数电实验报告1
数电_实验报告
一、实验目的1. 理解数字电路的基本组成和工作原理；2. 掌握常用数字电路元器件的识别和测试方法；3. 培养数字电路设计和分析能力；4. 熟悉数字电路实验仪器的使用方法。
二、实验内容1. 逻辑门电路实验：包括与门、或门、非门、异或门等；2. 组合逻辑电路实验：包括编码器、译码器、数据选择器等；3. 时序逻辑电路实验：包括触发器、计数器、寄存器等；4. 数字电路仿真实验：使用Multisim软件进行数字电路仿真。
三、实验原理1. 逻辑门电路：逻辑门电路是数字电路的基本单元，根据输入信号的逻辑关系，输出相应的逻辑信号。
常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。
2. 组合逻辑电路：组合逻辑电路由逻辑门电路组成，其输出仅与当前输入信号有关，与电路历史状态无关。
常见的组合逻辑电路有编码器、译码器、数据选择器等。
3. 时序逻辑电路：时序逻辑电路由触发器组成，其输出不仅与当前输入信号有关，还与电路历史状态有关。
常见的时序逻辑电路有触发器、计数器、寄存器等。
四、实验步骤1. 逻辑门电路实验：（1）搭建与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路；（2）观察输入信号与输出信号之间的关系，验证逻辑门电路的功能；（3）测试逻辑门电路的延迟时间。
2. 组合逻辑电路实验：（1）搭建编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑电路；（2）观察输入信号与输出信号之间的关系，验证组合逻辑电路的功能；（3）测试组合逻辑电路的延迟时间。
3. 时序逻辑电路实验：（1）搭建触发器、计数器、寄存器等时序逻辑电路；（2）观察输入信号、时钟信号与输出信号之间的关系，验证时序逻辑电路的功能；（3）测试时序逻辑电路的延迟时间。
4. 数字电路仿真实验：（1）使用Multisim软件搭建数字电路；（2）设置输入信号和时钟信号，观察输出信号的变化；（3）分析仿真结果，验证数字电路的功能。
五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验：实验结果表明，与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路能够实现预期的逻辑功能。
数电实验报告
一，实验结果分析实验一：Quartus II 原理图输入法设计（2）实验名称：设计实现全加器实验任务要求：用实验内容（1）中生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器，仿真并验证其功能，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。
原理图：仿真波形图：仿真波形图分析：输入a,b代表加数与被加数，输入c代表低位向本位的进位。
输出s代表本位和，输出co代表向高位的进位。
可得真值表为：实验三：用VHDL设计与实现时序逻辑电路（3）实验名称：连接8421计数器，分频器和数码管译码器实验任务要求：用VHDL语言设计实现一个带异步复位的8421码十进制计数器，分频器的分频系数为25k，并用数码管显示数字。
VHDL代码：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity div isport(clk1 : in std_logic;clk_out : out std_logic);end;architecture d of div issignal cnt : integer range 0 to 12499999;signal clk_tmp : std_logic;beginprocess(clk1)beginif (clk1'event and clk1='1') thenif cnt=12499999 thencnt<=0;clk_tmp<= not clk_tmp;elsecnt<=cnt+1;end if;end if;end process;clk_out<=clk_tmp;end;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY count10 ISPORT(clk2,clear2:IN STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)); END count10;ARCHITECTURE count OF count10 ISSIGNAL q_temp:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(clk2,clear2)BEGINIF clear2='1' THEN q_temp<="0000";ELSIF (clk2'event AND clk2='1') THENIF q_temp="1001" THENq_temp<="0000";ELSEq_temp<=q_temp+1;END IF;END IF;END PROCESS;q<=q_temp;END count;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY seg7 ISPORT(a:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); b: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); cat1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0) );END seg7;ARCHITECTURE show OF seg7 ISBEGINPROCESS(a)BEGINCASE a ISWHEN"0000"=>b<="1111110";WHEN"0001"=>b<="0110000";WHEN"0010"=>b<="1101101";WHEN"0011"=>b<="1111001";WHEN"0100"=>b<="0110011";WHEN"0101"=>b<="1011011";WHEN"0110"=>b<="1011111";WHEN"0111"=>b<="1110000";WHEN"1000"=>b<="1111111";WHEN"1001"=>b<="1111011";WHEN OTHERS=>B<="0000000";END CASE;END PROCESS;cat1<="111011";END show;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity jishuqi8421 isport(clk,clear:IN STD_LOGIC;cout:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); cat:OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0) );end jishuqi8421;architecture ji of jishuqi8421 iscomponent div25mport(clk1 : in std_logic;clk_out : out std_logic);end component;component count10PORT(clk2,clear2:IN STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)); end component;component seg7PORT(a:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); b: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); cat1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0) );end component;signal c:std_logic;signal d:std_logic_vector(3 downto 0);beginu1:div port map(clk1=>clk,clk_out=>c);u2:count10 port map(clk2=>c,clear2=>clear,q=>d); u3:seg7 port map(a=>d,b=>cout,cat1=>cat);end ji;仿真波形图：（由于实际使用的50000000分频不方便仿真，仿真时使用12分频）仿真波形图分析：每隔12个时钟信号计数器的值会增加1，直到计数器的值为9时，再次返回0计数。
数字电子技术 实验报告
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。
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。
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。
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。
图1-4 经分析得到的真值表和表达式（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1-5 经分析得到的真值表（3）在逻辑转换仪面板上单击由真值表到处简化表达式的按钮后得到最简化表达式AC+AB+BC。
4.实验心得通过本次实验的学习，我们复习了数电课本关于组合逻辑电路分析与设计的相关知识，掌握了逻辑转换仪的功能及其使用方法。
数电实验报告【武大电气】
数字电路实验报告专业:电气工程与自动化实验一：组合逻辑电路分析一．实验目的1．熟悉大体逻辑电路的特点。
2．熟悉各类门的实物元件和元件的利用和线路连接。
3．学会分析电路功能.二．实验原理1．利用单刀双掷开关的双接点，别离连接高电平和低电平，开关的掷点不同，门电路输入的电平也不同。
2．门电路的输出端连接逻辑指示灯，灯亮则输出为高电平，灯灭则输出低电平。
3．依次通过门电路的输入电平与输出电平，分析门电路的逻辑关系和实现的逻辑功能。
三．实验元件1．74LS00D2．74LS20D四．实验内容(1)实验内容一：a.实验电路图：由上述实验电路图接线，在开关A B C D选择不同组合的高低电平时，通过对灯X1亮暗的观察，可得出上图的逻辑真值表。
b、逻辑电路真值表：实验分析：•=AB+CD ，一样，由真值表也能推出此由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD方程，说明此逻辑电路具有与或功能。
(2)实验内容2：密码锁a.实验电路图：D 接着通过实验，改变A B C D 的电平，观察灯泡亮暗，得出真值表如下： b.真值表：实验分析：由真值表（表）可知：当ABCD为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。
由此可见，该密码锁的密码ABCD为1001.因此，可以取得：X1=ABCD，X2=1X。
五．实验体会：1. 这次实验应该说是比较简单，只用到了两种不同的与非门组成一些大体的逻辑电路。
2. 分析组合逻辑电路时，可以通过逻辑表达式，电路图和真值表之间的彼此转换已抵达实验所要求的目的结果。
3. 咱们组在这次实验进程中出现过连线正确但没出现相应的实验结果的情况。
后经分析发现由于实验器材利用的次数较多，有些器材有所损坏，如一些导线表面是好的，其实内部损坏，因此意识到了连接线路时一是要注意器材的选取，二是在接线前必然注意检查各元件的好坏。
实验二：组合逻辑实验(一)半加器和全加器一．实验目的：熟悉几种元器件所带的门电路，掌握用这些门电路设计一些简单的逻辑组合电路的方式。
数电实验报告：实验1-门电路的测试
广东海洋大学学生实验报告书（学生用表）实验名称课程名称 课程号 学院(系)专业 班级 学生姓名 学号 实验地点 实验日期实验1：集成逻辑门电路的测试一、实验目的：1． 学会检测常用集成门电路的好坏的简易方法；2． 掌握TTL 与非门逻辑功能和主要参数的测试方法；二、实验仪器与器件：3． 元器件：74LS20、74LS00(TTL 门电路)电阻、电位器若干；4． 稳压电源、万用表、数字逻辑箱。
三、实验原理：5．集成逻辑门电路的管脚排列：（1）74LS20（4输入端双与非门）：ABCD Y =V CC 2A 2B N C 2C 2D 2Y1A 1B N C 1C 1D 1Y GNDV CC ：表示电源正极、GND ：表示电源负极、N C ：表示空脚。
（2） 74LS00（2输入端4与非门）：AB Y =V CC 4A 4B 4Y 3A 3B 3Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GNDGDOU-B-11-112（3）4011（2输入端4与非门）：ABYV CC4A 4B 4Y 3Y 3B 3A1A 1B 1Y 2Y 2B 2A GND集成门电路管脚的识别方法：将集成门电路的文字标注正对着自己，左下角为1，然后逆时针方向数管脚。
A）T TL与非门的主要参数有：导通电源电流I CCL、低电平输入电流I IL、高电平输入电流I IH、输出高电平V OH、输出低电平V OL。
注意：不同型号的集成门电路其测试条件及规范值是不同的。
B）检测集成门电路的好坏的简易方法：1）在未加电源时，利用万用表的电阻档检查各管脚之间是否有短路现象；2）加电源：利用万用表的电压档首先检查集成电路上是否有电，然后再利用门电路的逻辑功能检查电路。
例如：“与非”门逻辑功能是：“有低出高，全高出低”。
对于TTL与非门：若将全部输入端悬空测得输出电压为0.1V左右，将任一输入端接地测得输出电压为3V左右，则说明该门是好的。
四、实验内容和步骤：（1）测试芯片的与非功能；（2）TTL与非门的主要参数测试：1导通电源电流I CCL= 。
数电实验报告实验一心得
数电实验报告实验一心得引言本实验是数字电路课程的第一次实验，旨在通过实际操作和观察，加深对数字电路基础知识的理解和掌握。
本次实验主要涉及布尔代数、逻辑门、模拟开关和数字显示等内容。
在实验过程中，我对数字电路的原理和实际应用有了更深入的了解。
实验一：逻辑门电路的实验实验原理逻辑门是数字电路中的基本组件，它能够根据输入的布尔值输出相应的结果。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
本次实验主要是通过搭建逻辑门电路实现布尔函数的运算。
实验过程1. 首先，我按照实验指导书上的电路图，使用示波器搭建了一个简单的与门电路。
并将输入端连接到两个开关，输出端连接到示波器，以观察电路的输入和输出信号变化。
2. 其次，我打开示波器，观察了两个开关分别为0和1时的输出结果。
当两个输入均为1时，示波器上的信号为高电平，否则为低电平。
3. 我进一步观察了两个开关都为1时的输出信号波形。
通过示波器上的脉冲信号可以清晰地看出与门的实际运行过程，验证了实验原理的正确性。
实验结果和分析通过本次实验，我成功地搭建了一个与门电路，并观察了输入和输出之间的关系。
通过示波器上的信号波形，我更加直观地了解了数字电路中布尔函数的运算过程。
根据实验结果和分析，我可以总结出：1. 逻辑门电路可以根据布尔函数进行输入信号的运算，输出相应的结果。
2. 在与门电路中，当输入信号均为1时，输出信号为1，否则为0。
3. 示例器可以实时显示电路的输入和输出信号波形，方便实验者观察和分析。
结论通过本次实验，我对数字电路的基本原理和逻辑门电路有了更深刻的理解。
我学会了如何搭建逻辑门电路，并通过示波器观察和分析输入和输出信号的变化。
这对我进一步理解数字电路的设计和应用具有重要意义。
通过实验，我还锻炼了动手操作、实际观察和分析问题的能力。
实验过程中，需要认真对待并细致观察电路的运行情况，及时发现和解决问题。
这些能力对于今后的学习和研究都非常重要。
总之，本次实验让我更好地理解了数字电路的基本原理和应用，提高了我的实验能力和观察分析能力。
数电实验报告
《数字电路与逻辑设计》课程实验报告系（院）：计算机与信息学院专业：班级：姓名：学号：指导教师：学年学期: 2018 ~ 2019 学年第一学期实验一基本逻辑门逻辑以及加法器实验一、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型、管脚和使用方法。
二、实验所用器件和仪表1.二输入四与非门74LS00 1片2.二输入四或非门74LS28 1片3.二输入四异或门74LS86 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．测试二输入四或非门74LS28一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。
3．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。
4．掌握全加器的实现方法。
用与非门74LS00和异或门74LS86设计一个全加器。
四、实验提示1．将被测器件插入实验台上的14芯插座中。
2．将器件的引脚7与实验台的“地（GND）”连接，将器件的引脚14与实验台的+5V 连接。
3．用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。
拨动开关，则改变器件的输入电平。
4．将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯连接。
指示灯亮表示输出电平为1，指示灯灭表示输出电平为0。
五、实验接线图及实验结果74LS00中包含4个二与非门，74LS28中包含4个二或非门，74LS86中包含4个异或门，下面各画出测试第一个逻辑门逻辑关系的接线图及测试结果。
测试其他逻辑门时的接线图与之类似。
测试时各器件的引脚7接地，引脚14接+5V。
图中的K1、K2是电平开关输出，LED0是电平指示灯。
1．测试74LS00逻辑关系接线图及测试结果（每个芯片的电源和地端要连接）图1.1 测试74LS00逻辑关系接线图表1.1 74LS00真值表输 入输 出 引脚1引脚2 引脚3 L L HL H H HL H HHL2. 测试74LS28逻辑关系接线图及测试结果i.ii.iii. 图1.2 测试74LS28逻辑关系接线图表1.2 74LS28真值表i. 输 入 ii. 输 出 iii. 引脚2 iv. 引脚3v. 引脚1 vi. L vii. L viii. H ix. L x. H xi. L xii. Hxiii. L xiv. L xv. H xvi. Hxvii. L3．测试74LS86逻辑关系接线图及测试结果图1.3 测试74LS86逻辑关系接线图表1.3 74LS68真值表输 入输 出 引脚1引脚2 引脚3 L L L L H H H L H HHL4. 使用74LS00和74LS86设计全加器（输入来源于开关K2、K1和K0，输出送到LED 灯LED1和LED0 上，观察在不同的输入时LED 灯的亮灭情况）。
数电实验报告1
实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。
2、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。
二、实验仪器及材料1、双踪示波器2、器件74LS00 二输入端四与非门2片74LS20 四输入端双与非门1片74LS86 二输入端四异或门1片74LS04 六反相器1片三、预习要求1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。
2、熟悉所有集成电路的引线位置及各引线用途。
3、了解双踪示波器使用方法。
四、实验内容实验前按学习机使用说明先检查学习机是否正常，然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实页脚内容1验接线图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。
线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。
试验中改动接线须先断开电源，接好线后在通电实验。
1、测试门电路逻辑功能。
（1）选用双输入与非门74LS20一只，插入面包板，按图连接电路，输入端接S1~S4(电平开关输入插口)，输出端接电平显示发光二极管（D1~D8任意一个）。
（2）将电平开关按表1.1置位，分别测出电压及逻辑状态。
（表1.1）2、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图接线，输入端1﹑2﹑4﹑5接电平开关，输出端A﹑B ﹑Y接电平显示发光二极管。
（2）将电平开关按表1.2置位，将结果填入表中。
页脚内容2表1.23、逻辑电路的逻辑关系页脚内容3路自拟。
将输入输出逻辑关系分别填入表1.3﹑表1.4。
（2）写出上面两个电路的逻辑表达式。
表1.3 Y=A⊕B表1.4 Y=A⊕B Z=AB4、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器（非门）按图1.5接线，输80KHz连续脉冲，用双踪示波器测输入，输出相位差，计算每个门的平均传输延迟时间的tpd值：tpd=0.2μs/6=1/30μs5、利用与非门控制输出。
选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，输入接任一电平开关，用示波器观察S对输出脉冲的控制作用:页脚内容4页脚内容5一端接高有效的脉冲信号，另一端接控制信号。
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实验一门电路逻辑功能及测试
一、实验目的
1、熟悉门电路逻辑功能。
2、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。
二、实验仪器及材料
1、双踪示波器
2、器件
74LS00 二输入端四与非门2片
74LS20 四输入端双与非门1片
74LS86 二输入端四异或门1片
74LS04 六反相器1片
三、预习要求
1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。
2、熟悉所有集成电路的引线位置及各引线用途。
3、了解双踪示波器使用方法。
四、实验内容
实验前按学习机使用说明先检查学习机是否正常，然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc及地线不能接错。
线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。
试验中改动接线须先断开电源，接好线后在通电实验。
1、测试门电路逻辑功能。
（1）选用双输入与非门74LS20一只，插入面包板，按图
连接电路，输入端接S1~S4(电平开关输入插口)，输
出端接电平显示发光二极管（D1~D8任意一个）。
（2）将电平开关按表1.1置位，分别测出电压及逻辑状态。
（表1.1）
2、异或门逻辑功能测试
（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图接线，输入端1﹑2﹑4﹑5接电平开关，输出端A﹑B﹑Y接电平显示发光二极管。
（2）将电平开关按表1.2置位，将结果填入表中。
表 1.2
3、逻辑电路的逻辑关系
（1）选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，实验电路自拟。
将输入输出逻辑关系分别填入表1.3﹑表1.4。
（2）写出上面两个电路的逻辑表达式。
表1.3 Y=A ⊕B
表1.4 Y=A ⊕B Z=AB 4、逻辑门传输延迟时间的测量
用六反相器（非门）按图1.5接线，输80KHz 连续脉冲，用双踪示波器测输入，输出相位差，计算每个门的平均传输延迟时间的tpd 值 ： tpd=0.2μs/6=1/30μs 5、利用与非门控制输出。
选用四二输入与非门74LS00一只，插入面包板，输入接任一电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用:
一端接高有效的脉冲信号，另一端接控制信号。
只有控制信号端为高电平时，脉冲信号才能通过。
这就是与非门对脉冲的控制作用。
6．用与非门组成其他门电路并测试验证 （1）组成或非门。
用一片二输入端与非门组成或非门 Y = A + B = A • B
画出电路图，测试并填表1.5 中。
表1.5 图如下： （2）组成异或门
① 将异或门表达式转化为与非门表达式。
A ⊕B={[(AA)'B]'[A(BB)']}'
② 画出逻辑电路图。
③ 测试并填表1.6。
表1.6
输入 输出
A B Y
0 1 0 1 0 1 0 0 1
1
A B Y 0
0 0 0 1 1 1 0 1 1
1
问题：
1、怎样判断门电路逻辑功能是否正常？
答：(1)按照门电路功能，根据输入和输出，列出真值表。
(2)按真值表输入电平，查看它的输出是否符合真值表。
(3)所有真值表输入状态时，它的输出都是符合真值表，则门电路功能正常；否则门电路功能不正常。
2、与非门一个输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？
答：与非门接髙电平则其他信号可以通过，接低电平则输出恒为0，与非门的真值表是“有0出1，全1出0”。
所以一个输入接时钟，就是用时钟控制与非门，当时钟脉冲为高电平时，允许信号通过，为低电平时关闭与非门。
3、异或门又可称可控反向门，为什么？
答：因为当两输入端电平相同时，输出低电平0；当两输入端电平不同时，输出为1；这样就可以保证以上两种情况下，输入端信号可以同时取反相变化，而不改变逻辑门的状态。
其输入端的信号的相位是可以控制的，不影响逻辑门状态，故异或门又称位可控反相门。