及报时模块。

而计时模块又分为计秒模块、计分模块及计小时模块。

2. 功能模块说明：总控电路模块功能：（1）60进制BCD码计数器counter60电路原理图如下所示：clk为时钟信号输入，en和enout分别为计数使能输入和进位使能输出，用于各计时模块间的级联q0~7为计数值的BCD码输出。

说明：设计该计数器应输出两路BCD码，一路表示十位，模为6；另一路表示个位，模为10。

使用的元器件为74161四位二进制计数器及若干逻辑门，两个74161采用同步方式级联。

（2）24进制BCD码计数器counter24电路原理图如下所示：（3）校时模块adjuster电路原理图如下所示：d2_4e2线-4译码器电路：adjuster校时电路：S_CE、M_CE、H_CE分别连接秒分时计数的使能端，CLK输出连接其各计数器时钟信号输入端；EN为时钟的使能输入端，CLK1Hz为控制整个时钟的时钟信号输入，S_ENOUT、M_ENOUT连接各计数器的进位使能，SET为加一修改输入，MODE为模式切换模式输入：（1）MODE无输入,COUNTER的QA和QB为00，译码后SEL为1，74157选择器选择B1、B2、B3、B4，输出CLK、S_CE、M_CE、H_CE分别为CLK1Hz时钟信号、EN、S_ENOUT、M_ENOUT，使电路进入正常计时过程；（2）MODE输入一个脉冲，计数器加1，译码后输出SEL，S_EN，M_EN，H_EN分别为0，1，0，0，74157选择器选择A1、A2、A3、A4，输出CLK、S_CE、M_CE、H_CE 分别为SET、S_CE、M_CE、H_CE，此时输入SET脉冲即完成对秒的加1修改；（3）分钟修改与小时修改，只需分别给MODE两个脉冲和三个脉冲即可切换到所需模式下，道理与（2）中所述相同，故不再赘述。

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。

第1篇一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和原理；2. 掌握数字逻辑电路的基本分析方法；3. 熟悉数字电路仿真软件的使用；4. 培养实验操作能力和问题解决能力。

二、实验内容及步骤1. 实验一：组合逻辑电路设计（1）设计2选1多路选择器（MUX21）1）根据教材5.1节流程，利用Quartus II完成MUX21的文本编辑输入（MUX21.v）；2）进行仿真测试，给出仿真波形；3）在实验系统上硬件测试，验证设计功能；4）引脚锁定及硬件下载测试，a和b分别接来自不同的时钟，输出信号接蜂鸣器；5）编译、下载和硬件测试实验，通过选择键1，控制s，可使蜂鸣器输出不同音调。

（2）设计三人表决电路1）根据教材5.1节流程，利用Quartus II完成三人表决电路的文本编辑输入（图5-36）；2）进行仿真测试，给出仿真波形；3）在实验系统上硬件测试，验证设计功能；4）引脚锁定及硬件下载测试，ABC[2..0]分别接自键3、键2、键1；CLK接自时钟CLOCK0(256Hz)，输出信号X接D1，输出信号Y接蜂鸣器；5）编译、下载和硬件测试实验，通过按下键3、键2、键1，控制D1的亮灭。

2. 实验二：时序逻辑电路设计（1）设计‘101’序列检测器1）验证RS/D/JK/T触发器的功能；2）熟悉逻辑分析仪、字发生器的使用；3）形成原始的状态图和状态表；4）采用Mealy型同步时序逻辑电路实现序列检测器的功能；5）初始状态：A，状态1：B，状态2：C；6）状态化简（用隐含表）；7）状态编码（优先级1>2>3的顺序编码）；8）确定激励函数和输出函数，并画出逻辑电路图；9）在Ni Multisim上实现电路的仿真；10）记录实验现象，采用截屏波形的方法。

（2）设计RISC-V五级流水线CPU1）了解数字逻辑与组成原理实践教程；2）设计32位RISC-V五级流水线CPU代码；3）使用Modelsim进行仿真；4）提供项目源代码、测试数据、设计图和指令集；5）编写实验报告，包括实验目的、环境介绍、系统设计、实验步骤和结果分析。

竭诚为您提供优质文档/双击可除数字逻辑实验报告百度文库篇一：数字逻辑实验报告哈尔滨师范大学数字逻辑实验报告姓名：学号：年级：班级：专业：学期：计算机科学与信息工程学院实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验1基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验【实验名称】基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验【实验学时】4学时【实验目的】掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性掌握各种门电路的逻辑符号了解集成电路的外引线排列及其使用方法学习组合逻辑电路的设计及测试方法【实验内容】部分TTL门电路逻辑功能验证组合逻辑设计之全加器或全减器【实验设备】数字逻辑实验箱双踪示波器（记录波形时，应注意输入、输出波形的时间相位关系，在座标中上下对齐。

）集成电路：7400、7404、7432、7486【实验步骤】1)在实验箱上插入相应的门电路，并把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接发光二极管，接好电源正负极，即可进行逻辑特性验证实验。

将其逻辑特性制成表格。

2)用7400连接的电路如图1.1所示，其中m端输入hZ 级的连续脉冲，n端输入KhZ级的连续脉冲，x和Y接逻辑开关，在xY的四种输入组合下，用示波器观测A、b及F点的波形，并记录下来，写出F=f（m、n、x、Y）的逻辑表达式。

3）实验电路如图1.2所示，在x端加入KhZ级的数字信号，逻辑开关Ab为00、01、10、11四种组合下，用示波器观察输入输出波形，解释Ab对信号的控制作用。

4)用7486和7400搭出全加器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号，观察输出结果和进位/借位电平，记录下来。

思考题：第二题用7486和7400设计一个可控制的半加/半减电路，控制端x=0时，为半加器，x=1时为半减器。

搭出电路并验证其运算是否正确。

【实验原理】1）组合逻辑电路的分析：对已给定的组合逻辑电路分析其逻辑功能。

步骤：（1）由给定的组合逻辑电路写函数式；（2）对函数式进行化简或变换；（3）根据最简式列真值表；（4）确认逻辑功能。

实验报告实验一基本门电路功能验证实验实验目的：验证与非门74LS00（或74HC00）、或非门74LS02）以及非门74LS04（或74HC04）逻辑功能1.验证与非门的逻辑功能实验器材：数字逻辑实验箱一个；数字万用表一个；5V电源一个；导线若干；实验原理：74LS00（或74HC00）为四个二输入端的与非门，74LS04（或74HC04）是六反相器。

其引脚分别如图1、2所示。

实验过程：参照引脚分布图，连接电路图，在电路图连接完成之前要断开电源。

1,2两个端口为输入端，1,2两个输入端接在控制端，通过波动上下开关来改变输入电阻的大小，通过控制2个输入端电平的高低。

3为输出端，接在信号显示管上，通过显示管来确定输出信号是否有效。

，用万能表测量出输出端的电平大小，并及时记录下实验结果。

实验结果：得到如下四组数据，根据数据得出真值表实验结论：实验结果验证了与非门逻辑电路的功能，可以用一个图和真值表表示：2.验证或非门的逻辑功能实验器材：数字逻辑实验箱一个；数字万用表一个；5V电源一个；导线若干；实验原理：74LS02为四个二输入端的与非门，74LS04（或74HC04）是六反相器。

实验过程：参照引脚分布图，连接电路图，在电路图连接完成之前要断开电源。

1,2两个端口为输入端，1,2两个输入端接在控制端，通过波动上下开关来改变输入电阻的大小，通过控制2个输入端电平的高低。

3为输出端，接在信号显示管上，通过显示管来确定输出信号是否有效。

，用万能表测量出输出端的电平大小，并及时记录下实验结果。

实验结果：实验结论：实验结果验证了或非门逻辑电路的功能，可以用一个图和真值表表示：3.验证非门的逻辑功能实验器材：数字逻辑实验箱一个；数字万用表一个；5V电源一个；导线若干；实验原理：74LS04（或74HC04）为四个二输入端的与非门，74LS04（或74HC04）是六反相器。

实验过程：参照引脚分布图，连接电路图，在电路图连接完成之前要断开电源。

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。

竭诚为您提供优质文档/双击可除数字逻辑实验报告百度文库篇一：数字逻辑实验报告哈尔滨师范大学数字逻辑实验报告姓名：学号：年级：班级：专业：学期：计算机科学与信息工程学院实验报告学生姓名：学号：指导教师：实验1基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验【实验名称】基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验【实验学时】4学时【实验目的】掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性掌握各种门电路的逻辑符号了解集成电路的外引线排列及其使用方法学习组合逻辑电路的设计及测试方法【实验内容】部分TTL门电路逻辑功能验证组合逻辑设计之全加器或全减器【实验设备】数字逻辑实验箱双踪示波器（记录波形时，应注意输入、输出波形的时间相位关系，在座标中上下对齐。

）集成电路：7400、7404、7432、7486【实验步骤】1)在实验箱上插入相应的门电路，并把输入端接实验箱的逻辑开关，输出端接发光二极管，接好电源正负极，即可进行逻辑特性验证实验。

将其逻辑特性制成表格。

2)用7400连接的电路如图1.1所示，其中m端输入hZ 级的连续脉冲，n端输入KhZ级的连续脉冲，x和Y接逻辑开关，在xY的四种输入组合下，用示波器观测A、b及F点的波形，并记录下来，写出F=f（m、n、x、Y）的逻辑表达式。

3）实验电路如图1.2所示，在x端加入KhZ级的数字信号，逻辑开关Ab为00、01、10、11四种组合下，用示波器观察输入输出波形，解释Ab对信号的控制作用。

4)用7486和7400搭出全加器或全减器电路，画出其电路图，并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号，观察输出结果和进位/借位电平，记录下来。

思考题：第二题用7486和7400设计一个可控制的半加/半减电路，控制端x=0时，为半加器，x=1时为半减器。

搭出电路并验证其运算是否正确。

【实验原理】1）组合逻辑电路的分析：对已给定的组合逻辑电路分析其逻辑功能。

步骤：（1）由给定的组合逻辑电路写函数式；（2）对函数式进行化简或变换；（3）根据最简式列真值表；（4）确认逻辑功能。

数字逻辑电路实验一、实验目的1.初步了解TDS－4数字系统综合实验平台、数字万用表UT56的使用方法。

2.熟悉TTL中小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。

3.掌握TTL与非门和异或门输入输出之间的逻辑关系及输入输出逻辑电平值。

二、实验器件、仪器和设备1．4双输入与非门74LS00 1片2．4异或门74LS86 1片3．4双输入与非门74LS20 1片4．4-2-3-2输入与或非门74LS64 1片5．数字万用表UT56 1台6．PC机（数字信号显示仪）1台7 ．TDS－4数字系统综合实验平台芯片引脚图三、实验步骤和测试分析1.初步了解TDS－4数字系统综合实验平台①学习数字万用表UT56的正确使用方法。

②利用数字万用表直流电压挡、实验平台LED指示灯及逻辑测试笔，弄清TDS－4数字系统综合实验平台为我们提高的电源端+5V、接地点，弄懂信号源逻辑电平开关K0~K11、2路单脉冲信号源功能及使用方法。

2．测试逻辑门的逻辑功能①测试4双输入与非门74LS00中至少一个与非门的逻辑功能。

②测试4双输入异或门74LS86异或门的逻辑功能。

测试方法和结果记录方式如①要求。

4输入与非门测试表格双4输入与非门(附加)4异或门测试表格3.进一步了解TDS－4数字系统综合实验平台①学习实验平台提供的数字信号显示仪使用方法，并利用其观察实验平台提供的所有固定频率时钟源12MHz、6MHz、3MHz、2MHz、1MHz、500KHz、100KHz共7 种频率的方波的波形图，并记录3MHz、2MHz、1MHz三种频率的方波的波形图。

②利用数字信号显示仪，观测与非门和异或门的控制特性。

观测方法如测试原理图所示，记录输入、输出波形，并对波形进行分析。

分析芯片是否满足所应有的逻辑功能，判断芯片好坏。

通过上图的测试数据及波形照片，可以得出芯片满足所应有的逻辑功能，即所使用的74LS00为正常芯片。

4. 用与非门芯片实现逻辑功能（二选一）①用74LS20实现逻辑功能，并测试验证。

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)。

组合逻辑电路实验一一、实验目的1、熟悉半加器、全加器的实验原理，学习电路的连接；2、了解基本74LS系列器件（74LS04、00、32）的性能；3、对实验结果进行分析，得到更为优化的实验方案。

二、实验内容1、按照实验原理图连接电路。

2、实验仪器：74LS系列的芯片、导线。

实验箱内的左侧提供了插放芯片的地方，右侧有控制运行方式的开关KC0、KC1及KC2。

其中KC1用来选择实验序号。

序号为0时，手动进行。

自动运行时按加、减选择所做实验的序号。

试验箱内有分别用于手动和自动实验的输入的控制开关K n和S n。

3、三、实验原理实验原理图如下：四、实验结果及分析1、将实验结果填入表1-1表1-1 2、实验结果分析 由实验结果可得半加和： Hi=Ai ⊕Bi 进位： Ci=AiBi则直接可以用异或门和与门来实现半加器，减少门的个数和级数，提高实验效率。

实验二 全加器一、实验目的1、掌握全加器的实验原理，用简单的与、或非门来实现全加器的功能。

2、分析实验结果，得到全加器的全加和和进位的逻辑表达式，根据表达式用78LS138和与、或、非门来实现全加器。

二、实验内容同半加器的实验，先采用手动方式，再用自动方式。

用自动方式时选实验序号2。

三、实验原理四、实验结果及其分析表1-22、实验结果分析从表1-2中的实验结果可以得到：Si=Ai Bi 1-Ci +Ai Bi 1-Ci +A i B i C i-1=Ai ⊕Bi ⊕Ci-1 Ci=AiBi+AiCi-1+BiCi-1故Si=∑)7,4,2,1(m Ci=∑)7,6,5,3(m因此可用三—八译码器74LS138和与非门实现全加器，逻辑电路图如下：实验三 三—八译码器与八—三编码器一、实验目的1、进一步了解译码器与编码器的工作原理，理解译码和编码是相反的过程。

2、在连接电路时，注意译码器74LS138和编码器74LS148使能端的有效级，知道两者的区别。

3、通过实验理解74LS148是优先权编码器。

姓名学号教师时间地点机位一．分立元件构成半加器全加器实验1.实验目的1)掌握组合逻辑电路的功能测试2)学会二进制数的运算规律3)掌握构造半加器和全加器的逻辑功能2.原理半加器原理：半加器是对两个一位二进制数进行相加，产生"和"与"进位"。

根据半加器的逻辑表达式可知，半加器的“和”Y是A、B的异或，而“进位”Z是A、B相与。

所以半加器可以用两个与非门和一个异或门组成。

全加器原理:两个多位二进制数相加时．除了最低位以外，每一位都应该考虑来自低位的进位。

将两个对应位的加数和来自低位的进位3个数相加，这种运算称为全加，所用的电路称为全加器。

即每一位全加器有3个输入端：Ai（被加数）、Bi（加数）、Ci-1（低位向本位的进位），2个输出端：Si（和）和Ci+1（向高位的进位）。

可用异或门和与或门等门电路组成。

3.实验步骤1）、先用74LS00和74LS86芯片搭建成半加器，并测试其功能，记录结果。

2）、如上构建两个半加器然后配合其他门电路构成全加器，并测试其功能，记录结果。

4.实验数据全加器真值表：5.实验现象如上表所示，如：全加器输入端均为0时，输出端也均为0即2栈灯均不亮。

，6.体会通过学习、操作基本电路半加器、全加器实验，我对全加器的功能、构成有了更深一步的了解。

在连接半加器的时候，非常顺利，但是连接全加器的时候，有点混乱，导线至多，用到的门电路也很多，需要有清晰地头脑才能顺利完成。

二．FPGA的下载和测试实验1.实验目的用MAXPLUS分别设计二位全加器和4位奇偶发生器，并下载到FPGA中测试。

2.原理二位全加器：在一位的基础上，复制并将Ci端与Ci-1相连4位奇偶发生器：利用异或门电路:(A⊕B)⊕(C⊕D)3.实验步骤1）、在MAXPLUS中选用基本门电路器件，构成一个两位全加器逻辑图。

2）、使用模拟工具进行模拟验证，并通过验证。

3)、定义FPGA的IO引脚功能。

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. 理解数字逻辑的基本概念和原理；2. 掌握常用数字逻辑门的功能和特性；3. 学会组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法；4. 培养动手能力和实际操作能力。

二、实验内容1. 常用数字逻辑门实验2. 组合逻辑电路实验3. 时序逻辑电路实验三、实验原理1. 数字逻辑门：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、或非门、同或门等。

这些门电路具有不同的逻辑功能，可以根据需要组合成各种复杂的逻辑电路。

2. 组合逻辑电路：组合逻辑电路是由数字逻辑门组成的，其输出仅与当前输入有关，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、加法器、乘法器等。

3. 时序逻辑电路：时序逻辑电路是由组合逻辑电路和存储器（如触发器）组成的，其输出不仅与当前输入有关，还与电路历史状态有关。

常见的时序逻辑电路有计数器、寄存器、移位寄存器等。

四、实验步骤1. 常用数字逻辑门实验（1）观察与门、或门、非门、异或门、或非门、同或门等逻辑门电路的输入输出关系；（2）根据实验要求，设计组合逻辑电路，并使用逻辑门实现；（3）测试电路，观察输入输出关系，验证电路功能。

2. 组合逻辑电路实验（1）设计编码器、译码器、加法器、乘法器等组合逻辑电路；（2）使用逻辑门实现电路，并连接到实验平台上；（3）测试电路，观察输入输出关系，验证电路功能。

3. 时序逻辑电路实验（1）设计计数器、寄存器、移位寄存器等时序逻辑电路；（2）使用逻辑门和触发器实现电路，并连接到实验平台上；（3）测试电路，观察输入输出关系，验证电路功能。

五、实验结果与分析1. 常用数字逻辑门实验通过观察和测试，验证了与门、或门、非门、异或门、或非门、同或门等逻辑门电路的输入输出关系，掌握了这些门电路的基本功能。

2. 组合逻辑电路实验通过设计、实现和测试编码器、译码器、加法器、乘法器等组合逻辑电路，掌握了组合逻辑电路的设计方法，提高了动手能力。

3. 时序逻辑电路实验通过设计、实现和测试计数器、寄存器、移位寄存器等时序逻辑电路，掌握了时序逻辑电路的设计方法，提高了实际操作能力。