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数电仿真实验报告 (2)

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数电仿真实验报告

实验一 :组合逻辑电路设计与分析

一、 实验目的

（1） 掌握组合逻辑电路的特点;

（2） 利用组合逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析。

二、 实验原理

组合逻辑电路就是一种重要的数字逻辑电路:特点就是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻的输入信号的取值组合。根据电路的特定功能,分析组合逻辑电路的过程。

三、 实验电路及步骤

（1） 利用逻辑转换仪对已知电路进行分析

实验连接图如下:

U1A74LS136DU1B74LS136DU1C74LS136DU2A74LS04DU2B74LS04DU2C74LS04DXLC1A B

真值表与逻辑表达式如下:

（2） 根据要求利用逻辑转换仪进行逻辑电路分析。

问题的提出:火灾报警器只有在烟感、温感与紫外线三种不同类型的火灾探测器中两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时,报警系统才产生报警控制信号。

数电仿真实验报告

四、 思考题

（1） 设计一个四人表决电路。如果3人或者3人以上同意,则通过;反之,则被否决。用与非门实现。

（2） 利用逻辑转换仪对下图所示逻辑电路进行分析

U1A74LS04DU2A74LS00DU1B74LS04DU1C74LS04DU2B74LS00DU3A74LS10DU3B74LS10D24XLC1A B135678910

五、实验体会 数电仿真实验报告

实验二:编码器、译码器电路仿真实验

一、 实验目的

(1)掌握编码器、译码器的工作原理。

(2)常见编码器、译码器的作用。

二、 实验原理

数字信号不仅可以用来表示数,还可以用来表示各种指令与信息。通过编码与译码来实现。

(1)编码就是指在选定的一系列二进制数码中,赋予每个二进制数码以某一固定含义。能完成编码功能的电路统称为编码器。

(2)译码就是编码的逆过程,将输入的每个二进制代码赋予的含义翻译出来,给出相应的输出信号。

U174LS148DA09A17A26GS14D313D41D52D212D111D010D74D63EI5EO15 U274LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16~G2A4~G2B5

图2-1 编码器74LS148D与译码器74LS138D

三、实验电路

(1)8-3线优先编码器

实验电路图如下: 数电仿真实验报告

J1Key = 0J2Key = 1J3Key = 2J4Key = 3J5Key = 4J6Key = 5J7Key = 6J8Key = 7U174LS148DA09A17A26GS14D313D41D52D212D111D010D74D63EI5EO15J9Key = SpaceA2 5 VA0 5 VGS 5 VEO 5 VVDD5VA1 5 V

利用九个单刀双掷开关切换8位信号输入端与选通输入端输入的高低电平状态。利用5个探测器观察3位信号输入端、选通输入端、优先标志输出信号的高低电平状态。

8-3线优先编码器真值表如下:

输入端 输出端

EI Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 A2 A1 A0 GS E0

(2)3-8线译码器

实验图如下:

数电仿真实验报告

U174LS138DY015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16~G2A4~G2B5J1Key = SpaceVCC5VR11kΩY05 V R21kΩR31kΩJ2Key = SpaceJ3Key = SpaceY15 V Y25 V Y35 V

Y45 V Y55 V Y65 V Y75 V 123456VCC07891011121314

利用三个单刀双掷开关切换二路输入端输入的高低电平的状态。利用8个探测器观察8路输出端输出信号的高低电平状态。使能端G1接高电平,G2A、G2B接低电平。

3-8译码器真值表如下:

输入端 输出端

G1 G2A G2B A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

四、思考题

(1)利用两块8-3线优先编码器74LS148D设计16-4线优先编码器,然后仿真验证16-4线优先编码器的逻辑功能。

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(2)利用两块3-8线译码器74LS38D设计4—16线译码器,然后仿真验证4—16线译码的逻辑功能。

五、实验体会 数电仿真实验报告

实验三:触发器带电路仿真实验

一、 实验目的

（1） 掌握边沿触发器的逻辑功能;

（2） 逻辑不同边沿触发器逻辑功能之间的相互切换。

二、实验原理

触发器就是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元,具有记忆、存储二进制信息的功能。从逻辑功能上将触发器分为RS、D、JK、T、T’等几种类型,对于逻辑功能的描述又真值表、波形图、特征方程等几种方法。边沿触发器指只在CP上升或下降沿到来时接收此刻的输入信号,进行状态转换,而其她时刻的输入信号的变化对其没有影响的电路。

集成触发器异步置位、复位功能。

三、实验电路及步骤

(1)D触发器仿真电路,接线图如图所示:

XSC1ABCDGTU1A74LS74D1D21Q5~1Q6~1CLR11CLK3~1PR4VDD5VV11kHz

5 V J1Key = SpaceJ2Key = SpaceJ3Key = SpaceJ4Key = SpaceX12.5 V

数电仿真实验报告

真值表如下(输入1表示高电平,0表示低电平;输出1表示灯亮,0表示灯灭):

输入端 现态 次态

CP ~CLR ~PR D Qn Qn+1

分析结果:

通过上述真值表,我们可以瞧到,~CLR与~PR两个端子的工作不受时钟脉冲的牵制,二者为无效电平时,该触发器才实现正常的D触发器功能,即DQn1,输出状态始终与脉冲上升沿到来前的瞬间D的状态保持一致。

通过示波器的观察,也可以证明这一点,~CLR与~PR为无效电平时,次态Q的变化始终在脉冲的上升沿处;而由~CLR与~PR引起的变化却可以出现在任何时候,不必非在时钟变化之处。

在仿真中我发现,当~CLR与~PR同时为低电平时,输出信号就是与D保持一致的。应该说,这种工作状态并不就是我们所希望的。虽然于功能没影响,但就是~CLR与~PR同时为有效电平仍就是不被允许的。

(2)JK触发器仿真电路图如图所示:

XSC1ABCDGTU1A74LS112D1Q5~1Q6~1PR41K2~1CLR151J31CLK1V11kHz

5 V VDD5VJ1Key = SpaceJ2Key = SpaceJ3Key = SpaceJ4Key = SpaceJ5Key = SpaceX12.5 V

数电仿真实验报告

真值表如下:

CP ~CLR ~PR J K Qn

Qn+1

分析结果:

通过上述真值表,我们可以瞧到,~CLR与~PR两个端子的工作不受时钟脉冲的牵制,当二者为无效电平时,该触发器才实现正常的JK触发器功能,即nnnQKQJQ1,输出状态始终与脉冲下降沿到来前的瞬间J、K及nQ的状态相关。

通过示波器的观察,也可以证明,当JK触发器在正常实现其功能时,次态Q的变化始终在脉冲的下降沿处,而由~CLR与~PR引起的变化却可以出现在任何时候,不必非在时钟变化之处,二者的控制就是异步的。

在仿真中我发现,当~CLR与~PR同时为低电平时,输出信号为1。应该说,这种工作状态也不就是我们所希望的。虽然影响不会影响到JK触发器的功能,但就是~CLR与~PR还就是不要同时为有效电平的好。

四、思考题

由于D触发器器方便,JK触发器功能最完善,怎样将JK触发器与D触发器分别转换为T触发器。

五、实验体会 数电仿真实验报告

实验四:计数器电路仿真实验

一、实验目的

(1)了解计数器的日常应用与分类。

(2)熟悉集成计数器逻辑功能与其各控制端作用。

(3)掌握计数器的使用方法。

二、实验原理

统计输入脉冲个数的过程叫计数。能够完成计数工作的电路称做计数器。计数器的基本功能就是统计时钟脉冲的个数,即实现技术操作,也可由于分频、定时、产生节拍脉冲等。

二进制计数器就是构成其她计数器的基础。74LS161D就是常见的二进制加法同步计数器,74LS191D就是常见的二进制加/减同步计数器。

若一计数器的计数长度(模)为10,则该计数器称为十进制计数器。

三、实验电路及步骤

(1)74LS161D构成的二进制加法同步计数器,电路图如下:

VCC5VU174LS161DQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10~LOAD9~CLR1CLK2GNDV11kHz

5 V J1Key = AJ2Key = BJ3Key = CJ4Key = DU2DCD_HEXX12.5 V XLA1CQT1FBusBusLn1Ln2Ln3Ln4Ln1Ln2Ln3Ln4BusLn4Ln3Ln2Ln1

该电路采用总线方式进行连接

利用J1~4四个单刀双掷开关可切换74LS161D第7、10、9、1脚输入的高低电平状态。74LS161D第3、4、5、6脚同时接高电平,第15脚接探测器。V1为时钟信号,利用逻辑分析仪观察四位二进制输出端,进位端与时钟信号端的波形。

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数电实验报告总结

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篇一:上海大学 数字电路实验报告

数字电路实验报告

实验名称 加法器 班 级 机械10班

学生姓名 张俊楠 学 号 所在专业

上 海 大 学

二? 年 月 日

篇二:数电实验课程设计总结报告(电子表)

数字电路课程设计 数字定时器:

课程设计任务书:

)集成数字定 1

时器 2)技术指标

1、设计一个数字定时器，要求它具有数字钟的功能，又可以按预定时刻发

出控制信号对被控对象实施开关控制

2、时钟功能:具有24小时计时方式，显示时、分、秒。计时范围要求自00

点00分00秒到23点59分59秒

3、要求具有校时电路，可对小时、分、秒分别校准。

4、可以同时设置四个以上的预定时刻，时刻的预选以5分钟为单位。

、被控对象在 5

达到预选时刻后，电铃连续响10秒，而监听器在10秒内断

续鸣叫5次，即想一秒停一秒。 集成数字定时器的组成和工作原理

数字定时器一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器及部分扩展电路等组成，其基本逻辑功能框图如下所示:

数字电子钟的基本组成:

振荡器

振荡器是数字电子钟的核心，其作用是产生一个频率标准，即时间标准信号，然后再由分频器生成秒脉冲，所以，振荡器频率的精度和稳定度就基本决定了数字电子钟的准确度，为产生稳定的时间标准信号，一般采用石英晶体振荡器。如果精度要求不是很高的话我们可以采用由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器。一般而言，选用石英晶体振荡器所选用的晶振频率为32768Hz,再通过15级2分频集成电路得到1Hz的标准秒脉冲。

分频器

振荡器产生的时标信号频率很高，要使它变成用来计时的“秒”信号，需要若干级分频电路，分频器的级数和每级分频次数要根据时标信号的频率来决定。其功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲信号，二是提供功能扩展电路所需的信号。

数字电子技术 实验报告

数字电子技术 实验报告

Page 1 of 13 实验一 组合逻辑电路设计与分析

1. 实验目的

（1）学会组合逻辑电路的特点；

（2）利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。

2. 实验原理

组合逻辑电路是一种重要的数字逻辑电路：特点是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻输入信号的取值组合。根据电路确定功能，是分析组合逻辑电路的过程，一般按图1-1所示步骤进行分析。

组合逻辑电路逻辑表达式最简表达式真值表确切电路功能图1-1 组合逻辑电路的分析步骤

根据要求求解电路，是设计组合逻辑电路的过程，一般按图1-2所示步骤进行设计。问题提出真值表逻辑表达式化简变换逻辑图图1-2 组合逻辑电路的设计步骤

3. 实验电路及步骤

（1） 利用逻辑转换仪对已知逻辑电路进行分析。

a. 按图1-3所示连接电路。

XLC1A

BU2A74LS04DU2B74LS04DU2C74LS04DU1A74LS136DU1B74LS136DU1C74LS136D

b. 在逻辑转换仪面板上单击由逻辑电路转换为真值表的按钮和由真值表导出简化表达式后，得到如图1-4所示结果。观察真值表，我们发现：当四个输图1-3 待分析的逻辑电路A Page 2 of 13 入变量A,B,C,D中1的个数为奇数时，输出为0，而当四个输入变量A,B,C,D中1的个数为偶数时，输出为1。因此这是一个四位输入信号的奇偶校验电路。

（2） 根据要求利用逻辑转换仪进行逻辑电路的设计。

a. 问题提出：有一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外线三种类型不同的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时，报警系统才产生报警控制信号，试设计报警控制信号的电路。

b. 在逻辑转换仪面板上根据下列分析出真值表如图1-5所示：由于探测器发出的火灾探测信号也只有两种可能，一种是高电平（1），表示有火灾报警；一种是低电平（0），表示正常无火灾报警。因此，令A、B、C分别表示烟感、温感、紫外线三种探测器的探测输出信号，为报警控制电路的输入、令F为报警控制电路的输出。 图1-4 经分析得到的真值表和表达式 Page 3 of 13

数电实验报告

数电实验报告

一、实验名称

1. 实验一 QuartusⅡ原理图输入法设计与实现

2. 实验二用VHDL设计与实现组合逻辑电路（一）

3. 实验三用VHDL设计与实现时序逻辑电路（二）

4.实验四用VHDL设计与实现时序逻辑电路（三）(数码管动态扫描控制器)

二、实验任务要求

1.实验一:

○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用上面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F=CBA+CBA+CBA+CBA，仿真验证其功能，并下载到实验班测试。要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号；

2.实验二：

○1用VHDL语言设计实现一个4位二进制奇校验器，输入奇数个„1‟时，输出为„1‟，否则输出为„0‟，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；

○2用VHDL语言设计实现一个8421码转换为余3码的代码转换器，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VHDL语言设计实现一个共阴极7段数码管译码器，仿真验证其功能，并下载到实验班测试。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.实验三：

○1用VHDL语言设计实现一个分频系数为12，分频输出信号占空比为50%的分频器。要求在Quartus Ⅱ平台上设计程序并仿真验证设计；

○2用VHDL语言设计实现一个带异步复位的8421码十进制计数器，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将分频器、8421十进制计数器、数码管译码器3个电路进行连接并下载测试。

4.实验四：

○1用VHDL语言设计并实现六个数码管串行扫描电路，要求同时显示0、1、2、3、4、5这6个不同的数字图形到6个数码管上，仿真验证其功能，并下载到实验板测试；（必做）

数电实验报告西理工(3篇)

数电实验报告西理工(3篇)

第1篇

一、实验目的

1. 理解数字电路的基本组成和基本逻辑门的工作原理。

2. 掌握常用逻辑门电路的设计方法。

3. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验仪器与设备

1. 数字逻辑实验箱

2. 逻辑分析仪

3. 示波器

4. 逻辑笔

5. 实验指导书

三、实验原理

数字电路是由逻辑门、触发器等基本元件组成的，用于处理和传输二进制信息的电子系统。本实验主要涉及以下几种基本逻辑门：

1. 与门（AND）

2. 或门（OR）

3. 非门（NOT）

4. 异或门（XOR）

5. 同或门（XNOR）

这些逻辑门可以组合成复杂的逻辑电路，实现各种逻辑功能。

四、实验内容

1. 基本逻辑门实验

（1）观察与门、或门、非门、异或门、同或门的基本逻辑功能。

（2）通过实验验证逻辑门电路的正确性。 2. 组合逻辑电路实验

（1）设计一个四路数据选择器。

（2）设计一个编码器，将10个二进制数编码成4位二进制数。

（3）设计一个译码器，将4位二进制数译码成10个输出信号。

3. 时序逻辑电路实验

（1）观察触发器的逻辑功能。

（2）设计一个计数器，实现从0到9的计数功能。

五、实验步骤

1. 基本逻辑门实验

（1）根据实验指导书，搭建与门、或门、非门、异或门、同或门的实验电路。

（2）通过逻辑笔和逻辑分析仪观察各个逻辑门的输入输出关系。

（3）分析实验结果，验证逻辑门电路的正确性。

2. 组合逻辑电路实验

（1）根据实验要求，设计四路数据选择器的电路图。

（2）搭建实验电路，通过逻辑笔和逻辑分析仪观察数据选择器的输入输出关系。

（3）分析实验结果，验证数据选择器的正确性。

（4）根据实验要求，设计编码器的电路图。

（5）搭建实验电路，通过逻辑笔和逻辑分析仪观察编码器的输入输出关系。

（6）分析实验结果，验证编码器的正确性。