东南大学电工电子实验中心
实验报告
课程名称： 数字逻辑电路设计实践
第 4 次实验
实验名称： 基本时序逻辑电路 _____________________
院（系）：信息科学与工程学院专 业：信息工程
姓 名：学 号：
实验室：实验组别：
同组人员： 无 实验时间:_
评定成绩：审阅教师：时序逻辑电路
一、 实验目的
1. 掌握时序逻辑电路的一般设计过程；
2. 掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；
3. 掌握时序逻辑电路的基本调试方法；
4. 熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。
二、 实验原理
1. 时序逻辑电路的特点（与组合电路的区别）：
——具有记忆功能，任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号，而且还取决于电 路原来的值，或者说还与以前的输入有关。
2. 时序逻辑电路的基本单元一一触发器（本实验中只用到D触发器）
触发器实现状态机（流水灯中用到）
3. 时序电路中的时钟
1） 同步和异步（一般都是同步，但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端）
2）时钟产生电路（电容的充放电）：在容3中的32768Hz的方波信号需要自己通过电 路产生，就是用到此原理。
4. 常用时序功能块
1） 计数器（74161）
a） 任意进制的同步计数器：异步清零；同步置零；同步置数；级联
b） 序列发生器
——通过与组合逻辑电路配合实现（计数器不必考虑自启动）
2） 移位寄存器（74194）
a） 计数器（一定注意能否自启动）
b） 序列发生器（还是要注意分析能否自启动）
三、 实验容
1. 广告流水灯
a. 实验要求
用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水等由8个LED组成，工 作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移。
① 写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路。
② 将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路。
数电知识点总结
数电（数位电子）是一门研究数字电子技术的学科，涉及到数字电路、数字信号处理、数字系统等多个方面的知识。数字电子技术已经成为现代电子工程技术的基础，并且在通信、计算机、控制、显示、测量等领域都有广泛的应用。本文将从数字电路、数字信号处理和数字系统三个方面对数电的知识点进行总结。
1. 数字电路
数字电路是将数字信号作为输入、输出，通过逻辑门、存储器等数字元器件完成逻辑运算和信息处理的电路。数字电路是实现数字逻辑功能的基本组成单元，包括组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。
1.1 组合逻辑电路
组合逻辑电路是由若干逻辑门进行组合而成的电路，其输出仅取决于当前输入的组合，不受到电路内过去的状态的影响。组合逻辑电路主要包括门电路（与门、或门、非门等）、编码器、译码器、多路选择器、加法器、减法器等。常用的集成逻辑门有 TTL、CMOS、ECL、IIL 四种族类。常见的集成逻辑门有 TTL、 CMOS、 ECL、 IIL 四种。
1.2 时序逻辑电路
时序逻辑电路是组合电路与触发器相结合，结构复杂。时序逻辑电路主要包括触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等。在传统的 TTL 集成电路中，触发器主要有 RS 触发器、 JK
触发器、 D 触发器和 T 触发器四种。在 CMOS 集成电路中一般用 T 触发器，D 触发器和 JK
触发器等。
2. 数字信号处理
数字信号处理（DSP）是利用数字计算机或数字信号处理器对连续时间的信号进行数字化处理，包括信号的采样、量化和编码、数字滤波、谱分析、数字频率合成等基本处理方法。数字信号处理已广泛应用于通信、音频、视频、雷达、医学影像等领域。
2.1 信号采样和量化
信号采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的过程，采样频率必须高于信号频率的两倍才能保证信号的完全重构。信号量化是将采样得到的连续幅度信号转换为一个有限数目的离散的幅度值的过程，量化误差会引入信号失真。
实 验 须 知
1、实验前，必须认真阅读实验指导书，分析掌握实验电路的元件原理。
2、使用本实验箱前必须了解其性能，操作方法及注意事项，特别是电源
的正负极不能接反，电压值不能超过规定的范围。
3、实验时，接线要认真，特别应注意电路的输出切勿与电源线或地线短
路。
4、实验时，应注意元器件有无发烫、异味、冒烟，若发现应立即关断电
源，保持现场并报告指导老师。找出原因，排除故障，经指导老师同意后再继续实验。
5、实验过程中，需要改动接线时，应先关断电源后才能拆、接连线。
6、实验完毕整理数据，经指导老师同意后，可关断电源拔出电源插头，
拆除连线，并整理好放在实验箱内。
7、每位同学必须按要求独立完成实验报告。 数字逻辑实验指导书
目 录
实验一 逻辑门电路功能测试………………………………………………………1
实验二 组合逻辑电路分析与实现 ………………………………………………3
实验三 时序逻辑电路分析和设计 ………………………………………………7
实验四 电子秒表的电路实现 …………………………………………………10
附 录 ………………………………………………………………………………14 数字逻辑实验指导书
1 实验一 逻辑门电路功能测试
—、实验目的
1、掌握数字电路实验仪的使用；
2、熟悉门电路逻辑功能。
二、实验仪器及材料
l、DJ-SG数字逻辑实验仪；
2、器件
74LS00 二输入端四与非门 1片
74LS08 二输入端四与门 l片
74LS86 二输入端四异或门 l片
74LS04 六反相器 l片
三、预习要求
l、复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
2、熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。
四、实验内容与步骤
实验前按学习机使用说明先检查学习机电源是否正常。然后选择实验用的集成电路。
按自己设计的实验接线图连线，特别注意Vcc及地线不能接错。线接好后经实验指导教
数字电路基础-组合逻辑电路和时序逻辑电路考试试卷
（答案见尾页）
一、选择题
1. 数字电路中的基本逻辑门有哪些？
A. 或门
B. 与门
C. 非门
D. 异或门
E. 同或门
2. 下列哪种逻辑电路可以实现时序控制？
A. 组合逻辑电路
B. 时序逻辑电路
C. 计数器
D. 编码器
3. 在组合逻辑电路中，输出与输入的关系是怎样的？
A. 输出总是与输入保持相同的逻辑状态
B. 输出仅在输入发生变化时改变
C. 输出与输入没有直接关系
D. 输出在输入未知时保持不变
4. 时序逻辑电路中的时钟信号有何作用？
A. 提供时间信息
B. 控制电路的工作顺序
C. 改变电路的工作频率
D. 用于解码
5. 下列哪种器件是时序逻辑电路中常见的时序元件？
A. 计数器
B. 编码器 C. 解码器
D. 触发器
6. 组合逻辑电路和时序逻辑电路的主要区别是什么？
A. 组合逻辑电路的输出与输入存在一对一的逻辑关系；时序逻辑电路的输出与输入之间
存在时间上的依赖关系。
B. 组合逻辑电路只能处理数字信号；时序逻辑电路可以处理模拟信号。
C. 组合逻辑电路中没有存储单元；时序逻辑电路中存在存储单元（如触发器）。
D. 组合逻辑电路的响应速度较快；时序逻辑电路的响应速度较慢。
7. 在组合逻辑电路中，如果输入信号A和B都为，则输出F将是：
A. 0 B. 1 C. 取决于其他输入信号
D. 无法确定
8. 在时序逻辑电路中，触发器的时钟信号来自哪里？
A. 外部时钟源
B. 内部时钟源
C. 控制器
D. 数据输入端
9. 时序逻辑电路的设计通常涉及哪些步骤？
A. 确定逻辑功能需求
B. 选择合适的触发器
C. 设计状态转移方程
D. 将设计转换为实际电路
E. 对电路进行仿真和验证
二、问答题
1. 什么是组合逻辑电路？请列举几种常见的组合逻辑电路，并简述其工作原理。
