数电实验报告(一)
数电实验报告一
姓名：谭国榕班级：12电子卓越学号：201241301132实验一逻辑门电路的研究一、任务1．熟悉实验室环境及实验仪器、设备的使用方法。
2．掌握识别常用数字集成电路的型号、管脚排列等能力。
3．熟悉74 LS系列、CMOS 4000B系列芯片的典型参数、输入输出特性。
4．掌握常规数字集成电路的测试方法。
二、实验设备及芯片双踪示波器（DF4321C）1台信号发生器（DF1641B1）1台数字万用表（UT58B）一台数电实验箱1个（自制）芯片2个：74LS04 CD4069 。
三、实验内容1.查阅芯片的PDF文件资料，分清管脚名与逻辑功能的对应关系及对应的真值表。
74LS04：CD4069：2．静态测试验证6非门74LS04、4069逻辑功能是否正常，并用数字万用表测量空载输出的逻辑电平值（含高、低电平）。
结论：由表格可以看出，CD4069输出的高电平比74LS04高，输出的低电平比74LS04低，所以CD4069的噪声容限相对于74LS04来说较大，故其抗干扰能力强。
3．动态测试测逻辑门的传输延迟时间：将74LS04、4069中的6个非门分别串接起来，将函数发生器的输出调为方波，对称，幅度：0－5V，单极性，加至第一个门的输入端，并用示波器的通道1观察；用示波器的通道2观察最后一个非门的输出信号，对比输入输出波形以及信号延迟时间。
调节方波信号：74LS04输出延迟特性：CD4069输出延迟特性：输出延迟时间的实验数据表：结论：74LS04的输出延迟比CD4069的输出延迟要短，说明前者的工作速度比后者快。
4．观察电压传输特性用函数发生器的输出单极性的三角波，幅度控制在5伏，用示波器的X-Y 方式测量TTL 、CMOS 逻辑门的传输特性，记录波形并对TTL 、CMOS 两种类型电路的高电平输出电压、低电平输出电压以及噪声容限等作相应比较。
(1) 调节函数发生器的输出：单极性三角波，对称，幅度：5V ，频率：500Hz ，从函数发生 器的下部50Ω输出端输出信号； 如图：(2) 扫描方式改为X-Y ，CH1、CH2 接地，调光标使其处于左下角附近；(3) CH1 用 2.0V/DIV （DC ），接函数发生器输出（即非门的输入）；CH2 用 0.2V/DIV （DC ），接非门输出。
武大数电实验报告
实验一：组合逻辑电路分析一、实验目的1. 熟悉组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握74LS00和74LS20集成电路的使用。
3. 通过实验加深对逻辑门电路应用的理解。
二、实验原理组合逻辑电路是指输出信号仅与当前输入信号有关的电路。
本实验主要涉及74LS00四二输入与非门和74LS20双四输入与非门两种集成电路。
三、实验器材1. 74LS00集成电路2. 74LS20集成电路3. 逻辑分析仪4. 连接线四、实验内容1. 实验一：组合逻辑电路分析（1）使用74LS00和74LS20集成电路，设计一个简单的组合逻辑电路。
（2）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。
（3）根据实验结果，总结组合逻辑电路的设计方法和原理。
2. 实验二：密码锁开锁条件分析（1）分析密码锁开锁的条件：拨对密码，插入锁眼并接通电源。
（2）设计一个逻辑电路，实现密码锁的开锁和报警功能。
（3）分析密码锁的密码，确定密码ABCD的值。
五、实验步骤1. 实验一：（1）根据实验要求，设计组合逻辑电路，如图所示。
（2）连接好电路，使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
（3）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。
2. 实验二：（1）分析密码锁开锁条件，设计逻辑电路，如图所示。
（2）连接好电路，使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
（3）记录输入信号和输出信号，分析电路的逻辑功能。
六、实验结果与分析1. 实验一：根据实验结果，设计的组合逻辑电路能够实现预期的逻辑功能。
通过观察输入信号和输出信号，我们可以得出以下结论：（1）当输入信号满足特定条件时，输出信号为1，否则为0。
（2）组合逻辑电路的设计方法可以灵活运用，以满足不同的逻辑需求。
2. 实验二：根据实验结果，设计的密码锁逻辑电路能够实现开锁和报警功能。
通过观察输入信号和输出信号，我们可以得出以下结论：（1）当输入信号满足密码条件时，开锁信号为1，否则为0。
（2）密码锁的密码为ABCD=1001。
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 1.23、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。
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：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1
实验一定时器一、实验目的：按电路图 1的要求用 555 时基集成电路及相关元器件，构成“定时器”，在“面包板上”焊接实际电路，并调试出正确结果。
二、实验内容与原理：接通电源后， 555 的引脚 2为高电位，引脚 3 输出为低电位，晶体管9013 为截止状态，集电极没有电流通过，发光管 LED 不发光；当 K2 按下后，引脚 2 为低电位，使引脚 3 输出为高电位，进而使晶体管 9013为通导状态，使发光管 LED 发光，同时引脚 2 为低电位，使引脚 6、7拉成低电位，定时开始，由于电源通过47K电阻和 100K 电位器给引脚 6、7所接的 47μ电容充电，经过一段充电时间后，47μ电容的电压降增加，使引脚6、7由低电位变为高电位，又使引脚 3 输出为低电位，使晶体管 9013 又变为截止状态，发光管 LED 不发光。
发光管LED发光的时间为延迟定时时间，当改变100K电位器的数值时，即改变对47μ电容充电电流，充电电流大，可缩小对 47μ电容充电时间，充电电流小，可延长对 47μ电容充电时间，使引脚 6、7由低电位变成高电位的时间发生改变，从而100K电位器可用来调整延迟时间。
由定时器的引脚3引出电信号，或在发光二极管处，换成继电器，就可接在其它应用定时器的电子线路中去。
定时器的线路图由下图所示：图1 定时器线路图三、实验器材：直流稳压电源、数字万用表、面包板、555定时器、发光二极管、三极管、轻触开关、电阻（10kΩ两个、560Ω一个、51kΩ一个）、滑动变阻器（100kΩ一个）、电解电容（47uF一个、100uF一个）、电容（0.01uF一个）、Multisim软件四、实验原理根据 555 电路的基本特性，搭建延时器和振荡器实现定时器。
五、实验步骤：1 ．按电路要求在面包板上插接实际电路。
2 ．检查无误后，正确接通 5 伏电源。
3 ．出现问题，仔细寻找原因，纠正错误，调整好电路。
六、实验数据及结果分析:接通电源，按下开关后，发光二极管上有电流流过，二极管发光；一段时间后，二极管熄灭。
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。
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数字电路实验设计报告
实验名称：组合逻辑研究（一）——QuartusⅡ软件的使用
实验目的：
1.学会使用QuartusⅡ软件，运用该软件设计电路原理图。
2.学会用语言设计电路原理图，并会对设计图进行功能和时序
仿真。
3.学会从QuartusⅡ软件中下载原理图到FPGA,测试电路功能。
实验仪器：
1.计算机1台
2.数字电路实验板1块
实验内容：
1.利用软件，用原理图输入的方法实现三变量多数表决器电
路，进行功能和时序仿真，记录仿真波形。
2.利用QuartusⅡ软件，用VHDL文本输入的方法实现一位全加
器电路，进行功能和时序仿真，并下载入FPGA，在试验箱上
测试其电路功能。
设计过程及仿真结果：
1.三变量多数表决器原理图
功能仿真波形
时序仿真波形
2.一位全加器的VHDL语言描述
entity add1 is
port(
A,B,C: in bit;
D,S: out bit
);
end add1;
architecture one of add1 is
begin
S<=A XOR B XOR C;
D<=((A XOR B) AND C) OR (A AND B);
end one;
一位全加器功能真值表
验证其功能
功能仿真波形
时序仿真波形
实验结果分析：
（1）由仿真结果可以看出，三变量多数表决器电路原理图及一位全加器的VHDL语言描述正确。
（2）由仿真结果可知，功能仿真时对信号的输入没有延迟，而时序仿真时，当多个输入信号在同一时刻处同时发生变化时，此时电路存在竞争，会有冒险，故从仿真图上可以看到毛刺。