数字系统设计基础实验报告
学院：计算机学院
班级：031014班
姓名：陈强
学号：03101327
实验一基本逻辑门电路实验
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形，管脚和使用方法。
二、实验所用器件
1.二输入四与非门74LS00 1片
2.二输入四或非门74LS02 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.测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。
四、实验接线图及实验测试
1.测试74LS00逻辑关系
结论：一个与非门当两个输入为高电平时输出为低电平，其它输入时输出为高电平。
2.测试74LS86逻辑关系
结论：
为低电平。
实验二组合逻辑电路部件试验
一. 实验目的：
1、掌握逻辑电路设计的基本方法；
2、掌握EDA软件工具MAX—PlusII的原理图输入方法；
3、掌握MAX—PlusII的逻辑电路编译、波形仿真的方法
二．实验内容：
1、内容：3-8译码器（74LS138）的波形仿真
器件：3-8译码器
3-8译码器原理图
3-8译码器波形图
2、设计一个2-4译码器（功能要求见真值表）
表中E 为允许使能输入端，A1、A2为译码器输入，Q0、Q1、Q2、Q3分别为输出，∮是任意状态。
2-4译码器原理图
2-4译码器波形图
3、设计并实现一个4位二进制全加器
（1）二进制全加器原理：
两个n位二进制数相加的加法运算电路是由一个半加器和（n-1）个全加器组成。它把两个n位二进制数（A,B）分别作为输入信号。产生一个(n+1)位二进制数作它的和数（Cn-1,S）。一个n位二进制加法器的方框图如下图所示。图中A和B是用来相加的两个n位输入信号，Cn-1,Sn-1,Sn-2,……S2,S1,S0是它们的和数。在该电路中对A0和B0相加用一个半加器，对其它位都用全加器。如果需要，串接这些电路以扩充相加的为数，那么它的第一级也必须是全加器。下图表示用全加器实现的加法器电路。
二进制加
法器原理图
…
下面是全加器的n位二进制加法原理图：
Bn-1 Bn-2 B1 A1 B0 A0
（2）实验步骤：
①设计1位二进制全加器，其逻辑表达式如下：
Sn=An○+Bn○+Cn-1
Cn=AnB0+Cn-1(An○+Bn)
An是被加数， Bn是加数，Sn是和数，Cn是向高位的进位，Cn-1是低位的进位。
②利用1位二进制全加器构成一个4位二进制全加器，进行仿真。设计的原理图如下：
编译，进行波形仿真，得到如下波形:
实验三组合逻辑电路部件实验一．实验目的
1．掌握逻辑电路设计的基本方法；
2．掌握EDA软件工具MAX—PlusII的原理图输入方法
3 掌握MAX—PlusII的逻辑电路编译、波形仿真的方法
二．实验内容：
1.设计一个四选一的单元（数据选择器）电路
数据选择器又称输入多路选择器、多路开关。它的功能是在选择信号C1—Cm的控制下，从若干输入数据发（D1—Dn）中选择一路输入数据传送到唯一的公共数据通道上（输出）。
四选一数据选择器功能表
表中E是电路选通使能端，A1、A0分别是选择信号端，D0、D1、D2、D3分别是四路数据，F是数据输出端。∮为任意状态。
2.设计一个1：4的数据分配器
数据分配器的功能是在选通信号(G)和选择信号（Cn）线的控制下讲一路输入数据（D）线的控制下将一路输入数据（D）分别分配给相应的输出端（Yn）。
1：4数据分配器功能表如下：
Y3分别是选择的输出端。
设计原理图如下：
实验四时序电路设计（一）
一．实验目的
1．掌握RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理。
2．学会正确使用RS触发器、D触发器、JK触发器。
二．实验内容
自循环寄存器
（1）用D触发器DFF （或74LS74）构成一个四位自循环寄存器。
方法是第一级的 Q端接第二级的 D端，依次类推，最后第四级的Q端接第一级的D端。四个D触发器的CLK端连接在一起，然后接单脉冲时钟。
（2）对设计的电路建立相应的波形仿真文件，进行波形仿真。
将触发器Q
0置1（即PRN0输入一个负脉冲）， Q
1
、Q
2
、Q
3
清0（即CLR1、CLR2、
CLR3输入一个负脉冲）。
（3）进行器件编程（定义自循环寄存器的输入/输出引脚号）。（4）连线验证所设计电路的正确性
预置初始状态（与波形仿真相同），自循环寄存器的PRN
i 和CLR
i
端连接到开关的
电平输出插空，输入端CLK引脚连接到实验系统的单脉冲输出插孔，输出端Q
、
Q 1、Q
2
、Q
3
连接到LED显示灯。由时钟CLK输入端输入单脉冲，观察并记录Q
、
Q 1、Q
2
、Q
3
的状态变化。
实验五时序电路设计（二）
一．实验目的
1．掌握RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理。
2．学会正确使用RS触发器、D触发器、JK触发器。
二．实验内容
3、用D触发器（或74LS74）构成4位的二进制（同步或异步）计数器（分
频器）
