数字电子技术实验
数字电子技术实验ppt
根据逻辑门的功能和输入信号的变化，输出信号只会在特定的
输入组合下发生变化。
组合逻辑电路的优点
03
结构简单，易于分析和设计。
组合逻辑电路的设计
1 2 3
采用基本逻辑门进行设计
使用AND、OR、NOT三个基本逻辑门进行组 合和连接，实现所需的逻辑功能。
采用真值表描述逻辑功能
为每个输入端口定义一个二进制数代表的开关 状态，并列出所有可能的输入组合和对应的输 出结果。
转化为电路图
根据真值表，使用逻辑门将输入和输出端口连 接起来，构成组合逻辑电路的电路图。
组合逻辑电路的应用
实现基本运算功能
如加法器、比较器、多路选择器等。
用于数据传输
如译码器、编码器等。
用于故障检测与诊断
通过设计特定的组合逻辑电路，可以检测系统或设备的故障并 进行诊断。
03
实验三：时序逻辑电路
时序逻辑电路的原理
时序逻辑电路的基本结构
包含触发器、组合逻辑电路和反馈 回路。
触发器的种类及其特性
例如，JK触发器、D触发器等。
组合逻辑电路的功能
例如，编码器、译码器、比较器等 。
反馈回路的作用
例如，通过反馈实现数据的存储和 传递。
时序逻辑电路的设计
设计步骤
明确电路的功能需求→选 择合适的触发器和组合逻 辑电路→设计反馈回路→ 调整电路参数。
THANKS
谢谢您的观看
设计实例
例如，设计一个四进制计 数器。
设计工具
例如，Multisim、 Proteus等。
时序逻辑电路的应用
计数器
用于计数、分频等。
移位寄存器
用于数据移位、串/并转换等。
寄存器
《数字电子技术基础》实验
实验一门电路逻辑功能测试一、实验目的1．熟悉门电路的逻辑功能。
2．熟悉常用集成门电路的引脚排列及其使用。
二、实验设备和器件1．直流稳压电源、信号源、示波器、万用表、面包板2．74LS00 四2输入与非门74LS04 六反相器74LS86 四2输入异或门三、实验内容1．非门逻辑功能（1）熟悉74 LS04的引脚排列，如图1（a）所示，其内部有六个非门。
A F(a)引脚排列（b）实验电路图1 74 LS04引脚图与实验电路（2）取其中的一个非门按图1（b）所示接好电路。
（3）分别将输入端A接低电平和高电平，测试输出端F电压，并转换成逻辑状态填入表1。
表 1 非门逻辑功能2．与非门逻辑功能（1）熟悉74 LS00的引脚排列，如图2（a）所示，其内部有四个2输入端与非门。
AFB(a)引脚排列（b）实验电路图2 74 LS00引脚图与实验电路（2）取其中的一个与非门按图2（b ）所示接好电路。
（3）分别将输入端A 、B 接低电平和高电平，测试输出端F 电压，并转换成逻辑状态填入表2。
表 2 与非门逻辑功能3（1）熟悉74 LS86的引脚排列，如图3（a ）所示，其内部有四个2输入端异或门。
A FB(a)引脚排列（b ）实验电路图3 74 LS86引脚图与实验电路（2）取其中的一个异或门按图3（b ）所示接好电路。
（3）分别将输入端A 、B 接低电平和高电平，测试输出端F 电压，并转换成逻辑状态填入表3。
表 3 异或门逻辑功能4．与或非门逻辑功能（1）利用与非门和反相器可以构成与或非门，其原理图如图4所示。
AFB C D图4 与或非门原理图（2）按照原理图，将74 LS00和74 LS04接成与或非门。
（3）当输入端为表4中各组合时，测试输出端F 的结果并填入表4。
表 4 与或非门逻辑功能5．与非门对输出的控制（1）任取74 LS00中的一个与非门，按图5所示接好电路。
输入端A 接一连续脉冲，输入端B 分别接高电平和低电平。
西安交通大学数字电子技术实验报告
西安交通大学数字电子技术实验报告实验三、ISE基础实验预习：（1）安装ISE13.4软件。
（2）按照视频文件“Verilog语言输入法D_Flip_Flop.exe”进行演练。
实验内容和步骤：下载开发板相关器件的Datasheet，了解其性能。
按照P249附录A“FPGA实验预习报告模板”中的内容和步骤，完成D触发器的设计、综合、实现、仿真和下载全过程，熟悉ISE编程环境和用Adept下载编程文件的方法。
1.在G盘用自己的学号建立文件夹，进入用自己学号建立的文件夹后，再建立本次实验的文件夹，及本次实验所建工程的文件夹，文件夹名可以起名为：D_Flip_Flop、My_FirstISE、或Experiment_1、或Test_1，等等。
2.建立工程文件。
3.输入D触发器的Verilog程序。
4.编写D触发器的约束文件。
5.综合、实现及生成编程文件。
6.基于ISim的行为仿真。
7.采用Adept软件下载*.bit 程序到开发板。
8.测试D触发器的逻辑功能。
通过D触发器设计熟悉ISE软件后，自己设计一个门电路，例如与非门，重复以上ISE 软件的使用步骤。
验收：1.按照老师布置的逻辑门电路设计Verilog语言程序、约束文件、下载、仿真。
要能说明任一时刻输入输出的逻辑关系。
2.能够用开发板演示所设计的逻辑功能。
实验程序1．VERILOG工程文件module D_Flip_Flop(input clk,input set,input D,input clr,output reg q //注意：always模块中的输出必须是寄存器型变量);always @(posedge clk or posedge clr or posedge set)beginif(clr) q<=0;else if(set) q<=1;else q<=D;endendmodule2．约束文件NET "clk" LOC ="B8"; //时钟NET "D" LOC ="N3"; //SW7NET "set" LOC ="L3"; //SW1NET "clr" LOC ="P11"; //SW0NET "q" LOC ="G1"; //LD73．仿真文件module test_D_Flip_Flop;// Inputsreg clk;reg set;reg D;reg clr;// Outputswire q;// Instantiate the Unit Under Test (UUT) D_Flip_Flop uut (.clk(clk),.set(set),.D(D),.clr(clr),.q(q));initial begin// Initialize Inputsclk=0;set=1;D=0;clr=0;// Wait 100 ns for global reset to finish #100;// Add stimulus hereEndalways#10clk=~clk;always#12D=~D;always#33clk=~clk;always#42set=~set;endmodule仿真结果：实验四、组合逻辑电路实验Ⅰ（2学时）组合逻辑Ⅰ：（1）使用VERILOG设计一个新的逻辑功能（比如四输入或门、或非门、与或非门等等），并在开发板上验证，比如：进实验室前编写好VERILOG源文件、约束文件和仿真文件（见4.1.2，P101（2））。
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。
数字电子技术实验总结
数字电子技术实验总结引言：数字电子技术是现代电子领域中的重要分支，其在通信、计算机、嵌入式系统等方面都有广泛应用。
数字电子技术实验作为培养学生实际动手能力和理解电路工作原理的重要环节，对于学习者而言具有极大的意义。
本文将对我在数字电子技术实验中所学到的知识进行总结和归纳，并分享一些经验和教训。
一、实验一：基础电路实验在这个实验中，我们掌握了基础的数字电子电路组成要素，如与门、或门和非门，了解了它们的真值表和逻辑关系。
通过搭建简单的与门、或门和非门电路，我们学会了使用布线板和逻辑芯片搭建电路的方法，并能进行逻辑电平的测量。
这个实验帮助我理解了数字电子电路是如何运作的，为后续实验打下了坚实的基础。
二、实验二：逻辑门组成逻辑门是数字电子电路的基本组成单元，通过多个逻辑门的组合和互联，我们可以构建出复杂的数字电路。
在这个实验中，我们通过学习多个常见逻辑门的真值表和运算规则，搭建了多个逻辑电路。
通过实际操作，我们深入理解了逻辑门之间的互联方法，并学会了使用逻辑门进行逻辑运算和设计简单的逻辑功能模块。
三、实验三：数字集成电路应用数字集成电路是数字电子技术的重要实现方式，其通过将多个逻辑门或功能模块集成到一个芯片上，实现了高度集成和小型化。
在这个实验中，我们学习了数字集成电路的分类和应用，例如取反器、计数器、触发器等。
通过实际操作，我们搭建了计数器电路和触发器电路，并进行了测试和验证。
这个实验使我对数字集成电路的原理和应用有了更深入的了解。
四、实验四：时序电路实验时序电路是数字电子技术中重要的部分，它能够控制信号和数据在电路中按特定的时间序列传输和处理。
在这个实验中，我们学习了时序电路的基本工作原理和设计方法，例如时钟信号的产生和计时电路的设计。
通过实际搭建时序电路，我们了解了时序电路在数字电子系统中的重要作用，并提高了设计和调试这类电路的能力。
五、实验五：数字信号处理实验数字信号处理是数字电子技术中的重要领域，它能够对模拟信号进行数字化采样、量化、编码和处理。
《数字电子技术》实验指导书
数字电子技术实验指导书电气与电子工程学院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. 熟悉数字电路实验仪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 片三、实验内容1.测试门电路逻辑功能（1）.选用双四输入与非门74LS20一只，插入14P锁& 紧插座上按图1.1接线、输入端接K1-K16（电平开关输出插口），输出端接电平显示发光二极管（L1-L16任意一个）（2）.将电平开关按表1.1置位，分别测输出电压及逻辑状态。
表 1.1输出输出1 2 4 5 Y 电压（V）H H H HL H H HL L H HL L L HL L L L2．异或门逻辑功能测试（1）.选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2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置位拨动，将输出结果填入表中。
表 1.2输入输出A B Y Y电压L L L LH L L LH H L LH H H LH H H HL H L H3、逻辑电路的逻辑关系（1）.用74LS00、按图1.3，1.4接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.3、表1.4中，表1.3输入输出A B YL LL HH LH H表1.4输入输出A B Y ZL LL HH LH H（2）.写出上面两个电路逻辑表达式。
五、实验报告1.按各步骤要求填表并画逻辑图。
2.回答问题：（1）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？（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？（3）异或门又称可控反相门，为什么？实验二组合逻辑电路（半加器、全加器）一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的功能测试。
2.验证半加器和全加器的逻辑功能。
3.学会二进制数的运算规律。
数字电子技术实验指导书
数字电子技术实验指导书数字电子技术实验教学实验一门电路实验一、实验目的：1、掌握与非门的逻辑功能。
2.熟悉集成块销的排列特点和使用方法。
2、实验仪器和设备：１、thd-1型数字电路实验箱2.数字万用表1块3，集成四个2输入与非门74001块4，集成两个4输入与非门74201块3，实验原理集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门，使用时必须对它的逻辑功能、主要参数进行测试，以确定其性能好坏。
本实验采用ttl集成元件74ls00、74ls20与非门进行测试。
74ls00是一个2输入4与非门。
它的形状是双线的，逻辑表达式是f？ab.销布置图如图1.1所示。
74ls00的真值表如表1.1所示。
输a0011入输b0101f1110出图1.174ls00引脚排列表1.174ls00真值表b?c?d。
74ls20是一个双4输入端与非门，形状为双列直插式，逻辑表达式为f?a其引脚排列图如图1.2所示。
图1.27420销布置四、实验步骤实验前准备：当没有连接设备时，先关闭电源开关，检查5V电源是否正常，然后断开电源。
然后选择集成芯片进行实验，找出集成芯片的引线和功能，然后根据实验图连接接线。
特别注意VCC和接地的错误连接。
1、验证74ls00的逻辑功能选择一个与非门74ls00集成芯片，按图连接线路，输入端连接电平开关的输出插座，输出端连接LED显示插座。
转动液位开关，根据表中的情况测量输出液位，并将测量值填入表1.2。
表1.274ls00逻辑功能表输入端子12001130101电压（V）输出端子11逻辑状态2。
验证74ls20的逻辑功能选双４输入正与非门74ls20集成芯片一只，按图接好线。
输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示插口。
拨动电平开关，按表中情况分别测出输出端电平，测得数值填入表1.3中。
表1.374ls20逻辑功能表输入端１１００００２１１０００４１１１００５１１１１０输出端６电压(v)逻辑状态3、根据真值表1.5，自己设计电路，用一片74ls00完成设计要求。
数字电子技术实验报告
实验报告课程名称数字电子技术实验项目门电路逻辑功能及测试、译码器及其应用、时序电路测试及研究、集成计数器及其应用项目一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1、熟悉门电路的逻辑功能。
2、熟悉数字电路实验装置的结构、基本功能和使用方法。
二、实验原理用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路通称为门电路。
常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。
基本逻辑门可以分为分立器件电路和集成电路（Integrated Circuit,简称IC）两类。
用二极管、三极管和电阻等分立元器件组成的基本逻辑门电路即是分立器件电路。
随着集成电路制造工艺的日益完善，集成电路得到广泛应用。
集成基本逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件，是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元，任何复杂的组合电路和时序电路都可用基本逻辑门通过适当的组合连接而成。
掌握各种基本逻辑门电路的逻辑功能、工作原理和电气特性，对于正确使用数字集成电路是十分必要的，是数字技术工作者所必备的基本功之一。
门电路的逻辑函数式分别为：与门Y =A·B或门Y =A＋B非门Y =与非门Y =与非门Y =或非门Y =异或门Y =A⊕B与或非门Y =与门的逻辑功能为“有0 则0 ，全1 则1”；或门的逻辑功能为“有1则1 ，全0 则0”；非门的逻辑功能为输出与输入相反；与非门的逻辑功能为“有0 则1 ，全1 则0”；或非门的逻辑功能为“有1 则0 ，全0 则1”；异或门的逻辑功能为“不同则1 ，相同则0”。
三、实验内容及步骤实验前先检查实验箱电源是否正常。
然后选择实验用的集成电路连好线，特别注意Vcc 及地线不能接错。
线接好后经检查无误方可通电实验。
1、集成与非门74LS20的逻辑功能测试选用74LS20一只。
74LS20为双4输入与非门, 即在一块集成块内含有二个互相独立的与非门,每个与非门有4个输入端。
如图1-1（a）所示。
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Multisim界面和使用
假设安装路径为E:\Program
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Source：包含各种类型的电源，Dground接
地，VCC电源，电压型电源，电流型，电源 直流电和交流电源，数字电源等
Digital_Sources 数字电源;
interactive_digital_constant 可变数字常量，通过 空格键改变常量值，1或0；或者通过鼠标左击方 框中的数字改变
从上到下，依次是，
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Wattrmeter电压表
Oscilloscope示波器
4 chanel Oscilloscope 4通道示波器
Oscilloscope示波器的使用
双通道示波器 A B两个通道，+接输入信号，— 接地 EXT Trig 外部触发器，不用可以 空置 AB通道可以选择其中一个，也可 以两个都用 双击示波器图标，显示波形情况
显示波形，默认黑 底红波形， reverse反转，白 底，红波
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数字电子技术实验
MULTISIM的使用
Multisim的安装
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