实验题目典型时序电路的功能测试与综合3-4学时

时序电路功能并实验验证导言时序电路在数字电路中起着非常重要的作用。

它们可以用于控制和协调各个电路组件的操作顺序，实现复杂的数据处理和逻辑运算。

本文将介绍时序电路的基本功能，并通过实验验证其正确性。

时序电路的基本功能1. 时钟信号的生成和控制时序电路中最基本的组成部分是时钟信号。

时钟信号用于同步电路中的各个组件，确保它们在统一的时刻进行操作。

时钟信号可以通过振荡器或计数器等电路生成，并通过分频器和锁存器等电路进行控制。

2. 同步器的功能同步器用于将不同速度的信号同步到统一的时钟信号上。

它可以解决异步信号带来的数据错误和时序混乱的问题。

同步器通常由触发器和门电路构成，能够根据时钟信号的上升沿或下降沿触发状态的改变。

3. 计数器的功能计数器是一种常用的时序电路，用于实现计数功能。

它通过不断累加或减少计数值，并将结果输出。

计数器可以用于生成固定时间间隔的脉冲信号，实现周期性操作；也可以用于实现序列的生成和检测。

常见的计数器包括二进制计数器、BCD 计数器和环形计数器等。

4. 时序逻辑的功能时序逻辑是一种根据时钟信号和输入信号的变化来控制输出的逻辑电路。

它可以根据不同的输入信号和时钟信号的组合产生不同的输出值，实现复杂的逻辑运算。

时序逻辑常常使用触发器和组合逻辑电路组成。

实验验证为验证时序电路的功能，我们可以进行一系列实验。

实验一：时钟信号的生成和控制在这个实验中，我们使用555定时器来生成时钟信号，并通过分频器和锁存器控制时钟信号的频率和占空比。

实验步骤如下：1.连接555定时器的引脚，设置触发器和比较器的阈值和触发电平。

2.连接分频器和锁存器，设置分频系数和锁存控制信号。

3.测量时钟信号的频率和占空比，并与理论值进行比较。

实验结果表明，通过合理设置分频系数和锁存控制信号，我们可以生成符合要求的时钟信号，并对其进行控制。

实验二：同步器的功能在这个实验中，我们使用两个异步信号，并通过同步器将它们同步到时钟信号上。

实验四时序逻辑电路的应用研究实验报告一、实验目的1. 熟悉常见时序逻辑芯片的逻辑功能。

2．掌握时序组合逻辑芯片的使用方法。

3．学习时序逻辑电路的设计与调试方法。

二、实验内容和步骤1、查阅芯片的PDF文件资料，分清管脚名与逻辑功能对应的关系。

CD40192CD40272、静态测试验证CD4027、CD4013等所用到的芯片的逻辑功能。

通过实验箱的验证，CD40192芯片的输入与输出与真值表相符，逻辑功能正常。

Q1 Q0 Q1 Q0通过实验箱的验证，CD4027芯片的输入与输出与真值表相符，逻辑功能正常。

3、以一片CD4027为核心，辅以少量逻辑门，设计一个时序逻辑电路（3进制计数器），使其按如下规律变化：（注：要能预置成“1,1”状态，以便能看到自启动）①画卡诺图：Q1*=Q1’Q0’ Q0=Q1Q0’J1=Q0’, K1=1 J0=Q1，K0=1当SET 为1、RESET 为0时，输出一定为1，所以控制SET 的输入就可以预置成“1,1”状态。

②仿真图，如图所示：（3）通过实验箱验证，上面的电路图能实现11→00→10→01的循环功能。

4、以两片CD40192为核心，辅以少量逻辑门，设计一个日期计数器（一路时钟10 00 01 XX 0 0 1 X 1 0 0 X Q 1Q 010010011信号输入，双四路输出），使其按大小月实现从1→30（或31、28、29）的循环计数。

（1）思考思路：因为是实现日输的循环计数，所以输入端置0001。

当X=0、Y=0时，计数器计到29，因为是异步，所以29不显示，即只显示28；当X=0、Y=1时，计数器计到30，因为是异步，所以30不显示，即只显示29；当X=1、Y=0时，计数器计到31，因为是异步，所以31不显示，即只显示30；当X=1、Y=1时，计数器计到32，因为是异步，所以32不显示，即只显示31；显示计到进位个位28 29 0010 100129 30 0011 000030 31 0011 000131 32 0011 0010运用与非门对置数进行控制；因为要进行大、小、二之间的转换，所以用74HC153四选一选择器对不同置数的输入进行选择。

实验五 时序电路测试及研究一、实验目的1.掌握常用时序电路分析、设计及测试方法。

2.训练独立进行试验的技能。

二、实验仪器及器件1.仪器：数字电路学习机，双踪示波器。

2.器件：74LS73 双J-K 触发器 2片 74LS175 四D 触发器 1片 74LS10 三输入端三与非门 1片 74LS00 二输入端四与非门 1片三、实验内容1.同步时序逻辑电路的功能测试 按图5.1构成一个同步时序电路。

测试电路的功能，并将结果画成状态转换图的形式。

Y 图5.1同步时序逻辑电路的分析步骤大致如下：1. 了解电路的组成。

包括确定输入输出信号，组合电路的结构，触发器的类型。

2 . 写出组合电路的输出逻辑表达式，触发器的驱动方程及状态方程。

3. 列出真值表。

包括组合电路的输入状态组合及输出状态，以及触发器的次态。

4. 由真值表作出状态图和状态表。

分析确定电路的逻辑功能和特点。

驱动方程：1J=（/Q 2n ）X ，1K=1，2J=Q 1n X ，2K=/X 组合电路的输出：Y=Q 2n X根据状态方程，得Q 1n+1=（/Q 2n ）X （/Q 1n ），Q 2n+1=Q 1n X （/Q 2n ）+XQ 2n因使用了2个触发器，所以设四个状态为S=Q 2Q 1。

其中S0=00，S1=01，S2=10，S3=11。

输入／输出＝Ｘ／Ｙ。

状态转换图为：比较S2和S3两个状态可以发现，在相同的输入条件下，将转换到相同的状态去，并得到相同的输出。

因此这两个状态我们称之为等价状态。

显然，等价状态是重复的，可以合并为一个状态。

所以新的状态转换图为：１／０ 根据状态转换图可以得出结论如下： 当Ｘ＝０时，Ｙ＝０ 状态为００当Ｘ＝１时，状态按 S0→S1→S2的顺序改变， 并且在S2状态时输出为1。

所以该电路的功能为111时，输出为 1。

其余情况下，输出均为0。

2.同步时序逻辑电路的设计图5.2为某同步时序逻辑电路的状态图。

实验时序电路实验报告摘要：时序电路是数字电路中的一种重要电路，它负责控制系统中各个部件和信号的时序关系。

本实验旨在通过设计和实现一个简单的时序电路，加深对时序电路原理的理解，并掌握时序电路设计的基本方法和步骤。

在实验中，我们采用了JK触发器和计数器等器件，通过逻辑电平的高低和输入信号的输入顺序来实现不同的时序控制功能。

通过实验我们发现，在正确配置和连接时序电路的各个部件后，时序电路可以准确地按照预定的时序顺序进行工作，实现了预期的控制效果。

一、实验目的1. 了解时序电路的基本概念和工作原理；2. 掌握JK触发器和计数器的基本特性和设计方法；3. 设计和实现一个简单的时序电路。

二、实验器材和设备1. 实验台板2. 集成电路（IC）：7404、74107、741613. 电源、导线等三、实验原理1. 时序电路简介时序电路又称为序贯电路，是数字电路中按照一定的时序和顺序进行工作的电路。

它根据输入信号和内部时钟信号的时序关系来控制系统的输出，能够实现各种复杂的逻辑控制功能。

时序电路对时钟信号的边沿触发具有较高的要求，通常使用触发器作为时序电路的基本单元。

2. JK触发器JK触发器是一种常用的时序电路元件，具有两个正反馈输入端（J和K）和两个输出端（Q和Q'）。

JK触发器的工作原理是当时钟触发信号为上升沿时，J、K输入信号控制Q输出端的电平状态。

3. 计数器计数器是一种常用的时序电路模块，它可以根据时钟信号的输入进行计数，并输出对应的计数结果。

常见的计数器有二进制计数器、十进制计数器等。

四、实验内容和步骤1. 实验电路的设计根据实验要求和所学知识，设计一个简单的时序电路。

本实验中，我们设计一个由两个JK触发器和一个计数器构成的时序电路。

其中，JK触发器用于接收输入信号和时钟信号，并根据输入信号的顺序和时钟信号的边沿触发生成输出信号；计数器用于对输入信号的个数进行计数，并根据计数结果控制输出信号的状态。

实验三 时序电路实验一、实验目的1、了解触发器构成方法和工作原理。

2、掌握和熟练的应用各种集成触发器。

3、掌握计数器的工作原理。

二、实验原理触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是组成时序电路的最基本单元，也是数字电路中另一种重要的单元电路，它在数字系统和计算机中有着广泛的应用。

触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。

触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。

按其逻辑功能分，有R-S 触发器，JK 触发器，D 触发器，T 触发器，T ˊ触发器等。

1．集成D 触发器在输入信号为单端的情况下，D 触发器用起来最为方便，其状态方程为：Q n+1 = D ，输出状态的更新发生在CP 脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器，触发器的状态只取决于时钟到来前D 端的状态，D 触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生等。

74LS74是上升沿触发的双D 触发器，其引脚排列见图3.7.1。

74LS74的逻辑功能表见表3.1。

图3.1 74LS74引脚排列表3.1 74LS74功能表2．触发器的应用（1）用触发器组成计数器。

触发器具有0和1两种状态，因此用一个触发器就可以表示一位二进制数。

如果把n 个触发器串起来，就可以表示n 位二进制数。

对于十进制计数器，它的十个数码要求有十个状态，要用四位二进制数来构成。

如图3.2是由D 触发器组成的四位异步二进制加法计数器。

图3.2 D 触发器组成的四位异步二进制加法计数器3．中规模集成计数器74LS161是四位二进制可预置同步计数器，由于它采用4个主从JK 触发器作为记忆单元，故又称为四位二进制同步计数器，其集成芯片管脚如图3.3所示管脚符号说明Vcc ：电源正端，接+5VR D：异步置零（复位）端CP ：时钟脉冲 LD ：预置数控制端A 、B 、C 、D ：数据输入端QA 、QB 、QC 、QD ：输出端 RCO ：进位输出端图3.3 74LS161管脚图该计数器由于内部采用了快速进位电路，所以具有较高的计数速度。

第1篇一、实验目的1. 理解时序电路的基本概念和组成，掌握时序电路的设计方法和分析方法。

2. 掌握计数器、寄存器、移位寄存器等时序电路的应用。

3. 熟悉FPGA开发环境，能够使用Quartus II设计工具进行时序电路的设计和仿真。

二、实验原理时序电路是数字电路中的一种重要电路，它能够根据输入信号的变化，产生一系列有序的输出信号。

时序电路主要由触发器、逻辑门和时钟信号组成。

1. 触发器：触发器是时序电路的基本单元，具有存储一个二进制信息的功能。

常见的触发器有D触发器、JK触发器、T触发器等。

2. 逻辑门：逻辑门用于实现基本的逻辑运算，如与、或、非、异或等。

3. 时钟信号：时钟信号是时序电路的同步信号，用于控制触发器的翻转。

三、实验内容1. 计数器设计（1）设计一个3位同步二进制加计数器。

（2）设计一个3位同步二进制减计数器。

2. 寄存器设计使用74LS74触发器设计一个双向移位寄存器。

3. 移位寄存器设计使用74LS74触发器设计一个单向移位寄存器。

4. 环形计数器设计使用74LS74触发器设计一个环形计数器。

5. 可控分频器设计使用Verilog HDL语言设计一个可控分频器，实现时钟信号的分频功能。

四、实验步骤1. 使用Quartus II设计工具创建工程，并添加所需的设计文件。

2. 根据实验原理，编写时序电路的Verilog HDL代码。

3. 编译代码，并生成测试平台。

4. 在测试平台上进行仿真，验证时序电路的功能。

5. 将设计下载到FPGA，进行硬件实验。

6. 记录实验结果，分析实验现象。

五、实验结果与分析1. 计数器实验结果（1）3位同步二进制加计数器：按照时钟信号的变化，计数器能够从000计数到111。

（2）3位同步二进制减计数器：按照时钟信号的变化，计数器能够从111减到000。

2. 寄存器实验结果使用74LS74触发器设计的双向移位寄存器，能够实现数据的左移和右移功能。

3. 移位寄存器实验结果使用74LS74触发器设计的单向移位寄存器，能够实现数据的左移功能。

时序电路测试及研究实验报告一、实验目的1、掌握时序电路的基本概念和工作原理；2、学习时序电路的测试方法；3、实验对仿真结果验证，进一步了解和理解时序电路的性能。

二、实验仪器和材料1、示波器；2、信号发生器；3、逻辑分析仪；4、7400、7474、74163等数字集成电路芯片；5、电路板、连接线等。

三、实验原理时序电路是一种含有存储单元的组合电路，可以实现不同时刻的输入、输出和状态转移。

时序电路可以分为同步时序电路和异步时序电路两种类型。

同步时序电路是指每次时钟上升沿时，电路的状态都会根据当前的输入信号和存储器的状态进行更新，因此该电路的输出状态只与时钟信号有关。

常见的同步时序电路有触发器、寄存器、计数器等。

异步时序电路是指每次时钟上升沿时，电路的状态不仅根据当前的输入信号和存储器的状态进行更新，而且可能还受到外部输入信号的影响。

因此该电路的输出状态除了与时钟信号有关外，还与其他输入信号有关。

常见的异步时序电路有锁存器、触发器等。

时序电路的测试是指通过特定的输入序列，观察电路在不同时刻的输出状态，并对电路的正确性进行判断。

常见的时序电路测试方法有基本时序测试和边界值测试。

基本时序测试是指通过在不同时间点上施加不同的输入信号序列，观察电路的输出状态，通过比对期望的输出状态和实际的输出状态，判断电路是否正常工作。

边界值测试是指通过在输入信号中使用最大值、最小值、最大不稳定延迟和最小不稳定延迟等极限数据进行测试，以检测电路的极限工作条件下的正确性和可靠性。

四、实验步骤1、搭建基本的时序电路，如触发器、寄存器、计数器等；2、给电路施加不同的输入信号序列，观察电路的输出状态；3、利用逻辑分析仪、示波器等工具，对电路的输入信号和输出信号进行测试；4、对比实际的输出状态和期望的输出状态，判断电路是否正常工作；5、使用边界值测试方法，对电路的极限工作条件下的正确性和可靠性进行测试。

五、实验结果及分析在实验过程中，我们使用了不同的数字集成电路，包括7400、7474、74163等。

实验题目集成门电路逻辑功能测试与应用（3学时）（精选五篇）第一篇：实验题目集成门电路逻辑功能测试与应用(3学时) 实验题目集成门电路逻辑功能测试与应用（３学时）一、实验目的：1.掌握各种常用集成门电路逻辑符号、型号、管教排列及功能。

2.了解集成门电路使用中应注意的问题。

二、预备知识：1.查阅手册，确定实验用门电路的型号、名称，画出外管脚排列图，列出功能表。

2.查阅TTL集成门电路、CMOS集成门电路使用中的注意事项。

3.完成预习报告。

三、实验要求：1.集成门电路逻辑功能，包括TTL逻辑与CMOS逻辑的与门、或门、与非门和三态门。

2.用集成与非门组成信号检测电路，要求：控制信号为０时，信号灯亮，无信号输出；控制信号为１时，信号灯灭，有信号输出。

3.用三态门组成多路信号控制电路。

4.完成实验报告，要求：①画出常用集成逻辑门电路的逻辑电路图、外管脚排列图，列写其功能表。

②列表整理并总结集成门电路的逻辑功能。

③总结TTL逻辑和CMOS逻辑集成门电路的特点及使用注意事项。

④回答思考题。

四、思考题：1．集成与非门多余的输出端应如何处理？2．集成与或非门多余的输入端应如何处理？3．怎样理解TTL与非门输入端悬空相当于高电平的结论？从TTL 的工作原理方面简单叙述。

第二篇：集成门电路功能测试实验报告集成门电路功能测试实验报告一、实验预习1、逻辑值与电压值２、常用逻辑门电路逻辑功能及其测试方法。

3、硬件电路基础实验箱得结构、基本功能与使用方法。

二、实验目得测试集成门电路得功能三、实验器件集成电路板、万用表四、实验原理 TTL 与非门７4LS０0 得逻辑符号及逻辑电路: 双列直插式集成与非门电路CＴ74LS00：数字电路得测试：常对组合数字电路进行静态与动态测试，静态测试就是在输入端加固定得电平信号，测试输出壮态,验证输入输出得逻辑关系.动态测试就是在输入端加周期性信号,测试输入输出波形,测量电路得频率响应。

常对时序电路进行单拍与连续工作测试,验证其状态得转换就是正确。

《数字电子技术》课程实验报告实验四：典型时序逻辑电路分析与设计实验1、实验目的1、掌握中规模数字集成电路同步计数器的基本工作原理和使用方法。

2、理解中规模数字集成电路同步计数器的基本工作特性。

3、掌握用中规模数字集成电路同步计数器实现任意进制计数器的基本方法。

4、了解同步计数器基本调试方法。

2、实验任务1、4位二进制加法计数器74LS163功能分析（参考实验教材P356）（1）参考图6.7.1，在实验板创建4位二进制加法计数器74LS163功能分析电路：①计数；②清零；③保持功能。

图6.7.1（2）将检测结果记入自拟的表格中。

（3）将上电路改为在计数工作状态，输入时钟为10 kHz。

利用双踪示波器，观察输出波形与输入时钟时序关系，记录输出与输入时钟波形关系（至少一个周期以上）。

（4）选用器件：74LS163（4位二进制加法计数器）。

（5）选用仪器仪表：直流稳压电源＋5V、脉冲信号发生器、发光二极管、双踪示波器。

2、4位二进制加法计数器74LS163的应用1（参考实验教材P358）（1）采用4位二进制加法计数器74LS163和反馈归零法，设计十进制计数器电路。

（2）自拟实验方案，记录所设计的计数器有效状态转换。

（3）将上电路输入时钟改为10 kHz，利用双踪示波器，观察输出波形与输入时钟时序关系，记录输出与输入时钟波形关系。

（注：至少一个周期以上）（4）仪器仪表：直流稳压电源、数字万用表、发光二极管、脉冲信号发生器、双踪示波器。

（5）元器件：74LS163（4位二进制加法计数器）、74LS20（双4输入与非门）。

3、4位二进制加法计数器74LS163的应用2（参考实验教材P358）（1）采用4位二进制加法计数器74LS163和反馈置数法，设计十二进制计数器电路。

（2）自拟实验方案，记录所设计的计数器有效状态转换。

（3）将上电路输入时钟改为10 kHz，利用双踪示波器，观察输出波形与输入时钟时序关系，记录输出与输入时钟波形关系。