《数字电路与逻辑设计》实验报告
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《数字电路与逻辑设计》实验报告学号11XX XX 姓名XX 专业、班计算机科学与技术11计算机班实验地点实3-407 指导教师XX 实验时间2012-10-23一、实验目的1.了解组合逻辑的设计步骤。
2.掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
3.了解组合逻辑电路的冒险现象及其消除方法。
二、实验设备(环境)及要求74LS00,74LS20,74LS86,74LS138各一片,万用表一只三、实验内容与步骤1.组合逻辑电路的设计步骤(1)根据任务要求列出真值表根据真值表写出逻辑表达式,利用卡诺图或布尔代数进行化简,得出最简的逻辑函数表达示。
(2)选用标准器件实践所得出的逻辑函数逻辑化简是组合逻辑电路设计的关键步骤之一,但往往最简设计不一定最佳。
因为在实际使用的电路,要考虑电路的工作速度、稳定性、可靠性及逻辑关系的清晰度。
所以,一般来说,应在保证上述条件的前提下,使电路设计最简,成本最低。
2.实验内容(1)某工厂三个车间:A、B、C和一个自备电站,站内有两台发电机M、N。
N 的发电能力的M的二倍。
如果一个车间开工,启动M就可以满足要求;如果两个车间开工,启动N就可以满足要求;如果三个车间均开工,启动M、N才能满足要求。
请用74LS86(异或门)和74LS00(与非门)设计一个控制电路,由A、B、C车间的开工情况来控制M、N的启动。
(2)设A、B、C、D代表四位二进制数码,函数X=8A+4B+2C+D,用74LS20及74LS00设计一个组合逻辑电路,使函数当输入数4<X<=15时,输出Y=1,否则Y=0。
(4)用 74LS138(三线—八线译码器)及74LS20(双四输入与非门)构成函数发生器,实现函数:。
1 1 1 0 11 1 1 1 1实验四:化简可得:,应用74LS138与74LS20即可实现。
只要m1、m2、m3、m5中任意一项为最小项,P就为0,灯泡不亮。
五、分析与讨论(遇到的问题及其对本实验提出的建议)1.首先要读懂题目,开始我一直觉得M、N也是输入变量,是否满足要求才是输出变量,这样就会有五个输入变量,一切都变得复杂了,后来经同学提醒才恍然大悟。
北京邮电大学数字电路与逻辑设计综合实验实验报告实验名称:简易二层电梯控制器学院:电子工程学院班级:学号:姓名:2012年11月10日一、实验课题要求在本次数字电路的综合设计实验中,我选择的课题为简易二层电梯控制器,其设计要求如下:模拟真实电梯的运行情况,设计制作一个简易电梯控制器控制二层电梯的运行。
基本要求:1.电梯设有一层、二层外部呼叫按钮和内部一层、二层指定按钮(BTN);2.利用数码管显示电梯所在楼层,用LED显示电梯运行状态如上行、下行、开门、关门等。
提高要求:1.点阵显示楼层;2.用点阵显示楼层的上下滚动移出移入表示电梯的上行或下行运行方向;3.增加为三层电梯控制器。
综合考虑实验的基本要求和提高要求,在设计过程中直接设计成三层电梯控制器,因为三层电梯的状态考虑起来比二层容易,同时避免了从二层改为三层的麻烦,因此后续的设计直接按照三层电梯的要求进行实现。
二、系统设计1.设计思路本实验课题主要任务为完成一个和实际功能相符合的电梯控制器,由于一个电梯的运动有不同的状态,而且是一个不间断的过程,因此电梯控制器采用状态机来实现,思路比较清晰。
将电梯运动的各个过程设置为初始、上升、停留、下降、等待等一个个独立的状态。
而对于等待状态,则又包含开门、乘客出入、关门等各个过程,又需要严格细分。
划分好电梯的各个状态后,需要分清他们之间的关系,完成源程序的编写与仿真调试。
最后,一个电梯控制器的实现需要有上下停留等等控制按键,还有状态的显示,所以我们用按键开关BTN 来控制电梯的呼叫、停留等,用数码管显示电梯所在楼层,用LED 发光二级管显示电梯上行、下行、开关门的过程,这样一个电梯的控制便能有效实现,并且简便、容易观察。
有了这样一个整体的设计思路,往下进行一步步的实现便有了清晰的步骤可循。
2.总体框图为了清晰地展示三层电梯控制器的各部分逻辑关系,需要用逻辑框图来直观地反映。
1)系统结构框图图1 系统结构框图2)逻辑划分方框图CP图2 逻辑划分方框图3)逻辑流程图CPC :可以选择楼层信号 S :选择层数,可以是1-3图3 系统逻辑流程图三、源程序在完成对电梯控制器的总体设计和一定的构思之后,便开始运用VHDL语言进行程序编写的工作。
数字电路与逻辑设计实验报告数字电路与逻辑设计实验报告摘要:本实验旨在通过设计和实现数字电路和逻辑门电路,加深对数字电路和逻辑设计的理解。
实验过程中,我们使用了逻辑门电路、多路选择器、触发器等基本数字电路元件,并通过实际搭建电路和仿真验证,验证了电路的正确性和可靠性。
引言:数字电路和逻辑设计是计算机科学与工程领域的重要基础知识。
在现代科技发展中,数字电路的应用范围非常广泛,涉及到计算机、通信、控制等各个领域。
因此,深入理解数字电路和逻辑设计原理,掌握其设计和实现方法,对于我们的专业学习和未来的工作都具有重要意义。
实验一:逻辑门电路的设计与实现逻辑门电路是数字电路中最基本的元件之一,通过逻辑门电路可以实现各种逻辑运算。
在本实验中,我们通过使用与门、或门、非门等逻辑门电路,设计并实现了一个简单的加法器电路。
通过搭建电路和进行仿真验证,我们验证了加法器电路的正确性。
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电路元件,可以根据控制信号的不同,选择不同的输入信号输出。
在本实验中,我们通过使用多路选择器,设计并实现了一个简单的数据选择电路。
通过搭建电路和进行仿真验证,我们验证了数据选择电路的正确性。
实验三:触发器的设计与实现触发器是一种常用的数字电路元件,可以存储和传输信息。
在本实验中,我们通过使用触发器,设计并实现了一个简单的二进制计数器电路。
通过搭建电路和进行仿真验证,我们验证了二进制计数器电路的正确性。
实验四:时序逻辑电路的设计与实现时序逻辑电路是一种特殊的数字电路,其输出不仅与输入信号有关,还与电路的状态有关。
在本实验中,我们通过使用时序逻辑电路,设计并实现了一个简单的时钟电路。
通过搭建电路和进行仿真验证,我们验证了时钟电路的正确性。
实验五:数字电路的优化与综合数字电路的优化与综合是数字电路设计中非常重要的环节。
在本实验中,我们通过使用逻辑代数和Karnaugh图等方法,对已有的数字电路进行了优化和综合。
《数字电路与逻辑设计》课程实验报告系(院):计算机与信息学院专业:班级:姓名:学号:指导教师:学年学期: 2018 ~ 2019 学年第一学期实验一基本逻辑门逻辑以及加法器实验一、实验目的1.掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。
2.熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。
二、实验所用器件和仪表1.二输入四与非门74LS00 1片2.二输入四或非门74LS28 1片3.二输入四异或门74LS86 1片三、实验内容1.测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。
2.测试二输入四或非门74LS28一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。
3.测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。
4.掌握全加器的实现方法。
用与非门74LS00和异或门74LS86设计一个全加器。
四、实验提示1.将被测器件插入实验台上的14芯插座中。
2.将器件的引脚7与实验台的“地(GND)”连接,将器件的引脚14与实验台的+5V 连接。
3.用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。
拨动开关,则改变器件的输入电平。
4.将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯连接。
指示灯亮表示输出电平为1,指示灯灭表示输出电平为0。
五、实验接线图及实验结果74LS00中包含4个二与非门,74LS28中包含4个二或非门,74LS86中包含4个异或门,下面各画出测试第一个逻辑门逻辑关系的接线图及测试结果。
测试其他逻辑门时的接线图与之类似。
测试时各器件的引脚7接地,引脚14接+5V。
图中的K1、K2是电平开关输出,LED0是电平指示灯。
1.测试74LS00逻辑关系接线图及测试结果(每个芯片的电源和地端要连接)图1.1 测试74LS00逻辑关系接线图表1.1 74LS00真值表输 入输 出 引脚1引脚2 引脚3 L L HL H H HL H HHL2. 测试74LS28逻辑关系接线图及测试结果i.ii.iii. 图1.2 测试74LS28逻辑关系接线图表1.2 74LS28真值表i. 输 入 ii. 输 出 iii. 引脚2 iv. 引脚3v. 引脚1 vi. L vii. L viii. H ix. L x. H xi. L xii. Hxiii. L xiv. L xv. H xvi. Hxvii. L3.测试74LS86逻辑关系接线图及测试结果图1.3 测试74LS86逻辑关系接线图表1.3 74LS68真值表输 入输 出 引脚1引脚2 引脚3 L L L L H H H L H HHL4. 使用74LS00和74LS86设计全加器(输入来源于开关K2、K1和K0,输出送到LED 灯LED1和LED0 上,观察在不同的输入时LED 灯的亮灭情况)。
第1篇一、实验目的1. 掌握数字逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 熟悉数字电路实验设备的使用。
3. 提高数字电路的仿真和调试能力。
4. 培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、实验内容1. 组合逻辑电路设计(1)2选1多路选择器设计:根据教材5.1节的流程,利用Quartus II完成2选1多路选择器的文本编辑输入(MUX21.v)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
在实验系统上硬件测试,验证此设计的功能。
(2)三人表决电路设计:根据教材5.1节的流程,利用Quartus II完成三人表决电路的文本编辑输入(图5-36)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。
在实验系统上硬件测试,验证此设计的功能。
2. 时序逻辑电路设计(1)数字显示电子钟设计:根据任务要求,设计一个数字显示电子钟,时钟的时、分、秒要求各用两位显示,上、下午用发光管作为标志。
整个系统要有校时部分和闹钟部分,声音要响5秒。
(2)脉冲波形的变换与产生:设计单稳态触发器,555定时器及其应用电路,实现脉冲波形的变换与产生。
3. 数字逻辑电路仿真与调试(1)使用Logisim软件进行无符号数的乘法器设计,实现两个无符号的4位二进制数的乘法运算。
(2)使用Logisim软件进行无符号数的除法器设计,实现两个无符号的4位二进制数的除法运算。
三、实验过程1. 组合逻辑电路设计(1)2选1多路选择器设计:首先,分析2选1多路选择器的逻辑功能,确定输入输出关系。
然后,利用Quartus II软件编写Verilog HDL代码,完成2选1多路选择器的文本编辑输入。
接着,进行仿真测试,观察仿真波形,验证设计功能。
最后,在实验系统上硬件测试,验证设计功能。
(2)三人表决电路设计:首先,分析三人表决电路的逻辑功能,确定输入输出关系。
然后,利用Quartus II软件编写Verilog HDL代码,完成三人表决电路的文本编辑输入。
接着,进行仿真测试,观察仿真波形,验证设计功能。
数字电路逻辑实验报告数字电路逻辑实验报告引言:数字电路逻辑实验是电子工程专业学生必修的一门实践课程,通过该实验可以加深对数字电路基本原理和逻辑设计的理解。
本文将对我所进行的数字电路逻辑实验进行详细报告,包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果以及实验总结等内容。
实验目的:本次实验的主要目的是通过设计和实现一些基本的数字逻辑电路,如门电路、触发器电路等,加深对数字电路原理的理解。
同时,通过实验操作,掌握数字电路的搭建过程、信号的传输规律以及故障排除等技能。
实验原理:数字电路是由逻辑门组成的,逻辑门是根据布尔代数的运算规则实现逻辑运算的基本元件。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
在实验中,我们将通过搭建逻辑门电路,实现不同的逻辑运算。
实验步骤:1. 实验前准备:检查实验设备的连接是否正确,确保电源和接地正常。
2. 搭建与门电路:根据逻辑与门的真值表,按照电路图连接与门电路。
3. 搭建或门电路:根据逻辑或门的真值表,按照电路图连接或门电路。
4. 搭建非门电路:根据逻辑非门的真值表,按照电路图连接非门电路。
5. 搭建触发器电路:根据触发器的真值表,按照电路图连接触发器电路。
6. 进行实验测试:将不同的输入信号输入电路,观察输出信号的变化。
实验结果:经过实验测试,我们得到了以下结果:1. 与门电路:当输入信号A和B同时为高电平时,输出信号为高电平;否则输出信号为低电平。
2. 或门电路:当输入信号A和B中至少有一个为高电平时,输出信号为高电平;否则输出信号为低电平。
3. 非门电路:当输入信号为高电平时,输出信号为低电平;当输入信号为低电平时,输出信号为高电平。
4. 触发器电路:触发器电路可以实现存储功能,当输入信号满足特定条件时,输出信号的状态会发生改变。
实验总结:通过本次实验,我对数字电路逻辑的原理和设计有了更深入的理解。
通过搭建不同的逻辑门电路和触发器电路,我熟悉了数字电路的搭建过程,并掌握了信号的传输规律。
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。
竭诚为您提供优质文档/双击可除数字电路与逻辑设计实验报告篇一:北邮数字电路与逻辑设计实验报告北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验报告学院:班级:姓名:学号:实验一QuartusII原理图输入法设计与实现一、实验目的:(1)熟悉QuartusII原理图输入法进行电路设计和仿真;(2)掌握QuartusII图形模块单元的生成与调用;(3)熟悉实验板的使用;二、实验所用器材:(1)计算机;(2)直流稳压电源;(3)数字系统与逻辑设计实验开发板。
三、实验任务要求(1)用逻辑门设计实现一个半加器,仿真验证其功能,并生成新的半加器图形模块单元。
(2)用(1)中生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器,仿真验证其功能,并下载到实验板测试,要求用拨码开关设定输入信号,发光二极管显示输出信号。
(3)用3线-8线译码器(74Ls138)和逻辑门设计实现函数,仿真验证其功能,并下载到实验板测试。
要求用拨码开关设定输入信号,发光二极管显示输出信号。
四、实验原理图及仿真波形图(1)半加器半加器原理图仿真波形仿真波形图分析:根据仿真波形对比半加器真值表,可以确定电路实现了半加器的功能。
但我们也可以发现输出so出现了静态功能冒险,要消除该冒险可以加入相应的选通脉冲。
(2)全加器全加器原理图仿真波形仿真波形图分析:根据仿真波形对比半加器真值表,可以确定电路实现了全加器的功能(2)741383线-8线译码器原理图仿真波形图仿真波形图分析;当且仅当Abc输入为000、010、100、111时,F=1,可知电路实现了函数。
实验二用VhDL设计与实现组合逻辑电路一、实验目的:(1)熟悉用VhDL语言设计时序逻辑电路的方法;(2)熟悉用QuartusII文本输入法进行电路设计;(3)熟悉不同的编码及其之间的转换。
二、实验所用器材:(1)计算机;(2)直流稳压电源;(3)数字系统与逻辑设计实验开发板。
三、实验任务要求(1)用VhDL语言设计实现一个共阴极7段数码管译码器;(2)用VhDL语言设计一个8421码转余三码的代码转换器;(3)用VhDL语言设计设计一个四位2进制奇校验器。
HUNAN UNIVERSITY 数字电路与逻辑设计实验报告学生姓名董雪婧学生学号************专业班级软件工程1503指导老师何海珍2016 年12 月27 日实验一:素数检测器的设计与仿真一、实验目的1.实验前,进行预习;2.利用课余时间,在规定的时间内完成实验。
3.实验报告内容有:素数检测器的逻辑图;用VHDL语言设计素数检测器,用尽量多的方法来描述;4.实验结束前,要将素数检测器的仿真波形文件拷贝,实验报告需要。
二、实验原理对于4位输入组合N=N3N2N1N0,当N=1、2、3、5、7、11、1 3时该函数输出为1,其他情况输出为0”逻辑图四位素数检测器的标准和设计四位素数检测器最小化后的设计VHDL程序数据流描述:波形图三、实验内容实验步骤(解题思路)根据题目,建立文档,新建Quartus文件;根据设计图连接电路;根据其编写VHDL程序;仿真,绘制波形图;1.根据设计图连接电路2.VHDL程序关键代码仿真结果四、结果分析虽然异或不是开关代数的基本运算之一,但是在实际运用中相当普遍地使用分立的异或门。
大多数开关技术不能直接实现异或功能,而是使用多个门设计实验二:加法器的设计与仿真一、实验目的1.实验前,进行预习;2.利用课余时间,在规定的时间内完成实验。
3.实验报告内容有:全加器的逻辑图;用VHDL语言设计全加器;4.实验结束前,要填将3种电路的仿真波形文件拷贝,实验报告需要。
二、实验原理1.全加器用途:实现一位全加操作逻辑图真值表X Y CIN S COUT0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1 VHDL程序数据流描述:波形图2.四位串行加法器逻辑图波形图3.74283:4位先行进位全加器(4-Bit Full Adder)逻辑框图逻辑功能表注:1、输入信号和输出信号采用两位对折列表,节省表格占用的空间,如:[A1/A3]对应的列取值相同,结果和值[Σ1/Σ3]对应的运算是Σ1=A1+B1和Σ3=A3+B3。
数字电路与逻辑设计实验总结报告数字电路与逻辑设计实验总结报告第二次实验是Quartus11原理图输入法设计,由于是第一次使用Quartus11软件,实验中遇到了不少问题,总结起来主要有以下几个:(1)在创建工程并且编译通过之后得不到仿真波形解决方法:经过仔细检查,发现在创建符号文件时,未对其重新命名,使得符号文件名与顶层文件的实体名一样。
在改变符号文件名之后成功的得到了仿真波形。
(2)得到的仿真波形过于紧密不便于观察解决方法:重新对仿真域的时间进行设定,并且对输入信号的周期做相应的调整,最终得到了疏密有致的仿真波形。
实验总结及心得体会通过本次实验我初步掌握了Quartus11的使用方法,并且熟悉了电路板的使用。
在实验具体操作的过程中,对理论知识(半加器和全加器)也有了更近一步的理解,真正达到了理论指导实践,实践检验理论的目的。
实验操作中应特别注意的几点:(1)刚开始创建工程时选择的目标芯片一定要与实验板上的芯片相对应。
(2)连接电路时要注意保证线与端口连接好,并且注意不要画到器件图形符号的虚线框里面。
(3)顶层文件的实体名只能有一个,而且注意符号文件不能与顶层文件的实体名相同。
(4)保存波形文件时,注意文件名必须与工程名一致,因为在多次为一个工程建立波形文件时,一定要注意保存时文件名要与工程名一致,否则不能得到正确的仿真结果。
(5)仿真时间区域的设定与输入波形周期的设定一定要协调,否则得到波形可能不便于观察或发生错误。
心得体会:刚接触使用一个新的软件,实验前一定要做好预习工作,在具体的实验操作过程中一定要细心,比如在引脚设定时一定要做到“对号入座”,曾经自己由于这一点没做好耗费了很多时间。
实验中遇到的各种大小问题基本都是自己独立排查解决的,这对于自己独立解决问题的能力也是一个极大地提高和锻炼,总之这次实验我获益匪浅。
第三次实验是用VHDL语言设计组合逻辑电路和时序逻辑电路,由于Quartus11软件在之前已经使用过,所以本实验的主要任务就是编写与实验要求相对应的VHDL程序。
数字电路与逻辑设计实验报告总结《数字电路与逻
辑设计实验》实验报告
《数字电路与逻辑设计实验》实验报告总结
本次实验主要涉及数字电路与逻辑设计的相关知识,包括逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现。
通过实验,我们深入了解了数字电路的工作原理和设计方法。
在实验过程中,我们首先学习了常用的逻辑门,如与门、或门和非门,并掌握了它们的真值表和逻辑表达式。
然后,我们通过使用逻辑门的组合,设计并实现了各种组合逻辑电路,包括加法器、减法器、比较器等。
通过这些实验,我们加深了对组合逻辑电路的理解,掌握了它们的设计和实现方法。
接着,我们学习了时序逻辑电路的基本概念和设计方法。
我们实现了一些简单的时序逻辑电路,包括触发器、计数器等。
通过这些实验,我们了解了时序逻辑电路的功能和特点,并掌握了它们的设计和实现方法。
在实验过程中,我们注重实验的规范性和准确性。
我们认真研读实验指导书,仔细阅读相关的知识资料,确保实验操作的正确性。
同时,我们积极思考和探索,主动解决实验中遇到的问题,提高了自己的实验技能和问题解决能力。
通过本次实验,我们不仅学到了数字电路与逻辑设计的相关知识,还锻炼了我们的实验能力和实践动手能力。
我们深刻体会到了理论与实践相结合的重要性,认识到了数字电路与逻辑设计在现代科学技术中的重要地位和广泛应用。
总之,本次实验收获颇丰,为我们今后的学习和研究奠定了坚实的基础。
数字电路与逻辑设计实验报告本次实验内容主要涉及数字电路与逻辑设计的相关知识,通过实际操作和实验验证,加深对数字电路和逻辑设计原理的理解和掌握。
本次实验包括了基本的数字逻辑门电路实验、组合逻辑电路实验和时序逻辑电路实验。
首先,我们进行了基本的数字逻辑门电路实验。
在实验中,我们使用了与门、或门、非门和异或门等基本逻辑门电路,通过搭建电路并输入不同的逻辑信号,观察输出的结果,验证了逻辑门的基本功能和特性。
在实验过程中,我们发现逻辑门的输出结果与输入信号之间的逻辑关系是十分严谨和可靠的,这也为后续的实验奠定了基础。
其次,我们进行了组合逻辑电路实验。
在这一部分实验中,我们学习了多位数加法器、译码器、编码器等组合逻辑电路的设计和应用。
通过实际搭建电路并输入不同的输入信号,我们观察到了组合逻辑电路的输出结果,并验证了其设计的正确性和可靠性。
在实验过程中,我们深刻体会到了组合逻辑电路的设计原理和应用场景,对数字电路的实际应用有了更深入的了解。
最后,我们进行了时序逻辑电路实验。
时序逻辑电路是在组合逻辑电路的基础上引入了时钟信号,具有一定的存储功能和时序控制功能。
在实验中,我们学习了触发器、计数器等时序逻辑电路的设计和应用,通过实际操作和观察,我们对时序逻辑电路的工作原理和特性有了更深入的认识。
通过本次实验,我们不仅加深了对数字电路和逻辑设计原理的理解,还提高了实际动手操作和实验验证的能力。
数字电路与逻辑设计是计算机科学与技术专业的重要基础课程,对于我们的专业学习和未来的工作都具有重要意义。
通过这次实验,我们不仅掌握了数字电路和逻辑设计的基本原理和方法,还培养了动手实验和解决实际问题的能力,对我们的专业学习和未来的发展都具有重要意义。
总之,本次实验内容丰富、实用,通过实际操作和实验验证,我们加深了对数字电路与逻辑设计的理解和掌握,为我们的专业学习和未来的工作打下了坚实的基础。
希望通过不断的实践和学习,我们能够更加深入地理解和应用数字电路与逻辑设计的知识,为我们的专业发展和未来的工作做好充分的准备。
实验二常用电子仪器的使用
一、实验目的
掌握常用的电子仪器(示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、数字万用表等)的主要技术指标、性能及正确使用方法。
二、实验条件,设备,器材
示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、数字万用表。
三、实验原理
输入的电信号通过一个ADC(通常采用8bits 或者256个量化电平)数字化,输出的数据存储在示波器的存储器中。
数字化速率和放大器频宽决定所能精确地取样和显示的最快信号。
四、实验内容
1、示波器探头校正
2、测量并记录实验箱5M、1M、500K、100K连续脉冲源;
3、使用信号发生器产生50M、1M、1K正弦波、方波等信号。
五、实验步骤及数据记录
1.示波器探头校正
将示波器探头接【Probe Comp】; 使用【Auto Scale】; 测量、记录相关数据并保存波形图像。
2.测量并记录实验箱连续脉冲源
测量、记录相关数据并保存波形图像。
3.使用信号发生器产生相关信号并测量
使用信号发生器产生50M、1M、10K、1K正弦波、方波等信号
六、实验分析,结论,体会
通过本次实验,初步掌握了常用的电子仪器(示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、数字万用表等)的主要技术指标、性能及正确使用方法。
第1篇一、实验目的1. 理解和掌握数字电路的基本原理和组成。
2. 熟悉数字电路实验设备和仪器的基本操作。
3. 培养实际动手能力和解决问题的能力。
4. 提高对数字电路设计和调试的实践能力。
二、实验器材1. 数字电路实验箱一台2. 74LS00若干3. 74LS74若干4. 74LS138若干5. 74LS20若干6. 74LS32若干7. 电阻、电容、二极管等元器件若干8. 万用表、示波器等实验仪器三、实验内容1. 基本门电路实验(1)验证与非门、或非门、异或门等基本逻辑门的功能。
(2)设计简单的组合逻辑电路,如全加器、译码器等。
2. 触发器实验(1)验证D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器的功能。
(2)设计简单的时序逻辑电路,如计数器、分频器等。
3. 组合逻辑电路实验(1)设计一个简单的组合逻辑电路,如4位二进制加法器。
(2)分析电路的输入输出关系,验证电路的正确性。
4. 时序逻辑电路实验(1)设计一个简单的时序逻辑电路,如3位二进制计数器。
(2)分析电路的输入输出关系,验证电路的正确性。
5. 数字电路仿真实验(1)利用Multisim等仿真软件,设计并仿真上述实验电路。
(2)对比实际实验结果和仿真结果,分析误差原因。
四、实验步骤1. 实验前准备(1)熟悉实验内容和要求。
(2)了解实验器材的性能和操作方法。
(3)准备好实验报告所需的表格和图纸。
2. 基本门电路实验(1)搭建与非门、或非门、异或门等基本逻辑电路。
(2)使用万用表测试电路的输入输出关系,验证电路的功能。
(3)记录实验数据,分析实验结果。
3. 触发器实验(1)搭建D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发电路。
(2)使用示波器观察触发器的输出波形,验证电路的功能。
(3)记录实验数据,分析实验结果。
4. 组合逻辑电路实验(1)设计4位二进制加法器电路。
(2)搭建电路,使用万用表测试电路的输入输出关系,验证电路的正确性。
(3)记录实验数据,分析实验结果。
第1篇一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和基本电路;2. 掌握逻辑门电路的设计和实现方法;3. 熟悉组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计和仿真;4. 提高动手实践能力和问题解决能力。
二、实验环境1. 实验仪器:数字逻辑实验箱、示波器、逻辑分析仪等;2. 实验软件:Logisim、Proteus等。
三、实验内容1. 逻辑门电路设计(1)实验目的:学习逻辑门电路的基本原理,掌握逻辑门电路的设计方法。
(2)实验内容:1)设计一个与门电路,实现两个输入信号A和B的与运算;2)设计一个或门电路,实现两个输入信号A和B的或运算;3)设计一个非门电路,实现输入信号A的反运算。
(3)实验步骤:1)根据实验要求,利用实验箱上的逻辑门模块搭建相应的逻辑门电路;2)通过示波器观察输入信号和输出信号的变化,验证电路功能;3)利用Logisim软件对电路进行仿真,分析电路的输出波形。
2. 组合逻辑电路设计(1)实验目的:学习组合逻辑电路的设计方法,掌握组合逻辑电路的仿真和测试。
(2)实验内容:1)设计一个2-4线译码器,实现输入信号A、B、C、D到输出信号Y0、Y1、Y2、Y3的译码功能;2)设计一个奇偶校验电路,实现输入信号A、B、C、D的奇偶校验功能。
(3)实验步骤:1)根据实验要求,利用实验箱上的逻辑门模块搭建相应的组合逻辑电路;2)通过示波器观察输入信号和输出信号的变化,验证电路功能;3)利用Logisim软件对电路进行仿真,分析电路的输出波形。
3. 时序逻辑电路设计(1)实验目的:学习时序逻辑电路的设计方法,掌握时序逻辑电路的仿真和测试。
(2)实验内容:1)设计一个异步计数器,实现输入信号CLK的计数功能;2)设计一个同步计数器,实现输入信号CLK的计数功能。
(3)实验步骤:1)根据实验要求,利用实验箱上的触发器模块搭建相应的时序逻辑电路;2)通过示波器观察输入信号和输出信号的变化,验证电路功能;3)利用Logisim软件对电路进行仿真,分析电路的输出波形。
数字电路与逻辑设计实验报告一、实验目的1、掌握触发器组成的同步时序逻辑电路的一般设计方法;2、掌握MSI 时序逻辑器件74LS160、74LS194的逻辑功能和使用方法;3、熟悉MSI 时序逻辑器件的一般设计方法。
二、实验仪器及设备1、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器2、TTLSSI 逻辑门 74LS00、74LS74、74LS76、74LS160、74LS194三、实验内容及步骤1、二进制计数器试用触发器设计一个模8的同步二进制加法计数器,给出状态图、驱动方程和逻辑电路图,并完成实验验证。
2、模M=13的扭环计数器下图6-1所示的一自起动扭环计数器的状态图。
试用时序逻辑器件74LS94将该电路设计出来,画出逻辑电路图并完成实验验证。
(要求为同步电路)四、实验结果(数据、图表、波形、程序设计等)二进制计数器状态转移图:1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1状态方程为:10201212Q Q Q Q Q Q Q n +=+ 012Q Q J = 012Q Q K =010111Q Q Q Q Q n +=+ 01Q J = 01Q K =010Q Q n =+ 100==K J电路图为:模M=13的扭环计数器 设计电路为:五、思考题1、用触发器和TTL SSI 逻辑门设计一个模8二进制可逆计数器。
M Q 2 Q 1 Q 0 Q 2n+1 Q 1n+1 Q 0n+1 T 2 T 1 T 0 C B 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 01 1 0 0 1 0 1 01 1 0 1 1 1 0 01 1 1 0 1 1 1 01 1 1 1 0 0 0 10 1 1 1 1 1 0 10 1 1 0 1 0 1 00 1 0 1 1 0 0 00 1 0 0 0 1 1 00 0 1 1 0 1 0 00 0 1 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 00 0 0 0 1 1 1 0电路设计为:2、用MSI时序逻辑器件构成N进制计数器的常用方法有几种?它们各有何应用特点?答:1)反馈清0法这种方法的基本思想是:计数器从全0状态S开始计数,计满N个状态后产生清0信号,使计数器恢复到初态S,然后重复上述过程。
《数字电路与逻辑设计》实验报告
实验序号:二实验项目名称:组合逻辑电路设计
学号11XX XX 姓名XX 专业、班计算机科学与技术11计算机班
实验地点实3-407 指导教师XX 实验时间2012-10-23
一、实验目的
1.了解组合逻辑的设计步骤。
2.掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
3.了解组合逻辑电路的冒险现象及其消除方法。
二、实验设备(环境)及要求
74LS00,74LS20,74LS86,74LS138各一片,万用表一只
三、实验内容与步骤
1.组合逻辑电路的设计步骤
(1)根据任务要求列出真值表
根据真值表写出逻辑表达式,利用卡诺图或布尔代数进行化简,得出最简的逻辑函数表达示。
(2)选用标准器件实践所得出的逻辑函数
逻辑化简是组合逻辑电路设计的关键步骤之一,但往往最简设计不一定最佳。
因为在实际使用的电路,要考虑电路的工作速度、稳定性、可靠性及逻辑关系的清晰度。
所以,一般来说,应在保证上述条件的前提下,使电路设计最简,成本最低。
2.实验内容
(1)某工厂三个车间:A、B、C和一个自备电站,站内有两台发电机M、N。
N 的发电能力的M的二倍。
如果一个车间开工,启动M就可以满足要求;如果两个车间开工,启动N就可以满足要求;如果三个车间均开工,启动M、N才能满足要求。
请用74LS86(异或门)和74LS00(与非门)设计一个控制电路,由A、B、C车间的开工情况来控制M、N的启动。
(2)设A、B、C、D代表四位二进制数码,函数X=8A+4B+2C+D,用74LS20及74LS00设计一个组合逻辑电路,使函数当输入数4<X<=15时,输出Y=1,否则Y=0。
(4)用 74LS138(三线—八线译码器)及74LS20(双四输入与非门)构成函数发生器,实现函数:。
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
实验四:化简可得:,应用74LS138与74LS20即可实现。
只要m1、m2、m3、m5中任意一项为最小项,P就为0,灯泡不亮。
五、分析与讨论(遇到的问题及其对本实验提出的建议)
1.首先要读懂题目,开始我一直觉得M、N也是输入变量,是否满足要求才是输出变量,这样就会有五个输入变量,一切都变得复杂了,后来经同学提醒才恍然大悟。
2.如果表达式不懂得化简就在卡诺图上用不同的圈法也是可行的。
3.接线时尽量简单,容易检查出错误。
4.首先至少要仔细看题目,不要偷懒,不要只想着把表达式化一下连一下电路就好,至少搞清输出的结果为何会如此!
5.连接电路时要懂得变通,要冷静思考。
其实有很多接法的,不要只急于做完回去…
6,实验四的接线一定一定要注意对应,如输入A、B、C应别对应A2、A1、A0接口,还有电源接口。
六、教师评语
成绩
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