东南大学信息工程数字电路与系统(实验6)
东南大学信息工程数字电路与系统第2次实验报告
数字逻辑电路实验
第2次实验报告
实验题目四舍五入
实验日期2017.11.8
实验1-4
一、实验题目
实现以下数值判别电路的设计：设计一个组合逻辑电路，它接收一位8421BCD码“B3B2B1B0”的输入，进行四舍五入的判断，输出判断结果。
大于等于五的时候输出1，其他情况下输出为0。
二、实验原理
实验目的：接收8431BCD码的输入，进行判断，如果大于等于5则输出1，其他情况输出0。
设计思路：先根据真值表及卡诺图得到最小项表达式，化简为由与非门组成的表达式。
使用7404非门以及7420与非门实现电路。
三、设计过程
真值表
卡诺图
F==
采用74HC04非门以及74HC00与非门实现电路用Multisim仿真如下
实现电路
四、测试方法及测试结果
电路如图所示，从右往左的开关分别代表B3，B2，B1，B0。
控制开关，使它们分别与高电平1（面包板上面一条），低电平0（面包板下面一条相连）。
下面测试过程分别为0000（灭）,0001（灭）,0010（灭）,0011（灭）,0100（灭）,0101（亮）,0110（亮）,0111（亮）,1000（亮）,1001（亮）.
五、实验结论
1、实验实现了8421BCD码的四舍五入，大于等于5输出1，二极管亮，其它值二极管灭。
2、经验总结：使用CMOS器件时，断开与高电平的开关不代表接入了低电平，此时输入不确定，要将此时的输入端接地才能实现输入低电平。
六、参考资料
《数字电路与系统》作者：李文渊。
东南大学数字电路实验报告
东南大学电工电子实验中心实验报告数字逻辑设计实践实验一数字逻辑电路实验基础学院电气工程学院指导老师团雷鸣地点 104姓名学号实验日期得分__________1．实验目的（1〕认识数字集成电路，能鉴别各种种类的数字器件和封装；（2〕学习查找器件资料，经过器件手册认识器件；（3〕认识脉冲信号的模拟特点，认识示波器的各种参数及其对测量的影响，认识示波器探头的原理和参数，掌握脉冲信号的各项参数；（4〕认识逻辑解析的根根源理，掌握虚假逻辑解析的使用方法；（5〕掌握实验箱的结构、功能，面包板的根本结构、掌握面包板连接电路的根本方法和要求；（6〕掌握根本的数字电路的故障检查和消除方法。
2．必做实验〔1〕复习仪器的使用， TTL 信号参数及其测量方法用示波器测量并记录频率为 200KHz的 TTL 信号的上升沿时间、下降沿时间、脉冲宽度和高、低电平值。
接线图理论仿真 TTL 图像TTL 实验数据表格测量次数第一次第二次上升时间下降时间正脉宽μsμs负脉宽μsμs高电平低电平〔2〕节实验：电路安装调试与故障消除要求：测出电路对应的真值表，并进行模拟故障排查，记录故障设置情况和排查过程。
接线图真值表F=1，G=1序号S1B1S2B2L 000001 100011 200100 300111 401001 501011 601100 701111 810000 910010 1010100 1110110 1211001 1311011 1411100 1511111思虑题①能否用表格表示U2 8 脚输出端可能出现1 的全部情况当 F=0，G=0或 F=0， G1或 F=1，G=0时，输出端为 1当 F=1，G=1时见下表序号S1B1S2B2100002000130011401005010160111711008110191111② 存在一个使报警器信号灯连续接通的故障，它与输入的状态没关。
那么，什么是最有可能的故障？答：两个集成电路 74HC00与 74HC20未加工作电压 VCC并接地，造成集成电路无法工作， L 素来为低电平， Led 发光。
东南大学计算机组成原理实验报告
实验一门电路一、实验目的1.验证常用TTL集成门电路逻辑功能。
2.掌握各种门电路的逻辑符号。
3.掌握Quartus软件的使用。
4.了解集成电路的外引线排列及其使用方法。
二、实验原理和电路集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件。
任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。
目前已有门类齐全的集成门电路，例如“与门”、“或门”、“非门”、“与非门”、“或非门”等。
掌握逻辑门的工作原理，熟练、灵活地使用逻辑门是数字技术工作者所必备的基本功之一。
TTL门电路TTL集成电路由于工作速度高、输出幅度较大、种类多、不易损坏而使用较广。
在后面的实验中采用74系列TTL集成电路。
它的工作电压为5V±0.5V，逻辑高电平1时≥2.4V，低电平0时≤0.4V。
三、实验内容和步骤TTL门电路逻辑功能验证1、首先建立工程（以后每个实验都要分别建立）。
按图1在Quartus软件中调入相应的标准门电路，并把输入端，输出端分别设置好。
2、新建波形文件，按状态表1中“与”一栏输入A、B（0、1）信号，观察输出结果（发光二极管亮为1，灭为0）填入表1中。
3、按同样的方法，验证“或门”7432，“与非门”7437，“反相器”7404的逻辑功能，并把结果填入表1中。
4、Quartus仿真结果（功能防真和时序防真）(a) 与门Q=A•B 功能仿真时序仿真(a) 与门Q=A•B(b) 或门Q=A﹢B 功能仿真时序仿真(b) 或门Q=A﹢B(c) 与非门Q= A•B功能仿真时序仿真(c) 与非门Q= A•B(d) 反相器Q= A功能仿真时序仿真(d) 反相器Q= A 表1 逻辑功能表实验二译码器一、实验目的1、掌握译码器的工作原理和特点。
2、熟悉常用译码器的逻辑功能和应用。
二、实验原理和电路所谓“译码”就是把代码的特定含义“翻译”出来的过程，而实现译码操作的电路称为译码器。
三、实验内容和步骤译码器实验译码器选用74138，其引脚排列见附录。
东南大学信息学院通信电子线路实验实验报告
3.1 常用仪器的使用04012540 印友进一、实验内容1、说明频谱仪的主要工作原理，示波器测量精度与示波器带宽、与被测信号频率之间关系。
答：（1）频谱仪结构框图为：频谱仪的主要工作原理：①对信号进行时域的采集，对其进行傅里叶变换，将其转换成频域信号。
这种方法对于AD 要求很高，但还是难以分析高频信号。
②通过直接接收，称为超外差接收直接扫描调谐分析仪。
即：信号通过混频器与本振混频后得到中频，采用固定中频的办法，并使本振在信号可能的频谱范围内变化。
得到中频后进行滤波和检波，就可以获取信号中某一频率分量的大小（帕斯瓦尔定理）。
（2）示波器的测量精度与示波器带宽、被测信号频率之间的关系：示波器的带宽越宽，在通带内的衰减就越缓慢；示波器带宽越宽，被测信号频率离示波器通带截止频率点就越远，则测得的数据精度约高。
2、画出示波器测量电源上电时间示意图，说明示波器可以捕获电源上电上升时间的工作原理。
答：上电时间示意图：工作原理：捕获这个过程需要示波器采样周期小于过渡时间。
示波器探头与电源相连，使示波器工作于“正常”触发方式，接通电源后，便有电信号进入示波器，由于示波器为“正常”触发方式，所以在屏幕上会显示出电势波形；并且当上电完成后，由于没有触发信号，示波器将不再显示此信号。
这样，就可以利用游标读出电源上电的上升时间。
3、简要说明在FM 调制过程中，调制信号的幅度与频率信息是如何加到FM 波中的？答：载波的瞬时角频率为()()c f t k u t ωωΩ=+，(其中f k 为与电路有关的调频比例常数）已调的瞬时相角为000t ()()t t c f t dt t k u t dt θωωθΩ=++⎰⎰（）=所以FM 已调波的表达式为：000()cos[()]t om c f u t U t k u t dt ωθΩ=++⎰当()cos m u t U t ΩΩ=Ω时，00()cos[sin ]om c f u t U t M t ωθ=+Ω+其中f M 为调制指数其值与调制信号的幅度m U Ω成正比，与调制信号的角频率Ω反比，即m f fU M k Ω=Ω。
东南大学电路实验实验报告
电路实验实验报告第二次实验实验名称：弱电实验院系：信息科学与工程学院专业：信息工程：学号：实验时间：年月日实验一：PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理一、仿真实验1.电容伏安特性实验电路：图1-1 电容伏安特性实验电路波形图：图1-2 电容电压电流波形图思考题：请根据测试波形，读取电容上电压，电流摆幅，验证电容的伏安特性表达式。
解：()()mV wt wt U C cos 164cos 164-=+=π，()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=π，us T 500=；()mA wt RU I I R R C sin 213.0===∴，ππ40002==T w ； 而()mA wt dtdu CCsin 206.0= dtdu CI CC ≈⇒且误差较小，即可验证电容的伏安特性表达式。
2.电感伏安特性实验电路：图1-3 电感伏安特性实验电路波形图：图1-4 电感电压电流波形图思考题：1.比较图1-2和1-4，理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。
对于电感而言，电压相位 超前 （超前or 滞后）电流相位；对于电容而言，电压相位 滞后 （超前or 滞后）电流相位。
2.请根据测试波形，读取电感上电压、电流摆幅，验证电感的伏安特性表达式。
解：()mV wt U L cos 8.2=， ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=π，us T 500=； ()mA wt RU I I R R L sin 213.0===∴，ππ40002==T w ； 而()mV wt dtdi LLcos 7.2= dtdi LU LL ≈⇒且误差较小，即可验证电感的伏安特性表达式。
二、硬件实验1.恒压源特性验证表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压2.电容的伏安特性测量图1-5 电容电压电流波形图3.电感的伏安特性测量图1-6 电感电压电流波形图4.基尔霍夫定律验证表1-2 基尔霍夫验证电路思考题：1.根据实验数据，选定节点，验证KCL 的正确性。
东南大学信息工程数字电路与系统第3次实验报告
数字逻辑电路实验第3次实验报告实验题目1位全加器设计实验日期2017.11.15一、实验题目1、完成1位全加器的设计，用逻辑门实现，完成输入输出真值表验证。
2、完成1位全加器的设计，用中规模逻辑器件(74138)实现，完成输入输出真值表验证。
二、实验原理实验1：用逻辑门实现一位全加器，其中的逻辑门包含与门，异或门，非门。
实验2：用中规模逻辑器件(74138)实现，完成输入输出真值表验证三、设计过程实验1：假设A代表被加数，B代表加数，C代表低位向本位的进位，S代表相加得到的和，C0代表相加向更高位的进位。
S=C0=由于没有或门，所以将C0化为C0=异或门采用84HC68，与非门采用74HC00Multisim仿真如下，开关A代表A，开关B代表B，开关C代表C，LED 灯S亮代表S输出为1，灭代表输出0，LED灯C0亮代表C0输出1，灭代表输出0。
A=0,B=0,C=0,S=0,C0=0A=1，B=0,C=0,S=1,C0=0A=0,B=1,C=0,S=1,C0=0A=1,B=1,C=0,S=0,C0=1A=0,B=0,C=1,S=1,C0=0A=1,B=0,C=1,S=0,C0=1A=1,B=1,C=0,S=0,C0=1A=1,B=1,C=1,S=1,C0=1面包板实现如下实验二：假设A代表被加数，B代表加数，C代表低位向本位的进位，S代表相加得到的和，C0代表相加向更高位的进位。
S=C0=根据真值表画出卡洛图74138为数据选择器，输出为最小项的非，将表达式化为S=C=Multisim仿真如下：开关A代表A，开关B代表B，开关C代表C，LED 灯S亮代表S输出为1，灭代表输出0，LED灯C0亮代表C0输出1，灭代表输出0。
A=0,B=0,C=0,S=0,C0=0A=0,B=0,C=1,S=1,C0=0A=0,B=1,C=0,S=1,C0=0A=0,B=1,C=1,S=0,C0=1A=1,B=0,C=0,S=1,C0=0A=1,B=0,C=1,S=0,C0=1A=1,B=1,C=0,S=0,C0=1A=1,B=1,C=1,S=1,C0=1面包板实现电路如下，开关从右往左依次为A，B，C，绿色的二极管为S，红色的二极管为C0四、测试方法及测试结果实验1：面包板的开关从右往左依次是A，B，C，绿色二极管为S，红色二极管为C0，测试结果如下图A=0,B=0,C=0,S=0,C0=0A=0,B=0,C=1,S=1,C0=0A=0,B=1,C=0,S=1,C0=0A=0,B=1,C=1,S=0,C=1A=1,B=0,C=0,S=1,C0=0\A=1,B=0,C=1,S=0,C0=1A=1,B=1,C=0,S=0,C0=1A=1,B=1,C=1,S=1,C0=1实验2：A=0,B=0,C=0,S=0,C0=0A=0,B=0,C=1,S=1,C0=0A=0,B=1,C=0,S=1,C0=0A=0,B=1,C=1,S=0,C0=1A=1,B=0,C=0,S=1,C0=0A=1,B=0,C=1,S=0,C0=1A=1,B=1,C=0,S=0,C0=1A=1,B=1,C=1,S=1,C0=1五、实验结论实验1需要用到与非门，异或门，电路实现相对复杂，实验2用到了74138译码器，直接能得到最小项的非，最后通过四输入与非门得到S与C0的输出。
东南大学信息工程数字电路与系统第6次实验报告
数字规律电路试验第六次试验报告试验题目试验日期广告流水灯2023 年12 月19 日一、试验题目广告流水灯。
用时序器件、组合器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水灯由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，画出设计的规律电路图，按图搭接电路；2)验证明验电路的功能；3)将1 秒连续脉冲信号加到系统时钟端，观看并记录时钟脉冲CP、触发器的输出端Q2、Q1、Q0 的波形。
二、试验原理用时序规律电路产生模8 的计数，再用译码器输出凹凸电平，最终LED 灯与译码器的8 个输出引脚相连，实现流水灯。
三、设计过程给出74161 的状态转移真值表0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 1 0 0 1 00 0 1 0 0 0 1 10 0 1 1 0 1 0 00 1 0 0 0 1 0 10 1 0 1 0 1 1 00 1 1 0 0 1 1 10 1 1 1 1 0 0 01 0 0 0 1 0 0 11 0 0 1 1 0 1 01 0 1 0 1 0 1 11 0 1 1 1 1 0 01 1 0 0 1 1 0 11 1 0 1 1 1 1 01 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 0 0 0观看状态转移真值表可知，的一个周期是的两个周期，也就是说在猎取模8 计数时，可以直接承受，故分别与73138 译码器的CBA 相连，Multisim 仿真如下面包板实现电路如下：左边为74161 芯片，右边为74138 芯片电路板接线如下：红线为高电平，黑线为低电平，绿线为时钟Pocketlab 接线如下四、测试方法及测试结果红线高电平接p1,绿线时钟接p0,黑线接地，翻开pocketlab 开关，设置p0 为时钟，p1 输出高电平，run.观看到流水灯现象。
再依据如下的接线方式，将Q2 Q1 Q0 分别接入p4 p5 p6,设置p4 p5 p6 为输入，观看规律的波形图。
东南大学系统实验报告
实验八：抽样定理实验（PAM ）一．实验目的：1. 掌握抽样定理的概念2. 掌握模拟信号抽样与还原的原理和实现方法。
3. 了解模拟信号抽样过程的频谱 二．实验内容：1.采用不同频率的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱。
2. 采用同一频率但不同占空比的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱 三．实验步骤：1. 将信号源模块、模拟信号数字化模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2. 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，在分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。
3. 信号源模块调节“2K 调幅”旋转电位器，是“2K 正弦基波”输出幅度为3V 左右。
4. 实验连线5. 不同频率方波抽样6. 同频率但不同占空比方波抽样7. 模拟语音信号抽样与还原 四．实验现象及结果分析：1.固定占空比为50%的、不同频率的方波抽样的输出时域波形和频谱： (1) 抽样方波频率为4KHz 的“PAM 输出点”时域波形：抽样方波频率为4KHz 时的频谱：50K…………PAM 输出波形输入波形分析：理想抽样时，此处的抽样方波为抽样脉冲，则理想抽样下的抽样信号的频谱应该是无穷多个原信号频谱的叠加，周期为抽样频率；但是由于实际中难以实现理想抽样，即抽样方波存在占空比（其频谱是一个Sa()函数），对抽样频谱存在影响，所以实际中的抽样信号频谱随着频率的增大幅度上整体呈现减小的趋势，如上面实验频谱所示。
仔细观察上图可发现，某些高频分量大于低频分量，这是由于采样频率为4KHz ，正好等于奈奎斯特采样频率，频谱会在某些地方产生混叠。
(2) 抽样方波频率为8KHz 时的“PAM 输出点”时域波形：2KHz6K 10K 14K输入波形PAM 输出波形抽样方波为8KHz 时的频谱：分析：当采样频率为8KHz 时，频谱如上图所示，已抽样信号的频谱有无穷多个原始信号频谱叠加而成，周期为采样频率8KHz ，由于此时采样频率>>那奎斯特速率，故没有混叠。
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数字电路与系统(实验六)
➢实验任务:
序列发生器:
用74161计数器和数据选择器设计一个具有自启动功能的0101110的序列信号发生器，要求：
1）写出设计过程，画出电路逻辑图
2）搭接电路，并验证试验结果
3）加入连续的时钟脉冲，观察并记录时钟脉冲CLK、输出端的波形
➢实验1:
一、实验原理图：
(1)设：
Q2，Q1，Q0分别为计数器中触发器三个状态
Z为数据选择器输出端
其中,利用74161的同步送数端使得Q2Q1Q0=000
即模值为7
从而多余的状态111 也可以利用同步送数端回到主循环
故具有自启动功能
(2)卡诺图：
由状态转移真值表,
又因为74153只有两个控制端口,降维
(3)实验原理图：
二、实验目的：
用74161计数器和数据选择器设计一个具有自启动功能的0101110的序列信号发生器，要求：
1）写出设计过程，画出电路逻辑图
2）搭接电路，并验证试验结果
3）加入连续的时钟脉冲，观察并记录时钟脉冲CLK、输出端的波形
三、实验器材：
1.实验材料:
面包板、发光二极管、1kΩ电阻、74161、74153、7400和导线
2.实验仪器:
PocketLab
四、实验步骤：
1.按上图所示原理图在面包板上连接好实物；
2.连接PocketLab，观察逻辑分析仪波形及LED灯亮灭，验证实验。
五、实验验证：
0101110输出端波形：
0101110输出端LED：。