数字电路及设计实验
数字电路与逻辑设计实验
加强团队协作
在未来的实验中，希望能够加强 团队协作，提高解决实际问题的 能力。同时，加强与其他同学的 交流与合作，共同进步。
THANKS
感谢观看
问题一
逻辑门电路搭建困难
• 解决方案
通过查阅相关资料和请教老师，我们掌握了正确的搭建 方法，确保了电路连接的准确性和稳定性。
问题二
测试结果不准确
• 解决方案
检查实验设备是否正常工作，确保测试仪器连接正确。 同时，我们采用了多次测量取平均值的方法，提高了测 试结果的准确性。
问题三
实验操作中存在安全隐患
总结词
考虑时钟信号和控制信号的作用。
详细描述
在时序逻辑设计中，需要考虑时钟信号和控制信号的作用 。时钟信号用于同步电路中的各个操作，而控制信号则用 于控制状态转移的条件和方向。
可编程逻辑设计（PLD）
总结词
通过编程实现特定功能的电路设计。
详细描述
可编程逻辑设计（PLD）是一种通过编程实现特定功能的电路设计方法。PLD使用 可编程逻辑器件（如FPGA、CPLD等）来实现数字电路设计，具有高度的灵活性和 可重构性。
01
通过本次实验，我们成功地实现了逻辑门电路的搭建和测试，
验证了逻辑门的功能和性能。
实验原理掌握情况
02
通过实验操作，我们深入理解了数字电路的基本原理，掌握了
逻辑门电路的工作原理和应用。
实验技能提升
03
在实验过程中，我们提高了实际操作能力，学会了使用数字电
路实验箱和相关测试仪器。
实验中遇到的问题及解决方案
• 解决方案
在实验前认真学习安全操作规程，注意遵守实验室规定 。在实验过程中，我们互相监督，确保实验操作的安全 性。
数字电路与逻辑设计实验
数字电路与逻辑设计实验报告学院：班级：姓名：学号：日期：一．实验名称：实验一：QuartusII 原理图输入法设计与实现实验二：用VHDL 设计与实现组合逻辑电路实验三：用VHDL 设计与实现时序逻辑电路实验四：用VHDL 设计与实现数码管动态扫描控制器二．实验所用器件及仪器：1.计算机2.直流稳压电源3.数字系统与逻辑设计实验开发板三．实验要求：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（1）实现的半加器和逻辑门设计实现一个全加器，仿真并验证其功能，并下载到实验板上测试。
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—8线译码器和逻辑门设计实现函数F=/C/B/A+/CB/A+C/B/A+CBA,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。
注：实验时将三个元器件放在一个new block diagram中实现。
实验二：（1）用VHDL语言设计实现一个共阴极7段数码译码器，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，7段数码管显示输出信号。
（2）用VHDL语言设计实现一个8421码转余三码的代码器，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4位二进制奇校验器，输入奇数个‘1’时，输出1，否则出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。
实验三：（1）用VHDL语言设计实现一个带异步复位的8421 十进制计数器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
要求用按键设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
（2）用VHDL语言设计实现一个分频系数为12，输出信号占空比为50%的分频器，仿真验证其功能。
注：实验时将（1）、（2）和数码管译码器 3 个电路进行链接，并下载到实验板显示计数结果。
数字电路设计实训实验报告
一、实验目的1. 熟悉数字电路的基本组成和基本逻辑门电路的功能。
2. 掌握组合逻辑电路的设计方法，包括逻辑表达式化简、逻辑电路设计等。
3. 提高动手实践能力，培养独立思考和解决问题的能力。
4. 理解数字电路在实际应用中的重要性。
二、实验原理数字电路是一种用数字信号表示和处理信息的电路，其基本组成单元是逻辑门电路。
逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等，它们通过输入信号的逻辑运算，输出相应的逻辑结果。
组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的，其输出仅与当前输入信号有关，与电路的过去状态无关。
本实验将设计一个简单的组合逻辑电路，实现特定功能。
三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 逻辑门电路（如与非门、或非门、异或门等）3. 逻辑电平测试仪4. 线路板5. 电源四、实验内容1. 组合逻辑电路设计（1）设计一个三人表决电路三人表决电路的输入信号为三个人的投票结果，输出信号为最终的表决结果。
根据题意，当至少有两人的投票结果相同时，输出为“通过”；否则，输出为“不通过”。
（2）设计一个4选1数据选择器4选1数据选择器有4个数据输入端、2个选择输入端和1个输出端。
根据选择输入端的不同，将4个数据输入端中的一个输出到输出端。
2. 组合逻辑电路搭建与测试（1）搭建三人表决电路根据电路设计，将三个与门、一个或门和一个异或门连接起来，构成三人表决电路。
（2）搭建4选1数据选择器根据电路设计，将四个或非门、一个与非门和一个与门连接起来，构成4选1数据选择器。
（3）测试电路使用逻辑电平测试仪，测试搭建好的电路在不同输入信号下的输出结果，验证电路的正确性。
3. 实验结果与分析（1）三人表决电路测试结果当输入信号为（1，0，0）、（0，1，0）、（0，0，1）时，输出为“通过”；当输入信号为（1，1，0）、（0，1，1）、（1，0，1）时，输出为“不通过”。
测试结果符合设计要求。
（2）4选1数据选择器测试结果当选择输入端为（0，0）时，输出为输入端A的信号；当选择输入端为（0，1）时，输出为输入端B的信号；当选择输入端为（1，0）时，输出为输入端C的信号；当选择输入端为（1，1）时，输出为输入端D的信号。
数字电路与逻辑设计实验报告
数字电路与逻辑设计实验报告数字电路与逻辑设计实验报告摘要：本实验旨在通过设计和实现数字电路和逻辑门电路，加深对数字电路和逻辑设计的理解。
实验过程中，我们使用了逻辑门电路、多路选择器、触发器等基本数字电路元件，并通过实际搭建电路和仿真验证，验证了电路的正确性和可靠性。
引言：数字电路和逻辑设计是计算机科学与工程领域的重要基础知识。
在现代科技发展中，数字电路的应用范围非常广泛，涉及到计算机、通信、控制等各个领域。
因此，深入理解数字电路和逻辑设计原理，掌握其设计和实现方法，对于我们的专业学习和未来的工作都具有重要意义。
实验一：逻辑门电路的设计与实现逻辑门电路是数字电路中最基本的元件之一，通过逻辑门电路可以实现各种逻辑运算。
在本实验中，我们通过使用与门、或门、非门等逻辑门电路，设计并实现了一个简单的加法器电路。
通过搭建电路和进行仿真验证，我们验证了加法器电路的正确性。
实验二：多路选择器的设计与实现多路选择器是一种常用的数字电路元件，可以根据控制信号的不同，选择不同的输入信号输出。
在本实验中，我们通过使用多路选择器，设计并实现了一个简单的数据选择电路。
通过搭建电路和进行仿真验证，我们验证了数据选择电路的正确性。
实验三：触发器的设计与实现触发器是一种常用的数字电路元件，可以存储和传输信息。
在本实验中，我们通过使用触发器，设计并实现了一个简单的二进制计数器电路。
通过搭建电路和进行仿真验证，我们验证了二进制计数器电路的正确性。
实验四：时序逻辑电路的设计与实现时序逻辑电路是一种特殊的数字电路，其输出不仅与输入信号有关，还与电路的状态有关。
在本实验中，我们通过使用时序逻辑电路，设计并实现了一个简单的时钟电路。
通过搭建电路和进行仿真验证，我们验证了时钟电路的正确性。
实验五：数字电路的优化与综合数字电路的优化与综合是数字电路设计中非常重要的环节。
在本实验中，我们通过使用逻辑代数和Karnaugh图等方法，对已有的数字电路进行了优化和综合。
数字电子电路》综合性设计性实验
加强实验操作训练，提高学生的动 手能力和实验效率。
相关技术发展与展望
集成电路技术
随着集成电路技术的发展，数字电子电路的设计 和实现将更加高效和可靠。
人工智能技术
人工智能技术在数字电子电路中的应用将进一步 拓展，为电路设计带来更多可能性。
5G通信技术
5G通信技术的发展将促进数字电子电路在通信领 域的应用和发展。
实验总结与反思
总结实验成果
对整个实验过程进行总结，概括实验的主要成果和收获。
反思与展望
对实验中存在的问题和不足进行反思，并提出改进措施和展望，为后续实验提供借鉴和指导。
06
实验扩展与提高
实验优化建议
增加实验难度
通过增加实验的复杂性和难度， 提高学生的实验技能和解决问题
的能力。
引入新技术
将最新的数字电子技术引入实验中， 使学生能够掌握最新的知识和技术。
确定设计方案后，绘制电路原 理图和PCB版图。
根据电路图，搭建实验电路并 完成硬件调试。
进行软件编程和调试，实现所 需功能。
进行系统测试和性能评估，完 成实验报告。
04
实验操作与调试
实验操作流程
电路设计
根据实验要求，设计合适的电 路图，确保电路功能符合要求。
程序编写
根据电路功能，编写合适的程 序，实现电路的控制和数据处 理。
数据处理与分析
对实验数据进行处理和分析，包 括计算误差、对比理论值与实际 值等，以评估实验结果的准确性 和可靠性。
实验结果对比与讨论
对比不同方案结果
将采用不同方案得到的实验结果进行 对比，分析各种方案的优缺点，为后 续实验提供参考。
结果讨论
对实验结果进行深入讨论，探讨可能 影响实验结果的因素，以及如何改进 实验方法和技巧。
数字电路与系统设计实验
第二章 实验基本仪器
数字系统设计实验所需设备有： 直流稳压电源，示波器，基于CPLD的 数字电路实验系统，万用表，信号源， 计算机。
一、直流稳压电源
二、示波器
示波器是一种用来测量电信号波形的 电子仪器。用示波器能够观察电信号 波形，测量电信号的电压大小，周期 信号的频率和周期大小。双踪示波器 能够同时观察两路电信号波形。
能块相对集中地排列器件 3.布线顺序 VCC，GND，输入/输出，控制线 4. 仪器检测（电源，示波器，信号源） 5.实验 测试、调试与记录
6.撰写实验总结报告
(1)实验内容 (2)实验目的 (3)实验设备 (4)实验方法与手段 (5)实验原理图 (6)实验现象（结果）记录分析 (7)实验结论与体会
（（(四三一）)）、、、实实验实验目验的提内示容
•• １１..注测１意试.掌被T握T测LT器T器L件、件H７的CT４引和Ｌ脚HＳ７C器０和件４引的一脚传个输１特非４性门分。的别传接输地特和 十性5。Ｖ２。.掌握万用表的使用方法。
•• •
(２连为输２３特二.接 被 入)..性将测测、１２３到 测 电。实试 试...被 非 压六六六验验HH反反反测 门 值所CC台相相相T器用非 的 。上器器器器件器门输４件７７７件７的入.４４４７７４输电ＬＨＨ４ＫＨ入压ＳＣＣＨΩＣ００Ｔ端。电Ｃ４４００，旋位Ｔ片片４４转R器０片T一电LR４的个T位一L输非的器个出门电改非端的压变门电传输非的压输出门传作特端的输性。
四、数字电路测试及故障查找、排除
1.数字电路测试
数字电路静态测试指的是给定数字电路若干组静态输 入值，测定数字电路的输出值是否正确。
数字电路与逻辑设计实验报告
数字电路与逻辑设计实验报告实验目的：本实验旨在通过实际操作，加深对数字电路与逻辑设计原理的理解，掌握数字电路的基本原理和设计方法，提高学生的动手能力和实际应用能力。
实验一，二极管的正向导通特性实验。
实验原理：二极管是一种半导体器件，具有单向导电特性。
当二极管的正向电压大于其开启电压时，二极管将处于导通状态；反之，当反向电压作用于二极管时，二极管将处于截止状态。
实验步骤：1. 将二极管连接到直流电源电路中；2. 通过改变电源电压，观察二极管的正向导通特性；3. 记录不同电压下二极管的导通情况。
实验结果与分析：通过实验，我们发现二极管在正向电压大于其开启电压时会导通，而在反向电压作用下会截止。
这验证了二极管的正向导通特性。
实验二，基本逻辑门的实验。
实验原理：基本逻辑门包括与门、或门、非门等，它们是数字电路的基本组成单元，通过不同的输入信号产生不同的输出信号。
实验步骤：1. 搭建与门、或门、非门的实验电路；2. 分别输入不同的逻辑信号，观察输出信号的变化；3. 记录实验结果。
实验结果与分析：通过实验，我们发现与门、或门、非门在不同的输入信号下产生了不同的输出信号，验证了基本逻辑门的工作原理。
实验三，触发器的实验。
实验原理：触发器是一种存储器件，具有记忆功能，可以存储一个比特的信息。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
实验步骤：1. 搭建RS触发器、D触发器、JK触发器的实验电路；2. 分别输入触发信号，观察触发器的输出变化；3. 记录实验结果。
实验结果与分析：通过实验，我们发现不同类型的触发器在接收不同触发信号时，产生了不同的输出变化，验证了触发器的存储功能。
结论：通过本次实验，我们深入理解了数字电路与逻辑设计的基本原理，掌握了数字电路的实际应用技能。
数字电路与逻辑设计是现代电子技术的基础，通过实验的学习，我们将能更好地理解和应用数字电路与逻辑设计的知识，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
数字电路综合实验报告
数字电路综合实验报告设计并实现一个具有声光显示的电子节拍器班级：姓名：班内序号：学号：一：设计课题的任务要求设计并实现一个具有声光显示的电子节拍器。
基本要求：1、速度在40~120 次/分钟范围内连续可调，通过2 个按键进行速度调节，一个用来增加，一个用来减少，当长按按键时，按5 次/秒的速度连续增加或减少，用3 个数码管显示当前速度。
2、节拍有1/4、2/4、3/4、4/4、3/8、6/8 可选，通过一个按键选择，用2 个数码管显示。
3、通过一个按键开始和停止打节拍，开始后按照设置好的节拍和速度打节拍。
4、要求有声音和灯光提示，声音要有强弱区别，灯光可用不同颜色的发光二极管表示强弱。
提高要求：1、通过一个按键选择时值（节奏类型），并在用点阵显示，如下图。
2、自拟其他功能。
二：系统设计1、设计思路：首先根据设计要求，在输入端有三个部分，即开关、速度选择和节拍选择，其中速度选择又分为加速和减速。
开关可由一个按键设置；速度的设置范围为40-120次/分钟，加速和减速可各设置一个按键，短按变化1，长按变化5；节拍可由一个按键设置，按一下变化一个节拍。
输出则要有数码管的显示，LED的显示，以及蜂鸣器。
LED和蜂鸣器状态的判定条件相同，即选择的节拍和速度。
由乐理知识，节拍分为强、次强、弱三个状态，为表示区分，用频率不相同的三个声调do、re、mi来表示，LED灯则用三种颜色的灯来区分。
需要注意的时，在设置速度长按变化时，要注意防抖部分的设置。
2、系统框图：3、分块设计:(1) 速度选择：输入端分为加速、减速、复位、时钟输入端。
输入端输入长按或短按两种信号（如tmp1、tmp1_1），输出端S作为速度的变化量传输给下个模块。
该模块实现的功能为：当没有按键输出时，速度为初始状态；当短按一下加速按键，S 加1,；当长按加速按键，若此时S小于75，S加5，若S大于75，S等于80。
减速同理。
状态转移图如图所示(2) 节拍选择：输入端按键输入由SR表示，SR=1时表示有按键输入，clear为复位端，clk为时钟输入端，J为三位二进制变量分别表示节拍。
数字电路与逻辑设计实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除数字电路与逻辑设计实验报告篇一：北邮数字电路与逻辑设计实验报告北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验报告学院：班级：姓名：学号：实验一QuartusII原理图输入法设计与实现一、实验目的：(1)熟悉QuartusII原理图输入法进行电路设计和仿真；(2)掌握QuartusII图形模块单元的生成与调用；(3)熟悉实验板的使用；二、实验所用器材：(1)计算机；(2)直流稳压电源；(3)数字系统与逻辑设计实验开发板。
三、实验任务要求(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(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,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。
四、实验原理图及仿真波形图(1)半加器半加器原理图仿真波形仿真波形图分析:根据仿真波形对比半加器真值表，可以确定电路实现了半加器的功能。
但我们也可以发现输出so出现了静态功能冒险，要消除该冒险可以加入相应的选通脉冲。
（2）全加器全加器原理图仿真波形仿真波形图分析：根据仿真波形对比半加器真值表，可以确定电路实现了全加器的功能(2)741383线-8线译码器原理图仿真波形图仿真波形图分析;当且仅当Abc输入为000、010、100、111时，F=1,可知电路实现了函数。
实验二用VhDL设计与实现组合逻辑电路一、实验目的：（1）熟悉用VhDL语言设计时序逻辑电路的方法；（2）熟悉用QuartusII文本输入法进行电路设计；（3）熟悉不同的编码及其之间的转换。
二、实验所用器材：（1）计算机；（2）直流稳压电源；（3）数字系统与逻辑设计实验开发板。
三、实验任务要求（1）用VhDL语言设计实现一个共阴极7段数码管译码器；（2）用VhDL语言设计一个8421码转余三码的代码转换器；（3）用VhDL语言设计设计一个四位2进制奇校验器。
数字电路与系统设计实验报告
数字电路与系统设计实验报告学院：班级：姓名：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型、管脚和使用方法。
二、实验设备1、二输入四与非门74LS00 1片2、二输入四或非门74LS02 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74LS02一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。
四、实验方法1、将器件的引脚７与实验台的“地（GND）”连接，将器件的引脚１４与实验台的十5Ｖ连接。
2、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。
3、将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯(LED)连接。
指示灯亮表示输出低电平（逻辑为０），指示灯灭表示输出高电平（逻辑为1）。
五、实验过程1、测试74LS00逻辑关系（1）接线图（图中Ｋ1、Ｋ2接电平开关输出端，LED0是电平指示灯）（2）真值表2、测试74LS02逻辑关系（1）接线图（2）真值表3、测试74LS86逻辑关系接线图（1）接线图（2）真值表六、实验结论与体会实验是要求实践能力的。
在做实验的整个过程中，我们首先要学会独立思考，出现问题按照老师所给的步骤逐步检查，一般会检查处问题所在。
实在检查不出来，可以请老师和同学帮忙。
实验二逻辑门控制电路实验一、实验目的1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。
2、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。
3、学习分析基本的逻辑门电路的工作原理。
二、实验设备1、基于CPLD的数字电路实验系统。
2、计算机。
三、实验内容1、用与非门和异或门安装给定的电路。
2、检验它的真值表，说明其功能。
四、实验方法按电路图在Quartus II上搭建电路，编译，下载到实验板上进行验证。
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常用数字仪表的使用实验内容：1.参考“仪器操作指南”之“DS1000操作演示”，熟悉示数字波器的使用。
2.测试示波器校正信号如下参数：（请注意该信号测试时将耦合方式设置为直流耦合。
峰峰值（Vpp），最大值（Vmax），最小值（Vmin），幅值（Vamp），周期（Prd），频率（Freq）顶端值（Vtop），底端值（Vbase），过冲（Overshoot）,预冲（Preshoot），平均值（Average），均方根值（Vrms），即有效值上升时间（RiseTime），下降时间（FallTime），正脉宽（+Width）,负脉宽（-Width），正占空比（+Duty），负占空比（-Duty）等参数。
3.TTL输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。
在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。
最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V。
请采用函数信号发生器输出一个TTL信号，要求满足如下条件：①输出高电平为3.5V，低电平为0V的一个方波信号；②信号频率1000Hz；在示波器上观测该信号并记录波形数据。
集成逻辑门测试（含4个实验项目）（本实验内容选作）一、实验目的（1）深刻理解集成逻辑门主要参数的含义和功能。
（2）熟悉TTL 与非门和CMOS 或非门主要参数的测试方法，并通过功能测试判断器件好坏。
二、实验设备与器件本实验设备与器件分别是：实验设备：自制数字实验平台、双踪示波器、直流稳压电源、数字频率计、数字万用表及工具；实验器件：74LS20两片，CC4001一片，500Ω左右电阻和10k Ω左右电阻各一只。
三、实验项目1．TTL 与非门逻辑功能测试按表1-1的要求测74LS20逻辑功能，将测试结果填入与非门功能测试表中（测试F=1、0时，V OH 与V OL 的值）。
2．TTL 与非门直流参数的测试测试时取电源电压V CC =5V ；注意电流表档次，所选量程应大于器件电参数规范值。
（1）导通电源电流I CCL 。
测试条件：输入端均悬空，输出端空载。
测试电路按图1-1（a ）连接。
（2）低电平输入电流I iL 。
测试条件：被测输入端通过电流表接地，其余输入端悬空，输出空载。
测试电路按图1-1（b ）连接。
（3）高电平输入电流I iH 。
测试条件：被测输入端通过电流表接电源（电压V CC ），其余输入端均接地，输出空载。
测试电路按图1-1（c ）连接。
（4）电压传输特性。
测试电路按图1-2连接。
按表1-2所列各输入电压值逐点进行测量，各输入电压值通过调节电位器W 取得。
将测试结果在表1-2中记录，并根据实测数据，做出电压传输特性曲线。
然后，从曲线上读出V OH ，V OL ，V on ，V off 和V T ，并计算V NH ，V NL 等参数。
表1-1 与非门功能测试表图1-1 I CCL ，I iL 和I iH 测试电路 图1-2 电压传输特性测试电路表1-2与非门电压传输特性测试表（5）扇出系数N O 。
测试条件：所有输入端悬空，负载R L 为可变电阻。
测试电路按图1-3连接。
调节R L ，使输出电压V OL =0.4V ，测出此时的I OL ，再按下式：N O =I Ol /I iL求得N O 。
3．平均延迟时间t pd 的测试现一般采用环形振荡器法测t pd ，测试原理电路及波形如图1-4（a ）和（b ）所示。
图1-4（a ）中与非门1、与非门2为标准门的t pd1和t pd2是已知的（可预先在高精度的双踪示波器上测出），与非门（3）是被测门。
三个与非门构成一个环形振荡电路。
点（3）和点（3 ）的波形是同一波形，由图1-4（b ）可知，振荡波形的周期为：图1-4 平均延迟时间测试电路及波形T =t PHL1+t PHL2+t PHL3+t PLH1+t PLH2+t PLH3=2t pd1+2t pd2+2t pd3 （在一个振荡周期内每个门经过两次延迟时）图1-3 扇出系数测试电路从数字频率计上可以读出振荡频率f （也可用示波器测出周期T ），即可算出被测门的平均延时时间为：T =1/f =2(t pd1+t pd2)+2t pd3 t pd3=1/2f －(t pd1+t pd2)或者 t pd3=T /2－(t pd1+t pd2)4．CMOS 或非门电路的测试（注意CMOS 器件使用规则）（1）传输特性测量① 调节电位器W ，选择若干个输入电压值，测量相应的输出电压值，然后由测得的数据作出曲线，并从曲线中求得V oH 、V oL 、V on 和V oFF 等参数值。
注意，测量输出端的电压时，要选用高阻抗的直流电压表，最好用直流数字电压表。
通常取V on 为0.1V oH 时对应的输入电平值，V oFF 为0.9V OH 对应的输入电平值。
② 将两个输入端并联在一起，重复上述测试，比较两种情况下电压传输特性和噪声容限的差异。
③ 测试电源电压的影响：将V DD 依次调节至5V和15V ，观察电路的逻辑功能以及输出高电平V oH 值。
（2）逻辑功能测试选CC4001按图1-5电路接线。
断开与电位器W 连接的输入端和接地输入端，在两个输入端分别送入表1-3中所列出的输入状态，测试其输出相对应的逻辑值。
五、预习要求（1）阅读TTL 与非门主要参数的含义及CMOS 门电路的特点。
（2）熟悉CMOS 电路和TTL 电路的使用规则。
（3）设计实验电路，提出器件清单。
（4）拟定实验方案和调测步骤。
图1-5 CMOS 门传输特性测试电路图 表1-3 或非门功能测试表三态门、OC 门的功能测试及其应用（含2个实验项目）（本实验内容选作） 一、实验目的（1）熟悉OC 门和三态门的功能及应用。
（2）掌握OC 门负载电阻选择方法。
二、实验设备与器件本实验的实验设备和器件为：实验设备：自制数字实验平台、双踪示波器、直流稳压电源、脉冲信号发生器、万用表及工具；实验器件：74LS20，74LS00，74LS01，74LS05，CC4011，CC4069和电阻若干。
三、实验项目 1．OC 门实验（1）OC 门“线与”电路功能测试：将两个OC 门进行“线与”连接，以驱动三个TTL 与非门，如图2-1所示。
E C =+5V ，要求V OH =3.6V ，V OL =0.3V ，工作速度无严格要求。
试在负载电阻允许值范围，选取R L 值接入电路，并测试其逻辑功能，列表记录测试结果。
（2）用实验方法确定R Lmax 和R Lmin ，要求V OH =3.6V ，V OL =0.3V 。
实验电路按图2-2连接，加+5V 电源后，调节电位器W ，先使电路输出为高电平（即F=3.6V ），测得此时的R L 值为R Lmax 。
再使电路输出为低电平（即F=0.3V ），测得此时的R L 值为R Lmin 。
（3）用OC 电路实现TTL 与非门驱动CMOS 与非门（CC4011）的电平转换电路。
取V DD =10V ，确定电阻值接入电路，然后在输入端加一个方波信号（f i =1kHz ），用示波器观察A 点、B 点、C 点的波形幅度值的变化。
图2-1 OC 门“线与”功能测试电路四、预习要求（1） 阅读OC 门和三态门的工作原理，根据任务要求计算R L 的取值范围（即R Lmax与R Lmin）。
（2）设计实验电路，提出器件清单。
（3）拟定实验方案和调测步骤。
组合逻辑电路的设计及功能测试（含5个实验项目）一、实验目的（1）掌握组合逻辑电路的设计方法及功能测试方法。
（2）观察组合逻辑电路的冒险现象。
（3）熟悉消除冒险现象的常用方法。
二、实验设备与器件本实验的设备和器件如下：实验设备：自制数字实验平台、双踪示波器、脉冲信号发生器、万用表及工具；实验器件：74LS00，74LS10，74LS20，74LS04，74LS32。
三、实验项目1. 用TTL与非门设计一个3人控制表决器。
3人表决的结果用指示灯显示，多数赞成则指示灯亮，反之，则灯不亮。
2. 设计一个全加器。
3. 设计一个四舍五入电路，输入信号为 8421BCD4. 设计一个组合逻辑电路，它接收3位二进制数B2B1B0，仅当B2B1B0对应的十进制数大于2小于6时，输出Y才为1。
5. 按表3-1设计一个组合逻辑电路。
①设计要求：输入信号仅提供原变量，反变量由电路自行产生，给定与非门为74LS00、74LS20，画出逻辑图。
②搭试电路，进行静态测试，验证逻辑功能，记录测试结果。
③分析输入端D、C、B各处于什么状态下能观察到输入端A信号变化时产生的冒险现象。
④在A端输入f =100kHz～1MHz的方波信号，观察电路的冒险现象，记录A和F点的工作波形图。
⑤观察：用增加校正项的方法，消除由输入端A信号变化所引起的冒险现象。
画出此时的电路图，并记录消除冒险后A和F点的波形图。
四、预习要求（1）必须在预习报告中写出设计全过程，画出设计电路图。
（2）什么叫冒险现象？如何判断一个组合逻辑电路中是否存在冒险现象？（3）设计实验电路，提出器件清单。
（4）拟定实验方案和调测步骤。
译码器及其应用（含4个实验项目）一、实验目的（1）掌握译码器功能测试方法和灵活应用。
（2）熟悉多位译码显示电路的设计方法及工作原理。
二、实验设备与器件本实验的设备与器件如下：实验设备：自制数字实验平台、双踪示波器、直流稳压电源、万用表及工具；实验器件：74LS00，74LS48，BS201/202等。
三、实验任务1.七段显示译码器74LS48的功能测试实验电路按图4-1连接。
测试时，各输入端按表4-1中相应状态输入信号。
观察各输出情况，列表记录并将结果与给出的功能表做比较。
2.采用TTL与非门设计一个输入两位二进制码，显示十进制数的七段显示译码器（要求使用共阴发光二极管作为显示器）。
3.实验电路示意图如图4-2所示。
A3作为数据输入端，A0、A1、A2作为地址。
当A0A1A2=000～111时，测试相应的Q0～Q7的输出。
图4-1 74LS48功能测试连线图图4-2 74LS42 用作数据分配器①A3端输入秒脉冲（周期T≈1秒）信号，列表整理测试结果。
②A3端输入约2kHz连续脉冲，观察并记录A0A1A2的输入、输出波形。
4.采用74LS48和共阴数码管构成一个多位显示电路，并按以下要求完成实验。
分别按下列要求输入信号，观察记录其相应的显示情况，并分析所观察到的现象产生的原因。
①LT=1，BI=1，IC1、IC6的DCBA输入均为0，IC2、IC3、IC4、IC5的DCBA输入不为全0；②LT=1，BI=1，IC1，IC2、IC5、IC6的DCBA输入均为0，IC3、IC4的DCBA输入不为全0；③LT=1，BI=1，IC1～IC6的DCBA输入均为0。