实验-14__数字电路的设计与实践
模拟电路和数字电路的设计和开发
模拟电路和数字电路的设计和开发电路设计和开发是电子工程师的基本工作之一。
随着科技的发展，电路设计也在不断的创新和升级。
本文将就模拟电路和数字电路的设计和开发进行详细的探讨和论述。
一、模拟电路设计与开发1. 模拟电路的定义和发展模拟电路是指处理各种连续信号的电路，包括声波、光信号、热信号、压力信号等。
模拟电路最初是用来处理语音和音乐信号的，现在已经广泛应用于医学、工业、通讯、能源等领域。
2. 模拟电路的基础知识模拟电路的基础知识包括电路分析方法、电路基本元器件、集成电路等。
电路分析方法包括基尔霍夫定律、欧姆定律和基本电路分析技巧等。
电路基本元器件包括电阻、电容、电感等。
3. 模拟电路的设计流程模拟电路的设计流程包括需求分析、系统设计、电路设计、电路验证、电路实现等。
需求分析阶段是确认最终产品的性能目标。
系统设计阶段是选择电路拓扑结构和器件，通过仿真验证电路性能。
电路设计阶段包括电路布图、元器件选型、仿真等。
电路验证阶段是通过实验验证系统性能。
电路实现阶段是通过 PCB 制版和器件组装完成产品。
二、数字电路设计与开发1. 数字电路的定义和发展数字电路是指处理各种数字信号的电路，主要应用于计算机、手机、数码相机、电视机、机器人等。
数字电路最初应用于最基本的计算器，现在已经广泛应用于人们的日常生活。
2. 数字电路的基础知识数字电路的基础知识包括二进制、逻辑代数、数字系统设计、集成电路等。
二进制是数字电路的最基本的表示方法，数字电路中的逻辑运算通常使用逻辑代数的符号。
数字系统设计包括数字逻辑设计、定时分析、测试和维护。
集成电路是数字电路的核心。
3. 数字电路的设计流程数字电路的设计流程包括需求分析、系统设计、数字逻辑设计、模拟仿真、电路布局、FPGA 代码编写等。
需求分析阶段是确认最终产品的性能目标。
系统设计阶段是选择数字电路拓扑结构和器件，通过仿真验证电路性能。
数字逻辑设计阶段包括设计状态机、选择逻辑块、处理时序等。
数字电路实验报告
数字电路实验报告姓名：张珂班级：10级8班学号：2010302540224实验一：组合逻辑电路分析一．实验用集成电路引脚图1．74LS00集成电路2．74LS20集成电路二、实验内容1、组合逻辑电路分析逻辑原理图如下：U1A 74LS00NU2B74LS00NU3C74LS00N X12.5 VJ1Key = Space J2Key = Space J3Key = Space J4Key = SpaceVCC5VGND图1.1组合逻辑电路分析电路图说明：ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平，“0”表示低电平； 逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。
真值表如下： A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1表1.1 组合逻辑电路分析真值表实验分析：由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD =AB+CD ，同样，由真值表也能推出此方程，说明此逻辑电路具有与或功能。
2、密码锁问题：密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开；否则，报警信号为“1”，则接通警铃。
试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么？ 密码锁逻辑原理图如下：U1A74LS00NU2B74LS00NU3C 74LS00NU4D 74LS00NU5D 74LS00NU6A74LS00N U7A74LS00NU8A74LS20D GNDVCC5VJ1Key = SpaceJ2Key = SpaceJ3Key = SpaceJ4Key = SpaceVCC5VX12.5 VX22.5 V图 2 密码锁电路分析实验真值表记录如下：实验真值表 A B CD X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 11 10 1表1.2 密码锁电路分析真值表实验分析：由真值表（表1.2）可知：当ABCD 为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。
电工电子实验报告
电工电子实验报告概述电工电子实验作为一门重要的实践课程，对于电气类专业学生来说具有至关重要的意义。
通过实验，学生可以更深入地理解电工电子原理，并掌握电路的搭建、测量与分析技能。
本篇实验报告将详细介绍我所进行的电工电子实验，包括实验的目的、原理、操作步骤以及实验结果与分析。
实验一：交流电路的测量与分析目的：研究并测量交流电路中的电压、电流、相位差等性质，进而理解交流电路中的各种基本原理。
实验原理：交流电路是由交流电源和各种电阻、电感、电容等元件组成的电路。
在交流电路中，电流和电压随时间变化，并且呈正弦波形。
通过测量交流电路中的电压和电流，可以获得具体的数值，并了解它们之间的相位差关系。
操作步骤：1. 搭建交流电路：根据实验要求，选择合适的电源和元件，并按照电路图进行搭建。
2. 测量电压和电流：使用数字万用表等仪器，分别测量电路中各元件的电压和电流。
注意选择适当的测量范围，以获得准确的测量结果。
3. 记录数据并分析：将测量得到的电压和电流数据记录下来，并根据实验原理分析电压和电流之间的关系及相位差。
实验结果与分析：通过对交流电路的测量与分析，我们可以得到如下的实验结果：1. 电压和电流的波形：根据测量结果，我们可以绘制出电压和电流的波形图，观察到它们均为正弦波形，且存在一定的相位差。
2. 电路参数的计算：通过测量得到的电压和电流，我们可以计算出电路中的功率、电阻、电感等参数，从而进一步分析电路的特性。
实验二：数字电路的设计与仿真目的：学习数字电路的基本设计原理，通过仿真软件进行数字电路的逻辑设计和验证。
实验原理：数字电路是由逻辑门和触发器等组成的电路，常用于电子计算机、通信设备等领域。
通过逻辑电路的设计与仿真，可以验证电路的功能与性能，判断电路的正确性。
操作步骤：1. 设计逻辑电路：根据实验要求，设计所需的逻辑电路，包括逻辑门的连接方式、输入信号的控制等。
2. 使用仿真软件：选择合适的数字电路仿真软件，将设计好的电路输入仿真软件中，并设置输入信号，进行仿真模拟。
数字电子技术实验报告
数字电子技术实验报告
一、实验目的：
1． 掌握TTL 逻辑门电路的主要参数意义
2． 掌握TTL 逻辑门电路主要参数以及测量方法
3． 通过与非门实现与门、或门、异或门。
二、实验设备;
1． 数字电路实验箱
2． 74LS00
3． 函数发生器、示波器
三、实验原理;
1． 实验室所用电路板中配备有与非门，可以通过各种逻辑运算，从而利用与非门实现
与门、或门、异或门等逻辑门电路。
2． Y=A ·B=1••B A ,从公式可以看出，可以将AB 与1接入与非门的两个输入端（输入1的端口悬空即可）。
3． B A B A Y •=+=，从公式可以看出可以将A 和1接入一个非门（2步骤中已经
实现非门），从而得到A ，同理可以得到B ，然后将A 和B 接入与非门的两个输入端，就可得到Y 。
4． Y=A B ⊗=))((B A B A ++=))((B A AB =))((B A AB 。
5． 取信号A 为方波，峰峰值是5V ，偏移量为2.5V ，频率为1000Hz ，B 取为逻辑开关。
四、实验结果图
2． 或门
B
A
& 1 &
3．
当B=0时，Y=A B ⊗=A 当B=1时，Y=A B ⊗=A
B 1 & A & 1
&
A
1
B
1
& B & & A &
&。
数字电路实训报告
一、设计目的及要求：（一）实验目的：1. 通过实验培养学生的市场素质，工艺素质，自主学习的能力，分析问题解决问题的能力以及团队精神。
2. 通过本实验要求学生熟悉各种常用中规模集成电路组合逻辑电路的功能与使用方法，学会组装和调试各种中规模集成电路组合逻辑电路，掌握多片中小规模集成电路组合逻辑电路的级联、功能扩展及综合设计技术，使学生具有数字系统外围电路、接口电路方面的综合设计能力。
（二）实验要求1. 数字显示电路操作面板：左侧有16个按键，编号为0到15数字，面板右侧有2个共阳7段显示器。
2. 设计要求：当按下小于10的按键后，右侧低位7段显示器显示数字，左侧7段显示器显示0；当按下大于9的按键后，右侧低位7段显示器显示个位数字，左侧7段显示器显示1。
若同时按下几个按键，优先级别的顺序是15到0。
二、电路框图及原理图原理图概要:数字显示电路由键盘、编码、码制转换、译码显示组成。
各部分作用：1. 键盘：用于0~15数字的输入。
可以由16个自锁定式的按键来排列成4×4键盘。
2.编码：采用两片74ls148级联来完成对0~15的编码，并且是具有优先级的编码。
3.码制转换：本电路采用了2个74ls00、1个74ls04、1个74ls283来完成对0~15出事编码的码制转换，转换成个位与十位的8421bcd码，为下一步的解码做准备。
4.译码显示：本电路采用了两个74ls47分别对码制转换后的bcd码进行译码，并且由这两个芯片分别驱动两片七段共阳极数码管。
原理图：三、设计思想及基本原理分析：篇二：数电实验实验报告数字电路实验报告院系：电气工程学院专业：电气工程极其自动化班级：09级7班姓名：王哲伟学号：2009302540221 实验一组合逻辑电路分析一．试验用集成电路引脚图74ls00集成电路 74ls20集成电路四2输入与非门双4输入与非门二．实验内容 1.实验一x1abdabcd按逻辑开关，“1”表示高电平，“0”表示低电平2.5 vc示灯：灯亮表示“1”，灯灭表示“0”自拟表格并记录: 2.实验二密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开。
数字电路实验报告3
数字电路实验报告3实验目的本实验旨在通过实际操作，进一步了解数字电路中的加法器和减法器的基本原理，并通过观察和分析实验结果，加深对数字电路的理解。
实验原理加法器加法器是数字电路中常用的逻辑电路，用于将两个二进制数相加。
常见的加法器有半加法器、全加法器等。
在本实验中，我们将使用半加法器和全加法器来实现二进制数的加法运算。
半加法器是最基本的加法器，它只能实现1位二进制数的相加。
半加法器有两个输入端A和B，表示要相加的两个二进制位，以及两个输出端Sum和Carry，分别表示相加的结果和进位。
全加法器是在半加法器的基础上进行改进，可以实现多位二进制数的相加。
全加法器有三个输入端A、B和Carry-in，分别表示要相加的两个二进制位和进位。
它还有两个输出端Sum和Carry-out，分别表示相加的结果和进位。
减法器减法器是用于实现二进制数的减法运算的数字电路。
它可以将两个二进制数相减，并得到减法的结果。
在本实验中，我们将使用全减法器来实现二进制数的减法运算。
全减法器是将半减法器进行组合得到的。
它有三个输入端A、B和Borrow-in，分别表示被减数、减数和借位。
它还有两个输出端Diff和Borrow-out，分别表示减法的结果和借位。
实验步骤1.搭建半加法器电路：根据半加法器的原理图，使用逻辑门和触发器等器件，搭建一个半加法器电路。
2.连接输入端：将两个二进制数的相应位连接到半加法器电路的输入端A和B上。
3.连接输出端：将半加法器电路的输出端Sum和Carry连接到示波器上，用于观察结果。
4.输入数据：给输入端A和B分别输入二进制数，记录输入的数值。
5.观察结果：观察示波器上显示的结果，并记录下来。
6.分析结果：根据观察到的结果，分析二进制数的相加运算是否正确，以及进位是否正确。
7.搭建全加法器电路：根据全加法器的原理图，使用逻辑门和触发器等器件，搭建一个全加法器电路。
8.连接输入端：将两个二进制数的相应位和进位信号连接到全加法器电路的输入端A、B和Carry-in上。
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。
数字电路的设计与实现
二、具体参数设定、计算，以及单元电路设计：
1．参数设定：
（1）灯数量:32只；
（2）选用8位的移位寄存器和8位的只读存储器；
（3）每个显示状态保持时间为0.2S。
（4）完整的显示效果需要K帧画面，每帧画面需要
2．计算：
每显示一个状态要32个数据，只读存储器是
址计数器应连续计数4次，产生4个相邻的地址号，选取只读
四、电路调试方法与步骤
1．用示波器检测由555组成的时钟振荡器输出波形。
正确结果，应在输出端有几千赫兹的矩形波信号。
2．用示波器测量定时器输出波形，调整变位器使波形宽度约为0.2S。
3．检测地址计数器是否能正常工作，将计数器的输出接发光二极管，人为输入手动计数脉冲，观察输出状态是否能连续计
二、具体参数设定、计算，以及单元电路设计：
1．全波整流与整形电路：采用全波整电路将50HZ市电整形为频率为100HZ的全波波形，选用施密特触发器74HC14
得信号。
2．分频器：将100HZ信号经过100分频，则可得1S
位进制计数器74HC4024，通过异步清零法实现100
器。
3．放大电路：选用运放电路。
电路要求测量的最小信号幅度为300mV，为此，放大电路的放大倍数设定为20
四、电路调试方法
1．基准时间检测
用示波器分别检测其次时间计数器和分频器输出的波形，判断是否为正常输出。
2．输入检测信号
从被测信号输入端输入幅值在1V左右、频率为1KHZ
的正弦信号，如果电路正常，则数码管可以显示被测量信号的
8。
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A
B
总结报告要求
绘出设计电路图，画出 、 绘出设计电路图，画出CP、u1、 u3、u4的波形图。 的波形图。 分析实验及设计中出现的问题， 分析实验及设计中出现的问题，总 结实验心得和体会。 结实验心得和体会。
EP、ET：状态控制端 、 ： EP=0：进位QCC不变 ：进位 ET=0 ：进位 CC=0 进位Q
74LS00
实验步骤
+5V
F1 F2 F3 F4
检测74LS161： ： 检测 Q4～Q1端接二极管 CP端接 端接1Hz脉冲 端接 脉冲 观察其计数是否正常
A
设计指导
要求： 要求：计数至 9 时，计数自动停止 同时，显示灯“ 同时，显示灯“亮”。 设计：选 Q4Q3Q2Q1=1001 作为控 设计： 制状态，实现： 制状态，实现： ① 屏蔽 74LS161 的计数脉 冲CP端，令其停止计数； 端 令其停止计数； ②控制显示灯“亮” 。 控制显示灯“
实验设备
四与非门74LS00一片构成 基 一片构成---基 四与非门 一片构数器74LS161一 四位二进制同步计数器74LS161一 74LS161 片 发光二极管指示灯5 发光二极管指示灯5个
74LS161
功能 CP EP ET LD RD 异步 清零 计数 × ↑ × 1 × 1 1 1 0 1
设计指导
要求：必须先按下“清零”按钮， 要求：必须先按下“清零”按钮， 再按下“启动”按钮， 再按下“启动”按钮，计 计数。 数器才能重新从 0 计数。 设计：利用 RS 触发器的数据 设计： 锁存功能实现， 锁存功能实现，将其 Q 端控制 74LS161 的清零 端RD，只有此信号撤销，计数器才可重新计数。 只有此信号撤销，计数器才可重新计数。
实验十四 数字电路的设计与实践
实验目的
学习电子电路的设计方法 学习基本RS触发器、集成计数器等的 学习基本 触发器、 触发器 综合应用 学习数字电路的调试方法
设计要求
请设计一个计数器，其功能如下： 请设计一个计数器，其功能如下： 按下“启动”按钮， 开始计数， 按下“启动”按钮，计数器从 0 开始计数， 并显示， 计数自动停止，同时， 并显示，计数至 9 时，计数自动停止，同时， 显示灯“ 显示灯“亮” 。 要想让计数器重新工作，必须按下“清零” 要想让计数器重新工作，必须按下“清零” 按钮后，才能再按下“启动” 按钮后，才能再按下“启动”按钮重新从 0 计数。 计数。