电路设计实验报告

可控加减法电路设计实验报告

一、实验目的。

1.了解四位二进制数运算的基本原理,制定设计方案。

2.利用ISE软件进行可编程逻辑器件设计,完成逻辑仿真功能。

3.使用编译器将设计实现,下载到BASYS2实验板上进行调试和验证所设计的四位二进制数的运算。

二、实验器材。

1.Pentium—Ⅲ计算机 一台；

2.BASYS2 实验板一只；

三、实验方案。

1.基本功能。

实现了两个四位二进制数的加减法运算,能够在输出端得出结果.

2.清零功能。

利用一个微动开关，在逻辑程序中表示出当按下微动开关后两个操作数都 变为零。再调用以前的加法程序，即可实现输出结果清零。

3.用数码管显示。

编写程序，将数值转换为七段显示器显示。将运算结果输送到数码管中。值得注意的是四个数码管要显示不同的数字，就需要利用到人的视觉误差，做一些短暂的延时。

4.溢出显示。

本实验中，设计的是一个无符号数加减法器，因而其共有两种溢出情况

一，减法时，减数大于被减数，针对这种情况可以利用比较大小进行溢出判断；

二，加法时，被操作数之和大于15。判断进位，如果进位为1则显示溢出， 若反之，则不显示。

四、实验原理图。

五、实验模块说明及部分代码。

1.add1部分。将输入的两个操作数相加并判断大小。相加结果放在led中，进位放在carry中。

led[0]=num1[0]^num2[0];

carry[0]=num1[0]&num2[0];

led[1]=num1[1]^num2[1]^carry[0];

carry[1]=(num1[1]&num2[1])|(carry[0]&(num1[1]^num2[1]));

led[2]=num1[2]^num2[2]^carry[1];

carry[2]=(num1[2]&num2[2])|(carry[1]&(num1[2]^num2[2]));

led[3]=num1[3]^num2[3]^carry[2];

报警电路设计 实验报告

1.引言

1.1 概述

概述:

本实验报告将介绍报警电路的设计和实验结果分析。报警电路是一种常见的电子电路，用于监测特定事件并发出警报。在本次实验中，我们将介绍报警电路的基本原理和设计要点，并通过实际搭建和测试来验证其性能。

报警电路设计涉及到电子元器件的选择、电路连接方式的设计、以及对电路性能的评估和分析。通过本次实验，我们旨在帮助学生们加深对报警电路的理解，并培养他们的实验操作能力和问题解决能力。同时，我们也将对实验结果进行分析，探讨报警电路设计中可能遇到的问题，并展望其在实际应用中的发展前景。

1.2 文章结构

文章结构部分:

本实验报告分为引言、正文和结论三个部分。在引言部分，将对报警电路设计的重要性和意义进行概述，以及对本文结构和目的进行介绍。在正文部分，将详细介绍设计报警电路的要点，包括设计原理、电路图、元器件选取等内容。在结论部分，将对整个实验进行总结，并对实验结果进行分析，展望未来可能的后续工作。整个报告结构清晰，层次分明，能够帮助读者更好地理解报警电路设计实验的内容和意义。

"1.3 目的":

本实验旨在通过设计报警电路，掌握基本的电路设计原理和方法，并深入理解报譅电路的工作原理及其在实际应用中的作用。通过实验，我们将学习如何选择合适的电子元件，搭建报警电路并进行测试。这将有助于我们对电路设计的理论知识有一个更加直观的了解，提升我们在电路设计领域的技能和实践能力。同时，通过实验结果的分析和总结，可以为今后相关领域的研究提供参考和借鉴。

2.正文

2.1 设计要点1

设计要点1: 报警电路的基本原理和组成

报警电路是一种用于监测和警示特定状况的电子装置。设计报警电路需要考虑以下几个要点：

1.1 报警电路的基本原理

报警电路的基本原理是利用传感器检测到的特定信号来触发报警装置，警示人们可能存在的危险或异常情况。传感器可以是光敏电阻、红外传感器、声音传感器等，用来检测光线、烟雾、运动等不同的信号。

组合逻辑电路分析与设计实验报告

一、实验目的：

1. 掌握逻辑设计基本方法

2. 能够自己设计简单逻辑电路，并能用VHDL描述

3. 理解输出波形和逻辑电路功能之间的关系

二、实验设备与器材：

1. 实验箱一套（含数字信号发生器、逻辑分析仪等测量设备）

2. 电缆若干

三、实验原理：

组合逻辑电路是指由与或非门等基本逻辑门或它们的数字组合所构成的电路。对于组合逻辑电路而言，不需要任何时钟信号控制，它的输出不仅能直接受到输入信号的影响，同时还与其输入信号的时序有关，输入信号的任何改变都可能导致输出信号的变化，因此组合逻辑电路的输出总是与它的输入存在着一个确定的逻辑关系。

本实验通过学习与实践，让学生从具体的组合逻辑电路出发，逐步掌握数字逻辑电路设计技术，了解逻辑电路的设计过程，掌握用组合逻辑门件构成数字系统的方法，提高学生设计和分析组合逻辑电路的能力。

四、实验内容及步骤：

本实验的基本内容是设计一个可以进行任意二进制数求和的组合逻辑电路，并用VHDL语言描述该电路。其主要步骤如下：

1. 设计电路的逻辑功能，确定电路所需基本逻辑门电路元件的类型和数量。

2. 画出电路的逻辑图并进行逻辑延迟估算。

3. 利用VHDL语言描述电路功能，并利用仿真软件验证电路设计是否正确。

4. 利用实验箱中的数字信号发生器和逻辑分析仪验证电路设计是否正确。

五、实验结果与分析：

我们首先设计了一个可以进行单位位的二进制数求和的电路，即输入两个1位二进制数和一个进位信号，输出一个1位二进制数和一个进位信号。注意到，当输入的两个二进制数为同等真值时，输出的结果即为原始输入中的异或结果。当输入的两个二进制数不同时，输出需要加上当前进行计算的进位，同时更新输出进位信号的取值。

我们继续将此电路扩展到多位数的情况。假设输入两个n位的二进制数a和b，我们需要得到一个(n+1)位的二进制数c，使得c=a+b。我们需要迭代地对每一位进行计算，并在计算每一位时将其前一位的进位值也列入计算中。具体地，我们借助一个n位的进位信号，将每一位的求和结果同时传递给下一位的计算器中进行计算。

直流稳压电源电路的设计实验报告

一、实验目的

1、了解直流稳压电源的工作原理。

2、设计直流稳压电路，要求输入电压：220V市电，50Hz，用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路，两组输出电流分别IO≥500mA。

3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。

二、实验线路及原理

1、实验原理

（1）直流稳压电源

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：

图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换

其中：

1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。

2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。

3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。

4）稳压电路：其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。

（2）整流电路

常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2-2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图2-3所示。

t023422Uou22U

整流二极管采用1N4007，具有正向导通电压降低，导通电流高，泄露电流低，过载电流高，成本低等优点，其基本参数如下图所示，有黑色线圈一端表示负极。