数字逻辑信号测试器的设计
数字逻辑门电路的设计与分析
数字逻辑门电路的设计与分析数字逻辑门电路在现代电子领域中起着至关重要的作用，它是由逻辑门组成的，用于处理和操作二进制数字。
本文将介绍数字逻辑门电路的设计原理及其分析方法，帮助读者更好地理解和应用数字逻辑门电路。
一、数字逻辑门电路的基本组成数字逻辑门电路由逻辑门组成，逻辑门是基本逻辑运算的实现。
常见的逻辑门包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）以及异或门（XOR）等。
1. 与门（AND门）与门是实现逻辑“与”运算的基本逻辑门。
它有两个或多个输入，只有当所有输入都为高电平时，与门的输出才为高电平；否则，输出为低电平。
2. 或门（OR门）或门是实现逻辑“或”运算的基本逻辑门。
它有两个或多个输入，只要有一个或多个输入为高电平时，或门的输出就为高电平；只有当所有输入都为低电平时，输出才为低电平。
3. 非门（NOT门）非门是实现逻辑“非”运算的基本逻辑门。
它只有一个输入，当输入为高电平时，非门的输出为低电平；当输入为低电平时，输出为高电平。
4. 与非门（NAND门）与非门是在与门的基础上再加上一个非门组成的逻辑门。
与非门的输出与与门相反，当所有输入都为高电平时，输出为低电平；否则，输出为高电平。
5. 或非门（NOR门）或非门是在或门的基础上再加上一个非门组成的逻辑门。
或非门的输出与或门相反，只有当所有输入都为低电平时，输出为高电平；否则，输出为低电平。
6. 异或门（XOR门）异或门是实现逻辑“异或”运算的逻辑门。
它有两个输入，当两个输入的电平不同时，输出为高电平；当两个输入的电平相同时，输出为低电平。
二、数字逻辑门电路的设计原理数字逻辑门电路的设计需要根据具体的逻辑需求和功能来确定逻辑门的连接方式。
以下是数字逻辑门电路设计的一般步骤：1. 确定逻辑运算需求首先，要明确需要实现的逻辑运算，比如“与”、“或”、“非”、“异或”等。
2. 选择逻辑门类型根据逻辑运算需求，选择合适的逻辑门类型进行组合和连接。
数字逻辑综合设计实验报告
数字逻辑综合设计实验报告本次数字逻辑综合设计实验旨在通过集成数字电路设计的各项技能，实现课程中所学的数字逻辑电路的设计和应用。
本文将从实验流程、实验过程和实验结果三个方面进行详细阐述。
一、实验流程1.确定实验内容和目的。
2.设计电路，包括逻辑门、时序电路和其他数字电路。
3.将电路图转化为器件链路图。
4.验证器件是否可以直接连接，确定器件安装方式。
5.安装器件，焊接电路板。
6.进行测试和调试，确认电路是否可以正常工作。
7.完成实验报告并提交。
二、实验过程1.确定实验内容和目的本次实验的内容是建立一个多功能的数字电路，实现数字电路的常见功能，包括计数器、时序控制器等。
本次实验的目的是通过对数字电路设计的综合应用，提高学生对数字电路设计的实践能力。
2.设计电路在确定实验内容和目的之后，我们需要对电路进行设计。
为了实现功能的复杂性，我们设计了一个包含多个逻辑门、计数器和其他数字电路的复杂电路。
3.将电路图转化为器件链路图在完成电路设计后，我们需要将电路图转化为器件链路图。
我们需要根据电路设计中使用的器件类型和数量来确定器件链路图。
在转化过程中，我们需要考虑器件之间的连接方式、信号传输、电源连接等因素。
4.验证器件是否可以直接连接，确定器件安装方式对于电路板的安装和器件之间的连接问题，我们需要进行仔细的测试和验证。
只有当所有器件都可以无误地连接到电路板上并正常工作时，我们才能确定最佳的器件安装方式。
5.安装器件，焊接电路板完成以上所有的测试和验证后，我们可以开始完成电路板的安装。
在安装过程中，我们需要仔细按照器件链路图和设计图来进行布线和连接。
最后，我们需要进行焊接，确保连接性能和电路板的可靠性。
6.进行测试和调试，确认电路是否可以正常工作完成器件安装和焊接后，我们需要进行测试和调试。
我们需要检查每个部分的性能和功能，以确保电路可以正常工作。
如果我们发现任何错误或问题，我们需要进行进一步的调试和修复。
7.完成实验报告并提交。
数字逻辑实验
数字逻辑实验指导书实验者须知一、明确实验目的实验是为了验证理论，巩固所学理论知识，同时学习工程技术中许多书本上学不到的东西，学生在实验过程中可以运用已学过的理论去分析解决问题。
再者为了训练学生的科学作风及不断提高实验技能等。
二、实验前的准备实验前学生必须仔细阅读本次实验的内容，弄清楚实验的目的、任务、及进行实验的步骤，复习有关的理论，以便提高实验效率。
三、实验要求1、遵守实验室规则，养成良好的实验作风；2、实验时学生根据书中要求，在指定的仪器上进行连线，连线后应自己首先认真地检查一遍无误后，经指导老师检查，方可通电进行实验，否则，造成仪器及元件的损坏由本人负责；3、在连线后出现一些故障这是难免的，学生此时要头脑冷静地检查原因，认真思考、判断，尽量独立地解决。
因为排除故障是学生综合运用所学理论，训练自己分析问题，解决问题的能力的好机会。
总之，不但要会分析正常线路的各点电位或波形，而且还要学会根据不正确的现象估计故障的可能性，通过对比进行观察，必要时可另行设置实验条件，判断问题所在，排除故障，以达到设计要求，提高实验能力；4、实验中如果发生异常现象，应立即断电，保留现场，请指导教师检查原因。
待教师允许继续进行实验时方可继续，不可私自处理；5、实验完毕整理好仪器、导线、芯片。
四、实验报告内容1、实验题目、任务、要求。
2、实验前进行理论分析、计算。
3、实验步骤，实验线路、实验记录。
4、电平及波形的分析、讨论。
5、结论(出现了故障如何排除的，通过实验有何体会与收获)写实验报告是一个综合运用所学理论解决实际问题的过程，它不仅可以对所学的理论加深理解，还可以培养学生分析问题，解决问题的能力，实验报告应当写的简明扼要，有事实，有分析，有结论。
成为一份科学实践的总结，不要写成实验指导书的复制品，更不要抄袭和伪造实验内容。
目录实验一门电路实验 ...................................................................... - 1 - 实验二全加器............................................................................... - 3 - 实验三组合逻辑电路的设计与测试 ........................................ - 6 - 实验四译码器及其应用.............................................................. - 8 - 实验五触发器及其应用............................................................ - 11 - 实验六计数器及其应用............................................................ - 17 - 实验七移位寄存器及其应用 ................................................... - 23 - 实验八时序逻辑电路的设计及其应用 .................................. - 28 - 实验九脉冲信号产生电路的研究........................................... - 31 - 实验十555时基电路及其应用 ................................................ - 34 - 实验十一数一模、模一数转换............................................... - 41 - 附录 .............................................................................................. - 46 -实验一门电路实验一、实验目的1、熟悉数字逻辑实验台的使用方法及注意事项。
数字逻辑--数字频率计的设计
滁州学院之宇文皓月创作课程设计陈述课程名称：数字逻辑课程设计设计题目：数字频率计的设计系别：网络与通信工程系专业：网络工程组别：第四组起止日期:2012年5月28日~ 2012年6月 22日指导教师:计算机与信息工程学院二○一二年制课程设计任务书目录1 引言12 设计要求12.1题目12.2系统结构要求12.3制作要求12.4扩展指标12.5运行环境12.6设计条件12.7元件介绍2①计数显示器2② 74160N3③ 7473N4④ XFG143 整体设计方案54 详细分析64．1单元电路设计6 4．2控制电路64．3关于JK触发器7 4．4测试85 调试与操纵说明85.1第一次仿真95.2第二次仿真95.3第三次仿真10 5.4第四次仿真106 课程设计总结117 致谢118 参考文献121 引言数字频率计是近代电子技术领域的重要丈量工具之一，同时也是其他许多领域广泛应用的丈量仪器。
数字频率计是在基准时间内把丈量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字的形式显示出来。
数字频率计应用于丈量信号（方波、正玄波或其他周期信号）的频率，并用十进制数显示。
它具有精度高、丈量速度快、读数直观、使用方便等优点。
2 设计要求2.1题目频率计主要用于丈量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。
其扩展功能可以丈量信号的周期和脉冲宽度。
①频率丈量范围：1HZ~10HZ。
②数字显示位数：四位静态十进制数显示被测信号的频率。
2.2系统结构要求数字频率计的整体结构要求如图所示。
图中被测信号为外部信号，送入丈量电路进行处理、丈量，档位转换用于选择测试的项目—频率、周期或脉宽，若丈量频率则进一步选择档位2.3制作要求①被测信号波形：正弦波、三角波和矩形波。
②丈量频率范围：1Hz~10kHz。
③丈量周期范围：0.1ms~1s。
④丈量脉宽范围：0.1ms~1s。
⑤丈量精度：显示4有效数字（要求分析1Hz、1kHz和10kHZ丈量误差）。
《数字逻辑教案》
《数字逻辑教案》word版第一章：数字逻辑基础1.1 数字逻辑概述介绍数字逻辑的基本概念和特点解释数字逻辑在计算机科学中的应用1.2 逻辑门介绍逻辑门的定义和功能详细介绍与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门1.3 逻辑函数解释逻辑函数的概念和作用介绍逻辑函数的表示方法，如真值表和逻辑表达式第二章：数字逻辑电路2.1 逻辑电路概述介绍逻辑电路的基本概念和组成解释逻辑电路的功能和工作原理2.2 逻辑电路的组合介绍逻辑电路的组合方式和连接方法解释组合逻辑电路的输出特点2.3 逻辑电路的时序介绍逻辑电路的时序概念和重要性详细介绍触发器、计数器等时序逻辑电路第三章：数字逻辑设计3.1 数字逻辑设计概述介绍数字逻辑设计的目标和方法解释数字逻辑设计的重要性和应用3.2 组合逻辑设计介绍组合逻辑设计的基本方法和步骤举例说明组合逻辑电路的设计实例3.3 时序逻辑设计介绍时序逻辑设计的基本方法和步骤举例说明时序逻辑电路的设计实例第四章：数字逻辑仿真4.1 数字逻辑仿真概述介绍数字逻辑仿真的概念和作用解释数字逻辑仿真的方法和工具4.2 组合逻辑仿真介绍组合逻辑仿真的方法和步骤使用仿真工具进行组合逻辑电路的仿真实验4.3 时序逻辑仿真介绍时序逻辑仿真的方法和步骤使用仿真工具进行时序逻辑电路的仿真实验第五章：数字逻辑应用5.1 数字逻辑应用概述介绍数字逻辑应用的领域和实例解释数字逻辑在计算机硬件、通信系统等领域的应用5.2 数字逻辑在计算机硬件中的应用介绍数字逻辑在中央处理器、存储器等计算机硬件部件中的应用解释数字逻辑在计算机指令执行、数据处理等方面的作用5.3 数字逻辑在通信系统中的应用介绍数字逻辑在通信系统中的应用实例，如编码器、解码器、调制器等解释数字逻辑在信号处理、数据传输等方面的作用第六章：数字逻辑与计算机基础6.1 计算机基础概述介绍计算机的基本组成和原理解释计算机硬件和软件的关系6.2 计算机的数字逻辑核心讲解CPU内部的数字逻辑结构详细介绍寄存器、运算器、控制单元等关键部件6.3 计算机的指令系统解释指令系统的作用和组成介绍机器指令和汇编指令的概念第七章：数字逻辑与数字电路设计7.1 数字电路设计基础介绍数字电路设计的基本流程解释数字电路设计中的关键概念，如时钟频率、功耗等7.2 数字电路设计实例分析简单的数字电路设计案例讲解设计过程中的逻辑判断和优化7.3 数字电路设计工具与软件介绍常见的数字电路设计工具和软件解释这些工具和软件在设计过程中的作用第八章：数字逻辑与数字系统测试8.1 数字系统测试概述讲解数字系统测试的目的和方法解释测试在保证数字系统可靠性中的重要性8.2 数字逻辑测试技术介绍逻辑测试的基本方法和策略讲解测试向量和测试结果分析的过程8.3 故障诊断与容错设计解释数字系统中的故障类型和影响介绍故障诊断方法和容错设计策略第九章：数字逻辑在现代技术中的应用9.1 数字逻辑与现代通信技术讲解数字逻辑在现代通信技术中的应用介绍数字调制、信息编码等通信技术9.2 数字逻辑在物联网技术中的应用解释数字逻辑在物联网中的关键作用分析物联网设备中的数字逻辑结构和功能9.3 数字逻辑在领域的应用讲述数字逻辑在领域的应用实例介绍逻辑推理、神经网络等技术中的数字逻辑基础第十章：数字逻辑的未来发展10.1 数字逻辑技术的发展趋势分析数字逻辑技术的未来发展方向讲解新型数字逻辑器件和系统的特点10.2 量子逻辑与量子计算介绍量子逻辑与传统数字逻辑的区别讲解量子计算中的逻辑结构和运算规则10.3 数字逻辑教育的挑战与机遇分析数字逻辑教育面临的挑战讲述数字逻辑教育对培养计算机科学人才的重要性重点和难点解析重点环节一：逻辑门的概念和功能逻辑门是数字逻辑电路的基本构建块，包括与门、或门、非门、异或门等。
数字逻辑实验报告
数字逻辑实验报告数字逻辑实验报告引言数字逻辑是计算机科学中的重要基础知识，通过对数字信号的处理和转换，实现了计算机的高效运算和各种复杂功能。
本实验旨在通过实际操作，加深对数字逻辑电路的理解和应用。
实验一：二进制加法器设计与实现在这个实验中，我们需要设计一个二进制加法器，实现两个二进制数的加法运算。
通过对二进制数的逐位相加，我们可以得到正确的结果。
首先，我们需要将两个二进制数输入到加法器中，然后通过逻辑门的组合，实现逐位相加的操作。
最后，将得到的结果输出。
实验二：数字比较器的应用在这个实验中，我们将学习数字比较器的应用。
数字比较器可以比较两个数字的大小，并输出比较结果。
通过使用数字比较器，我们可以实现各种判断和选择的功能。
比如，在一个电子秤中，通过将待测物品的重量与设定的标准重量进行比较，可以判断物品是否符合要求。
实验三：多路选择器的设计与实现在这个实验中，我们需要设计一个多路选择器，实现多个输入信号中的一路信号的选择输出。
通过使用多路选择器，我们可以实现多种条件下的信号选择，从而实现复杂的逻辑控制。
比如，在一个多功能遥控器中，通过选择不同的按钮，可以控制不同的家电设备。
实验四：时序电路的设计与实现在这个实验中，我们将学习时序电路的设计与实现。
时序电路是数字逻辑电路中的一种重要类型，通过控制时钟信号的输入和输出，实现对数据的存储和处理。
比如，在计数器中，通过时序电路的设计，可以实现对数字的逐位计数和显示。
实验五：状态机的设计与实现在这个实验中，我们将学习状态机的设计与实现。
状态机是一种特殊的时序电路，通过对输入信号和当前状态的判断，实现对输出信号和下一个状态的控制。
状态机广泛应用于各种自动控制系统中，比如电梯控制系统、交通信号灯控制系统等。
实验六：逻辑门电路的优化与设计在这个实验中，我们将学习逻辑门电路的优化与设计。
通过对逻辑门电路的布局和连接方式进行优化，可以减少电路的复杂性和功耗，提高电路的性能和可靠性。
数字逻辑设计
数字逻辑设计数字逻辑设计是一门探讨数字系统设计和数字电路实现的学科。
数字逻辑设计是计算机工程师的基础知识之一，它涉及数字电路中的逻辑门、触发器、寄存器以及计数器等组件的设计和实现。
在现代科技高度发达的背景下，数字逻辑设计的重要性日益凸显。
数字逻辑设计的基本原理是利用二进制数制来表达数字信息，通过逻辑门的组合和连接，实现对数字信号的处理和控制。
在数字系统中，逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等，它们是数字电路的基本构建模块。
通过逻辑门的组合，可以实现各种逻辑功能，例如加法、减法、乘法、除法等。
数字逻辑设计也包括时序逻辑的设计，如触发器、寄存器、计数器等，它们能够存储和处理数字信号，并实现诸如时序逻辑、状态机等功能。
数字逻辑设计的应用广泛，涵盖了各个领域。
在计算机领域，数字逻辑设计是计算机硬件系统的基础，包括中央处理器、存储器、输入输出接口等的设计和实现。
在通信领域，数字逻辑设计被应用于数字通信系统中，包括调制解调器、编解码器等的设计。
在工业控制领域，数字逻辑设计可以实现自动控制系统，提高生产效率。
在消费电子产品中，数字逻辑设计也被广泛应用，如手机、平板电脑、数码相机等设备，都离不开数字逻辑设计的支持。
在数字逻辑设计中，要注重设计的效率和可靠性。
设计过程中需要考虑系统的性能、功耗、面积等方面的要求，以及系统的稳定性和可靠性。
数字逻辑设计师需要具备扎实的逻辑思维能力和数学功底，熟悉常用的数字逻辑设计工具和技术，能够灵活运用各种逻辑门和触发器设计复杂的数字系统。
总的来说，数字逻辑设计是一门重要的学科，它在现代科技发展中起着关键作用。
掌握数字逻辑设计的基本原理和方法，有助于培养学生的逻辑思维能力和创新能力，为他们未来的学习和工作打下良好的基础。
希望本文能够帮助读者更好地了解数字逻辑设计的基本概念和应用领域。
数字逻辑实验指导书(multisim)
实验一集成电路的逻辑功能测试一、实验目的1、掌握Multisim软件的使用方法。
2、掌握集成逻辑门的逻辑功能。
3、掌握集成与非门的测试方法。
二、实验原理TTL集成电路的输入端和输出端均为三极管结构，所以称作三极管、三极管逻辑电路（Transistor -Transistor Logic ）简称TTL电路。
54 系列的TTL电路和74 系列的TTL电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。
所不同的是54 系列比74 系列的工作温度范围更宽，电源允许的范围也更大。
74 系列的工作环境温度规定为0—700C，电源电压工作范围为5V±5%V，而54 系列工作环境温度规定为-55—±1250C，电源电压工作范围为5V±10%V。
54H 与74H,54S 与74S 以及54LS 与74LS 系列的区别也仅在于工作环境温度与电源电压工作范围不同，就像54 系列和74 系列的区别那样。
在不同系列的TTL 器件中，只要器件型号的后几位数码一样，则它们的逻辑功能、外形尺寸、引脚排列就完全相同。
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，特别对我们进行实验论证，选用TTL 电路比较合适。
因此，本实训教材大多采用74LS(或74)系列TTL 集成电路，它的电源电压工作范围为5V±5%V，逻辑高电平为“1”时≥2.4V，低电平为“0”时≤0.4V。
它们的逻辑表达式分别为：图1.1 分别是本次实验所用基本逻辑门电路的逻辑符号图。
图1.1 TTL 基本逻辑门电路与门的逻辑功能为“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、实验设备1、硬件：计算机2、软件：Multisim四、实验内容及实验步骤1、基本集成门逻辑电路测试 （1）测试与门逻辑功能74LS08是四个2输入端与门集成电路（见附录1），请按下图搭建电路，再检测与门的逻辑功能，结果填入下表中。
数字逻辑电路实验仪器仪表的使用与脉冲信号的实验报告
数电实验报告电子科学系班级实验日期2017年5月16日组员姓名：实验一数字逻辑电路实验仪器仪表的使用与脉冲信号的一.实验目的1.学会数字电路实验装置的使用方法2.学会双踪数字示波器的使用方法3.掌握脉冲信号的测量方法二.主要仪器仪表、材料数字逻辑电路实验装置、双踪数字示波器、数字万用表、74LS04 反相器(标记引脚图见图1.1)图1.1 74LS0引脚图三.实验内容及步骤1.脉冲信号周期和幅值的测量将数字双踪示波器的第一通道Y1端连接到1KHZ的测试方波信号(用于检测垂直和水平电路的基本功能)，Y1置0.5V档、Y2置1V 档。
调整示波器相应的开关和旋钮，在示波器上显示出稳定的Y1、Y2两路信号。
分别用示波器的0.2ms、0.5ms、1ms时间档测量及记录波形，填表1.1。
表1.1通道时间1ms 0.2ms 0.5msY12.直流电平测量(1)用示波器测量逻辑电平：示波器的第一通道Y1端连接数字逻辑电路实验装置的逻辑电平，分别用0.5V、1V、2V、5V幅度档测量并记录，填入表1.2。
表1.2(2)用示波器测量单脉冲：示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的单脉冲,1V幅度档测量并记录，填表1.3。
(3用数字万用表测量单脉冲、逻辑电平：数字万用的5V直流电压档分别测量并记录数字逻辑电路实验装置的单脉冲、逻辑电平信号，填表1.4。
表1.43.逻辑门电路传输延时时间t pd的测量平均传输延迟时间tpd是衡量门电路开关速度的参数。
它是指输出波形边沿的0.5Vm点相对于输入波形对应边沿的0.5Vm点的时间延迟。
通常将从输入波上沿中点到输出波下沿中点的时间延迟称为导通延迟时间tpdL，从输入波下沿中点到输出波上沿中点的时间延迟称为截止延迟时间tpdH。
如图1.2所示，门电路的导通延迟时间为tpdL，截止延迟时间为tpdH，则平均传输延迟时间为：tpd=1 2(tpdL+tpdH) 。
图1.2 门电路的导通延迟时间与截止延迟时间用74LS04六反相器(非门)按图1.3接线，输入100KHZ的连续脉冲，用双踪数字示波器测量输入与输出信号的相位差，并计算每个门的平均传输延迟时间t pd的值。
数字逻辑7400、74138、74151实验报告
组合逻辑电路综合实验报告课程名称：班级：姓名：学号：实验一常用逻辑门电路功能测试一、实验目的1．掌握TTL与非门输入、输出之间的逻辑关系。
2．熟悉TTL中、小规模集成电路的外形、管脚及使用方法。
3. 了解常用的逻辑门电路。
二、实验类型验证性与设计性实验。
三、实验仪器设备二输入四与非门74LS00一片四、实验原理1. 典型的TTL与非门电路2. 7400是一种有4个2输入与非门的集成电路五、实验内容测试74LS00一个与非门的输入和输出的逻辑关系。
六、实验步骤1引脚和2引脚接输入端k1和k2，3引脚接输出端灯L1，14引脚接电源，7引脚接地。
让电路工作，调试电路。
七、实验结果八、实验总结1.充分了解了与非门的输入、输出之间的逻辑关系。
2.做实验时，要先将芯片插好再连线，最后将电源打开，这样不仅安全还能保护电路不收损伤。
3. 与非门的逻辑表达式为Z=ABC。
4. 亲自动手实验让我对数字逻辑电路这门课程产生了更高的兴趣。
九、实验改进建议1.要提前预习实验弄清楚实验目的，弄懂实验原理。
2.可以用电脑模拟软件来模拟电路实验，这样可以减少由于操作不当而造成的电路元件烧毁等现象造成的不必要的损失。
实验二中规模逻辑器件功能测试一、实验目的1．掌握三线——八线译码器的逻辑电路构成、特点及应用2．熟悉三线——八线译码器的功能及其引脚3. 巩固组合逻辑电路的设计方法。
4．熟悉TTL中规模集成电路的外形、管脚及使用方法。
5．掌握中规模逻辑器件译码器的输入、输出之间逻辑关系。
二、实验类型验证性与设计性实验。
三、实验仪器设备三线——八线译码器74LS138一片四、实验原理1. 变量译码器是指将n位二进制输入变量译成n2个不同输出信号的译码器。
2. 将每一组输入代码译为一个特定的输出信号，以表示代码原意的组合逻辑电路，由三位2进制数译出8个输出信号。
五、实验内容测试74LS138三线——八线译码器的输入和输出逻辑关系。
六、实验步骤16引脚接电源，8引脚接地。
14263数字逻辑设计
14263数字逻辑设计
数字逻辑设计（14263）
数字逻辑设计是计算机科学中的一门关键学科，主要涉及利用逻辑门和布尔代数来实现数字电路的设计和分析。
它是计算机工程师和电子工程师必备的技能之一，广泛应用于计算机硬件、通信系统和嵌入式系统等领域。
数字逻辑设计的基本单位是逻辑门，包括与门、或门、非门等。
通过将这些逻辑门组合连接，可以构建出各种复杂的数字电路，例如加法器、多路选择器、寄存器、计数器等。
设计数字电路需要使用布尔代数来描述逻辑关系，并通过真值表、卡诺图等方法进行逻辑分析和优化。
在数字逻辑设计中，我们经常使用的集成电路是逻辑门的实现方式之一，如与门和或门可以通过集成电路实现。
集成电路具有高度集成的特点，能够在较小的芯片上实现更多的逻辑功能。
除了逻辑门，数字逻辑设计还包括时序电路设计，即通过时钟信号来实现特定的功能和控制。
数字逻辑设计的重点在于掌握逻辑门、布尔代数和时序电路的基本原理和设计方法。
熟练掌握这些知识可以帮助我们设计出高效、稳定和可靠的数字电路。
在实际应用中，数字逻辑设计能够实现复杂的算术运算、逻辑运算、数据存储和处理等功能，为计算机系统的正常运行提供基础支持。
数字逻辑设计是一门关键的学科，它通过逻辑门、布尔代数和时序电路的设计和分析，实现了计算机系统的核心功能。
掌握数字逻辑设计的原理和方法，有助于提升我们在计算机和电子工程领域的技术能力，为构建先进的数字电路系统做出贡献。
数字逻辑实验
淮北师范大学计算机学院School of Computer Science & Technology,HuaiBei Normal University计算机学院编写实验注意事项1、电源的打开顺序是：先开交流开关（实验箱中的船形开关），再开直流开关，最后打开各个模块的控制开关。
电源关掉的顺序刚好与此相反。
2、切忌在实验中带电连接线路，正确的方法是断电后再连线，进行实验。
3、实验箱主电路板上所有的芯片出厂时已全部经过严格检验，因此在做实验时切忌随意插拔芯片。
4、实验箱中的叠插连接线的使用方法为：连线插入时要垂直，插入后稍做旋转，切忌用力，拔出时用手捏住连线靠近插孔的一端，然后左右旋转几下，连线自然会从插孔中松开、弹出，切忌用力向上拉线，这样很容易造成连线和插孔的损坏。
5、实验中应该严格按照老师的要求和实验指导书来操作，不要随意乱动开关，芯片及其它元器件，以免造成实验箱的损坏。
6、如果在实验中由于操作不当或其它原因而出现异常情况，如数码管显示不稳定、闪烁，芯片发烫等，首先立即断电，然后报告老师，切忌无视现象，继续实验，以免造成严重后果。
7、实验中所用的元件都需要自行配置，元件名称都在实验设备与器件中写出，在实验中不同公司和国家的同种功能的元件可替换，比如CD系列的与CC系的同各功能的集成芯片可替换。
8、注意保持卫生，下课后将桌面附近的垃圾全部带走，并有打扫实验室的义务。
目录实验一数字电路仪器的使用及门电路 (1)实验二加法器实验 (2)实验三数据选择器及其应用 (3)实验四组合电路的设计与测试 (5)实验五触发器及其应用 (7)实验六移位寄存器及其应用 (10)实验七异步时序电路实验 (13)实验八综合设计实验 (14)数字逻辑与数字电路实验项目实验一数字电路仪器的使用及门电路一、实验目的1、数字电路仪器的各功能模块见实验箱使用说明。
2、测试TTL集成芯片中的与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
数字逻辑--数字频率计的设计
滁州学院课程设计报告课程名称：数字逻辑课程设计设计题目：数字频率计的设计系别：网络与通信工程系专业：网络工程组别：第四组起止日期:2012年5月28日~ 2012年6月22日指导教师:计算机与信息工程学院二○一二年制课程设计任务书目录1 引言 (2)2 设计要求 (2)2.1题目 (2)2.2系统结构要求 (2)2.3制作要求 (2)2.4扩展指标 (2)2.5运行环境 (2)2.6设计条件 (2)2.7元件介绍 (3)①计数显示器 (3)②74160N (4)③7473N (5)④XFG1 (6)3 整体设计方案 (7)4 详细分析 (8)4．1单元电路设计 (8)4．2控制电路 (8)4．3关于JK触发器 (9)4．4测试 (10)5 调试与操作说明 (10)5.1第一次仿真 (11)5.2第二次仿真 (11)5.3第三次仿真 (12)5.4第四次仿真 (12)6 课程设计总结 (13)7 致谢 (14)8 参考文献 (14)1 引言数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其他许多领域广泛应用的测量仪器。
数字频率计是在基准时间内把测量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字的形式显示出来。
数字频率计应用于测量信号（方波、正玄波或其他周期信号）的频率，并用十进制数显示。
它具有精度高、测量速度快、读数直观、使用方便等优点。
2 设计要求2.1题目频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。
其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。
①频率测量范围：1HZ~10HZ。
②数字显示位数：四位静态十进制数显示被测信号的频率。
2.2系统结构要求数字频率计的整体结构要求如图所示。
图中被测信号为外部信号，送入测量电路进行处理、测量，档位转换用于选择测试的项目—频率、周期或脉宽，若测量频率则进一步选择档位2.3制作要求①被测信号波形：正弦波、三角波和矩形波。
②测量频率范围：1Hz~10kHz。
数字逻辑与数字系统设计
数字逻辑与数字系统设计数字逻辑与数字系统设计是计算机科学领域的重要基础知识，涉及到计算机硬件的运作原理和数字电路的设计。
本文将从数字逻辑的基本概念入手，逐步介绍数字系统设计的过程，并探讨常见的数字逻辑电路及其应用。
一、数字逻辑基础数字逻辑是研究数字信号的逻辑关系与运算的学科。
在计算机系统中，二进制的0和1被用于表示逻辑值，0代表假，1代表真。
数字逻辑中的基本逻辑运算有与、或、非、异或等。
通过这些运算，可以实现数字信号的处理和控制。
1. 与门与门是最基本的逻辑门之一，其输出只有在所有输入都为1时才为1，否则为0。
与门常用记号为“&”或“∧”。
2. 或门或门是另一种基本的逻辑门，其输出只有在至少一个输入为1时才为1，否则为0。
或门常用记号为“|”或“∨”。
3. 非门非门是最简单的逻辑门之一，其输出与输入相反。
非门常用记号为“¬”或“~”。
4. 异或门异或门是常用的逻辑门，其输出只有在输入不相同时才为1，否则为0。
异或门常用记号为“⊕”。
以上是数字逻辑中最基本的逻辑门，不同的逻辑门可以组合成更复杂的数字逻辑电路。
二、数字系统设计数字系统设计是将数字逻辑门和其他电子元件组合在一起，实现特定功能的过程。
在数字系统设计中，常用的设计方法是组合逻辑设计和时序逻辑设计。
1. 组合逻辑设计组合逻辑设计是指通过组合不同的逻辑门，根据输入产生特定的输出。
组合逻辑电路没有存储元件，只有输入和输出，输出仅取决于当前的输入。
2. 时序逻辑设计时序逻辑设计是指通过组合逻辑电路和存储元件，实现带有状态的数字系统。
时序逻辑电路的输出不仅与当前输入有关，还与之前的输入和存储元件的状态有关。
三、常见的数字逻辑电路及应用1. 加法器加法器是一种常见的数字逻辑电路，用于将两个二进制数相加。
全加器是一种常见的加法器，通过多个全加器的串联可以实现任意位数的加法运算。
2. 计数器计数器是一种递增或递减的数字逻辑电路，常用于计数和时序控制。
数字电子技术实验指导
实验一. 数字逻辑电路仪器仪表的使用与脉冲信号的测量一.实验目的1.学会数字电路实验装置的使用方法2.学会双综示波器的使用方法3.掌握脉冲信号的测量方法二. 预习要求1.认真阅读（数字电路实验须知）2.阅读数字逻辑电路实验常用基本仪器仪表的使用方法3.熟悉脉冲信号的参数三.主要仪器仪表、材料数字逻辑电路实验装置、双踪示波器、数字万用表、74LS04四.实验内容及步骤1.脉冲信号周期和幅值的测量将双综示波器的Y1输入连接1KHz、0.5V的测试方波信号，Y1置0.1V档、Y2置0.2V档。
调整示波器相应的开关和旋钮，在示波器上显示出稳定的Y1、Y2两路信号。
分别用示波器的0.1ms、0.5ms、1ms时间档测量及记录波形，填表1-1表1-11.直流电平测量(1)用示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的逻辑电平，分别用0.5V、1V、2V、5V幅度档测量并记录，填表1-2表1-2(2) 用示波器Y1输入端连接数字逻辑电路实验装置的单脉冲,1V幅度档测量并记录，填表1-3。
表1-3(3) 用数字万用表的5V直流电压档分别测量并记录数字逻辑电路实验装置的单脉冲、逻辑电平信号，填表1-4。
表1-41.逻辑门电路传输延时时间t pd 的测量用反相器接图1，输入1MHz 方波信号，用双综示波器测试电路输入信号、输出信号的相位差，计算每个门的平均传输延时时间t pd 。
Vi Vo五.实验报告要求 1、实验目的2、实验仪器、仪表、材料3、电路原理图、制作测试数据表、画出波形图等4、回答问题：简述示波器和数字逻辑电路实验装置的功能和使用方法。
实验二.门电路逻辑功能及测试一.实验目的1.掌握门电路逻辑功能及测试方法2.熟悉数字电路实验装置的使用方法3.熟悉双踪示波器的使用方法 二.预习要求1.复习门电路工作原理及相应的逻辑表达式2.熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途3.了解双踪示波器和数字电路实验装置 三．实验仪器及材料1.数字电路实验装置2.双踪示波器3.数字万用表4.器件：74LS00 74LS86 74LS04 四.实验内容及步骤1.TTL 与非门逻辑功能测试(1)将74LS00插入面包板,按图1-1接线,输入端A 、B 接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y 接电平显示LED 的输入插口。
数字逻辑设计入门
直接说正题，帮助一下刚刚入门的朋友们，也算是学习IC设计的一个总结吧。
一、首先要知道自己在干什么？数字电路(fpga/asic)设计就是逻辑电路的实现，这样子说太窄了，因为asic还有不少是模拟的，呵呵。
我们这里只讨论数字电路设计。
实际上就是如何把我们从课堂上学到的逻辑电路使用原理图(很少有人用这个拉)，或者硬件描述语言(Verilog/VHDL)来实现，或许你觉得这太简单了，其实再复杂的设计也就是用逻辑门电路搭起来的。
你学习逻辑电路的时候或许会为卡拉图，触发器状态推倒公式而感到迷惑，但是其实有一点可以放心的是，实际设计中只要求你懂得接口时序和功能就可以了，用不着那么复杂得推倒公式，只要你能够用语言把逻辑关系表述清楚就可以了，具体这个逻辑关系采用什么门电路搭的，可以不关心，综合工具(synthesis tool)可以帮你处理。
当然你要知道基本门电路的功能，比如D触发器，与门，非门，或门等的功能(不说多的，两输入的还是比较简单的)。
－－－一句话，采用verilog或者VHDL描述设计对象的逻辑功能，这就是数字电路设计的任务！说到这里入门必须要两个基本功：逻辑电路基础，硬件描述语言。
有了这两个基本功，就算你其他都不会也能找到工作，呵呵，或许你会说，现在面试要问fpga，要问时序分析，有那么简单么？其实这些东西在你有了这两个基本功之后，其他的都可以慢慢学习。
注意硬件描述语言和逻辑电路的学习可以同步学习，而且要牢记，学习硬件描述语言进步取决于你对电路的理解和你对仿真器的使用。
为什么这样子说呢？因为硬件描述语言RTL(寄存器传输级)主要是用来给综合工具综合成电路的，所以要满足特定的coding style，这些coding style 将对应这特定的逻辑，比如时序电路应该怎么写，组合电路怎么写，这是有一定约束的，为此若你对逻辑电路比较熟悉，你就知道自己写代码大体综合后会采用什么门电路来组成；另外，写代码就要仿真，这是不可以避免的－－－不仿真，你怎么知道自己写的代码符合设计的要求呢？能够熟练使用仿真器，你就有了调试代码的基本能力，否则，写再多的代码也没有用。
数字逻辑实验 门电路组合逻辑设计
VCC
&
：
&
GND
1 23 45 6 7
图1-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列
1、与非门的逻辑功能 与非门的逻辑功能为：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出 端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平。
逻辑表达式为： Y=ABCD
2.与非门的逻辑功能测试 1）逻辑电路及74LS20芯片逻辑功能测试的连接方法如图1-3所示。
一、实验目的
1、掌握中规模集成芯片数据选择器和译码器的逻辑功能和使 用方法
2、熟悉组合功能器件的应用
二、实验原理
1、数据选择器 数据选择器又叫多路选择器或多路开关，它是多输入，单输
出的组合逻辑电路。由地址码控制器多个数据通道。实现单 个通道数据输出，还可以实现数据传输与并串转换等多种功 能。 它基本是由三部分组成：数据选择控制（或称地址输入）、 数据输入电路和数据输出电路，它的种类多样有原码形式输 出、反码形式输出，现以74LS153为例进行应用设计。
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 01111111 10111111 11011111 11101111 11110111 11111011 11111101 11111110 11111111 11111111
SY70
VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
YS1357026432
E
1
0
A B F1 F2
F2 = ABE = ABE
南北 东西 3、电路图：
╳╳ 0 0 A 0010
B
&
&&
& F1
0 0 1 0 1 E
数字逻辑实验报告(完整)一套
数字逻辑电路实验一、实验目的1.初步了解TDS－4数字系统综合实验平台、数字万用表UT56的使用方法。
2.熟悉TTL中小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。
3.掌握TTL与非门和异或门输入输出之间的逻辑关系及输入输出逻辑电平值。
二、实验器件、仪器和设备1. 4双输入与非门74LS00 1片2. 4异或门74LS86 1片3. 4双输入与非门74LS20 1片4. 4-2-3-2输入与或非门74LS64 1片5. 数字万用表UT56 1台6. PC机（数字信号显示仪）1台7 . TDS－4数字系统综合实验平台芯片引脚图三、实验步骤和测试分析1.初步了解TDS－4数字系统综合实验平台①学习数字万用表UT56的正确使用方法。
②利用数字万用表直流电压挡、实验平台LED指示灯及逻辑测试笔, 弄清TDS－4数字系统综合实验平台为我们提高的电源端+5V、接地点, 弄懂信号源逻辑电平开关K0~K11.2路单脉冲信号源功能及使用方法。
2. 测试逻辑门的逻辑功能①测试4双输入与非门74LS00中至少一个与非门的逻辑功能。
②测试4双输入异或门74LS86异或门的逻辑功能。
测试方法和结果记录方式如①要求。
4输入与非门测试表格双4输入与非门(附加)4异或门测试表格3.进一步了解TDS－4数字系统综合实验平台①学习实验平台提供的数字信号显示仪使用方法, 并利用其观察实验平台提供的所有固定频率时钟源12MHz、6MHz、3MHz、2MHz、1MHz、500KHz、100KHz共7 种频率的方波的波形图, 并记录3MHz、2MHz、1MHz三种频率的方波的波形图。
②利用数字信号显示仪, 观测与非门和异或门的控制特性。
观测方法如测试原理图所示, 记录输入、输出波形, 并对波形进行分析。
分析芯片是否满足所应有的逻辑功能, 判断芯片好坏。
通过上图的测试数据及波形照片, 可以得出芯片满足所应有的逻辑功能, 即所使用的74LS00为正常芯片。
数字逻辑实验报告完整版
华中科技大学计算机学院数字逻辑实验报告实验一组合逻辑电路的设计实验二同步时许逻辑电路设计实验三：异步时序逻辑电路设计姓名：学号：班级：指导老师：完成时间：实验一组合逻辑电路的设计一、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学会二进制的运算规律。
二、实验器材74LS00 二输入四与非门、74LS04 六门反向器、74LS10 三输入三与非门、74LS86 二输入四异或门、74LS73 负沿触发JK触发器、74LS74 双D触发器。
三、实验内容内容A 一位全加全减器的实现。
电路做加法还是做减法由S控制。
当s=0时做加法运算，s=1时做减法运算，当作为全加器输入信号A、B和Cin分别作为加数、被加数和低位来的进位，F1和F2为合数和向上位的进位。
当作为全减器输入信号A、B和Cin分别作为减数、被减数和低位来的借位，F1和F2为差数和向上位的借位。
内容B 舍入与检测电路的设计。
用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，输入为8421码.F1为四舍五入输入信号，F2为奇偶检测输出信号。
当输入的信号大于或等于（5）10时，电路输出F1=1，其他情况为0；当输入代码中含1的个数为奇数是，输出F2=1，其他情况为0.框图如图所示：四、实验步骤内容A 一位全加全减器的实现。
由要求可得如下真值表：F1的卡诺图为： F2的卡诺图为：化简得F1=A○+B○+C, F2=.由F1和F2表达式画出电路图如下：根据电路图，连接电路。
接线后拨动开关，结果如图：内容B 舍入与检测电路的设计。
由题意，列出真值表如图：化简卡诺图得F1=, F2=A ○+B ○+C ○+D.由此画出电路图如下：按照所示的电路图连接电路，将电路的输出端接实验台的开关，通过拨动开关输入8421代码，电路输出接实验台显示灯。
每输出一个代码后观察显示灯，并记录结果如下表：接开关接灯五、试验体会1、化简包含无关变量的逻辑函数时，，由于是否包含无关项以及对无关项是令其值为1为0并不影响函数的实际逻辑功能，因此在化简时，利用这种任意性可以使逻辑函数得到更好的化简，从而使设计的电路得到更简2、多输出函数的组合逻辑电路，因为各函数之间往往存在相互联系，具有某些共同部分，因此应当将它们当做一个整体来考虑，而不应该将其截然分开。
数字逻辑实验报告
《数字逻辑实验报告》学号：139074131姓名：吴桂春班级：计134班指导老师：申元霞日期：2018.6.10实验一名称： 3-8译码设计一、实验任务设计一个3-8译码器。
二、实验原理1、列出真值表、写出逻辑函数三、实验原理图：三八译码器由三个输入端编码，输出有八个输出端。
用与门以及非门通过“导线”连接而成。
四、实验步骤：1)打开软件max+plus2，建立新目标文件开始画图。
并保存原图，设置工程指向。
2)选择芯片类型本实验选择EPF10K10LC84-3芯片3)编译配置4)时序仿真：由仿真结果可以看出，本实验仿真成功。
五、实验结果六、实验分析1、结合本次实验，简述原理图输入法设计组合电路的步骤。
设计输入原理图→电路的编译与适配→电路仿真与时序分析→管脚的重新分配与定位→器件的下载编程与硬件实现2、时序仿真波形中，输出波形与输入波形是否同步变化？如何解释输出波形中存在的毛刺？不完全同步变化，存在延迟。
3、连线时，线条不能连接到器件内部，否则会出现编译错误。
同时，添加激励脉冲时a，b，c分别为2倍的关系。
加错激励信号结果也将不正确。
b5E2RGbCAP实验二名称：全加全减器设计一、实验任务设计并实现一个一位全加全减器。
二、实验原理图1.列出真值表、写出逻辑函数。
a，b，c为三个输入端，分别输入0或者1，m为控制端当m=1是全减器，m=0时是全加器，输出端s表示结果，y代表进位或借位。
p1EanqFDPw三、实验步骤：1）打开软件max+plus2，建立新目标文件开始画图。
并保存原图，设置工程指向。
2）选择芯片类型本实验选择EPF10K10LC84-3芯片3）编译配置4）时序仿真：由仿真结果可以看出，全加全减器仿真成功。
实验三名称：七段显示译码器一、实验任务设计并实现一个七段显示译码器。
二、实验原理图1. 列出真值表、写出逻辑函数8421BCD输入代码数字A3A2A1A0a b c d e f g 000000000010 000110011111 001000100102 001100001103 010********* 010*********011011000006011100011117 100000000008 1001000010092、数字显示是由0—9共有十个数字所以有四个输入端，输出端分别编码为a—g，每一个字母代表一个笔画。
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2012~ 2013 学年第二学期《模拟电子技术基础》课程设计报告题目：数字逻辑信号测试器的设计专业：电子信息工程班级：组成员：指导教师：电气工程学院2013年6月5 日任务书课题名称数字逻辑信号测试器的设计指导教师（职称）倪琳执行时间2012 — 2013 学年第二学期第 15 周学生姓名学号承担任务音响信号产生电路音响信号产生电路音响信号产生电路输入信号识别电路输入信号识别电路输入信号识别电路及仿真音响驱动电路及仿真音响驱动电路及仿真音响驱动电路及仿真设计目的1、学习数字逻辑电平测试仪电路的设计方法；2、研究数字逻辑电平测试仪电路的设计方案。
设计要求1、技术指标：测试高电平、低电平，发出不同的声响。
测量范围：低电平＜0.8V, 高电平＞3.5V ，高低电平分别用1KHZ和800HZ的声响表示；被测信号在0.8～3.5v之间不发声；工作电源为5V ,输入阻抗大于20KΩ。
2、设计基本要求（1）设计一个数字逻辑电平测试仪电路；（2）拟定设计步骤；（3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；（4）运用仿真软件绘制设计电路图；（5）撰写设计报告。
数字逻辑电平测试仪设计摘要在检修数字集成电路组成的设备时，经常需要使用万用表和示波器对电路中的故障部位的高低电平进行测量，以便分析故障的原因。
使用这些仪器能较准确的测出被测点信号的电平的高低和被测电平的周期，但是使用者必须一方面用眼睛看着万用表的表盘或示波器的屏幕，另一方面还要寻找测试点，因此使用起来很不方便。
本文介绍了一个逻辑信号电平测试器，它可以方便快捷的测量某一点的电位的高低，通过声音的有无和声音的频率来判定被测电位的电平范围，从而能解决平常对电路中某点的逻辑电平进行测试其高低电平时，采用很不方便的万用表或示波器等仪器仪表的麻烦。
该测试器采用运算放大器作电压比较器进行电平判断，根据电平高低使音响电路产生不同频率方波驱动扬声器，使扬声器有相应不同的声调输出提示。
从而达到了测试效果。
关键词放大器；逻辑信号；电平测试；高电平；低电平目录一、设计框图及整机概述 (1)1、原理框图 (1)2、对原理框图的描述： (1)（1）、方案论证 (1)（2）、步骤 (1)二、各单元电路的设计方案及原理说明 (2)1、输入及逻辑信号识别电路 (2)2、音响信号产生电路 (3)3、音响驱动电路 (5)4、参数计算、元器件选择 (5)（1）参数计算 (5)（2）元器件选择 (6)5、整合电路图 (7)三、仿真调试过程及结果分析 (8)四、设计、调试中的体会 (15)五、对本次课程设计的意见及建议 (16)六、参考资料 (17)七、附录 (18)1、附录1 (18)2、元器件清单 (18)八、答辩记录及评分表 (19)数字逻辑电平测试仪设计一、设计框图及整机概述为了方便进行对某点的电平测试，设计一个逻辑信号测试器。
在数字电路测试、调试和检修时，经常要对电路中某点的逻辑电平进行测试，采用万用表或示波器等仪器仪表很不方便，而采用逻辑信号电平测试器可以通过声音来表示被测信号的逻辑状态，使用简单方便。
电路由输入电路、逻辑状态识别电路和音响信号产生电路等组成。
输入的逻辑信号电平大于或小于所设定的高低电平电位，则音响发声，如若在高低电平之间，则音响不发声。
利用这种方式设计电路，计算元器件参数，选择成本合适的器件，确定电路形式并进行仿真实验验证。
1、原理框图图1 逻辑信号测试器的原理框图2、对原理框图的描述：（1）、方案论证如图1，逻辑信号测试器由三部分电路组成，分别是输入电路、逻辑信号识别电路和音响产生电路。
输入一个逻辑信号，其电平值高于3.5V或低于0.8V音响发声，在0.8V和3.5V 之间音响不发声，再观察输出Vo是否符合标准。
（2）、步骤1）输入电压Vcc=5V。
通过电阻分压得到高低两电平。
2）输入一个逻辑信号，比较两个运算放大器同相端与反相端电压的高低。
若同相端电压高于反相端，则输出电压为5V；若反相端电压高于同相端，则输出电压为0V。
3）两个输出电压再通过一个窗口比较器，若两个输出电压均为低电平，则输出Vo一直保持高电平，输出为一条直线；若一个高电平、一个低电平就会相应的在输出端形成矩形脉冲信号。
二、各单元电路的设计方案及原理说明1、输入及逻辑信号识别电路如图2所示，Vi是输入的被测逻辑电平信号，输入电路是由电阻R1和R2组成，其作用是保证输入端悬空时，Vi既不是高电平，也不是低电平。
U1和U2组成的窗口比较器对输入信号进行检测识别，U1的反相端为高电平值电位参考端，其电压值由电阻R3和R4分压后获得，记为VH。
同理，U2的同相端为低电平值电位参考端，其值由R5和R6分压决定，记为VL。
比较器的同相输入端高于反相输入端电压时，比较器输出为高电平（5V），反之，则比较器输出为低电平（0V）。
在保证VH >VL的条件下，输入、输出状态有以下关系：见表1表1 输入、输出状态关系输入U1（VA ）U2（VB）Vi<VL <VH低高V L <Vi<VH低低Vi>VH >VL高低通过分析比较器的输出状态，就能够判断输入逻辑信号电平的高低。
被测逻辑电平信号高于高电位、低于低电位时音响发声；在高、低电位之间音响图2 输入及逻辑信号识别2、音响信号产生电路图3 音响信号产生电路如图3所示为音响信号产生电路原理图，主要由两个比较器U3和U4组成，根据前面对逻辑判断电路输出的研究，分3种情况介绍本电路的工作原理。
（1）当VA =VB=0V（均为低电平）时：由于稳态时，电容C1两端电压为0，并且此时VA 和VB两输入端均为低电平，二极管D1和D2截止，电容C1没有充电回路，而U3的同相输入端为基准电压3.5V，使得U3的同相端电位高于反相端电位，U3输出Vo通过电阻R3按指数规律为电容C2充电，达到稳态时电容C2的电压为高电平，U4的同相端（5V）高于反相端（3.5V），虽然输出为高电平，但是由于D3的存在，电路的稳定状态不受影响。
故电路输出Vo 一直保持高电平。
（2）当VA =5V，VB=0V时：此时二极管D1导通，电容C1通过电阻R1充电，Vc1按指数规律逐渐升高，由于U3同相输入端电压为3.5V，则在Vc1未达到3.5V之前，U3输出端电压保持为高电平。
在Vc1升高到3.5V后，U3的反相端电压高于同相端电压，U3输出电压由5V跳变为0V，使C2通过电阻R3和U3的输出电阻Ro3放电，Vc2由5V逐渐下降，当Vc2下降到小于U4反相端电压（3.5V）时，U4的输出电压跳变为0V，二极管D3导通，C1通过D3和U4的输出电阻放电。
因为U4输出电阻很小，所以Vc1将迅速降到0V左右，这导致U3反相端电压小于同相端电压，U3的输出电压又跳变到5V，C1再一次充电，如此周而复始，就会在U3输出端形成矩形脉冲信号。
（3）当VA =0V，VB=5V时：此时电路的工作过程与VA =5V，VB=0V时相同，唯一区别在于D2导通时，VB高电平通过R2向C1充电，所以C1的充电时间常数改变了，使得Vo的周期会发生相应的变化。
3、音响驱动电路如图3所示，由于音响负载工作电压较低而且功率较小，因此对驱动三极管的耐压等条件要求不高，故选去9012作为驱动管，可完全满足电路要求。
图4 音响驱动电路4、参数计算、元器件选择（1）参数计算根据技术指标要求，输入电阻大于20 KΩ，并且输入悬空时，Vi =1.6V（一般在VH=3.5V和VL=0.8V中间位置选取）。
因此Vi =(R2/(R1+R2))Vcc=1.6VRi = R1R2/(R1+R2)≧20KΩ解得 R1=70KΩ R2=35KΩ根据分压公式得V H =(R 4/(R 3+R 4)) Vcc=3.5V R i = R 3 R 4/(R 3+R)4≧20K Ω 解得 R 3=150K Ω R 4=350K Ω 同理 V L =(R 6/(R 5+R 6)) Vcc=0.8V R i = R 5 R 6/(R 5+R 6)≧20K Ω 解得 R 5=210K Ω R 6=40K Ω 根据电容电压公式得 Vc1（t ）=5(1-e 1τt-) (t 1期间C 1充电)Vc2（t ）=5e2τt- （t 2期间C 2放电）其中 输出Vo 的周期T= t 1+ t 2t 1=-τ1ln0.3=1.2τ1t 2=-τ2ln0.7=0.36τ2取τ2=R 9C 2=0.5ms则当C 2=0.01uf 时，R 9=τ2/C 2=0.5ms/0.01=50K Ω同时选取C 1=0.1uf ，由于技术指标要求，被测信号为高电平时，音响频率为1KHZ 。
即T=t 1 + t 2 =1.2 τ1+0.36 τ2=1/f=1ms代入τ2=0.5 ms ，得，τ1= R 7C 1=0.68ms所以 R 7=τ1/C 1=6.8K Ω被测信号为低电平时，音响频率为800HZ 同理，计算求得R 8=8.9K Ω（2）元器件选择选取标称值，即元件库里所有的实际元件，按最接近的值选取。
即： R1=75K Ω， R2=30K Ω R3=150K Ω， R4=350K Ω R5=210K Ω， R6=40K ΩR7=6.8KΩ， R8=8.9KΩ R9=50KΩ， R10=5KΩ R11=1KΩC1=0.1uf C2=0.01uf运算放大器：LM324 三极管：90125、整合电路图经过前面的分析，有各个模块框图可以画出整体的电路图，整合电路图如下图：图5 数字逻辑信号测试器的全图三、仿真调试过程及结果分析按照电路图连接仿真电路，如图6所示,由于在仿真过程中，观察到电容C1之充电不能放电，是因为比较电压过高，为此我在比较电压器加上了一个分压电路，可以保证C1能放电，同时有发现输出频率不满足要求，所以又把R7和R8的电阻值减小，就满足了频率在高电平是为1KHz，在低电平是为800Hz。
图6 逻辑信号测试器的仿真电路图改变输入逻辑信号的大小：1、当输入的被测逻辑电平信号为10V时的波形：（1）输出信号U0的波形如图7所示。
图7 U0 输出信号的波形（2）音响电路的信号波形如图8所示，其信号周期是1.0185ms，其频率为1Khz，符合设计要求。
图8 音响电路信号波形图（3）C1的充放电波形图如图9所示。
符合设计要求，其充电按时间常数充电，放电由于放电电路电阻很小瞬间放电，所波形为图9所示。
图 9 C的充放电波形图2、输入的被测逻辑电平信号为2V时的波形：（1）输出信号U0的波形如图10所示。
是没有波动的信号。
图10 输出信号U0的波形（2）音响电路的信号波形和C1充电放电波形如图11所示，C1没有没有充放电，音响信号也是没有波动，所以符合设计要求。