数字逻辑实验报告
数字逻辑实验报告实验
一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和基本原理。
2. 掌握数字逻辑电路的基本分析方法,如真值表、逻辑表达式等。
3. 熟悉常用数字逻辑门电路的功能和应用。
4. 提高数字电路实验技能,培养动手能力和团队协作精神。
二、实验原理数字逻辑电路是现代电子技术的基础,它主要研究如何用数字逻辑门电路实现各种逻辑功能。
数字逻辑电路的基本元件包括与门、或门、非门、异或门等,这些元件可以通过组合和连接实现复杂的逻辑功能。
1. 与门:当所有输入端都为高电平时,输出端才为高电平。
2. 或门:当至少有一个输入端为高电平时,输出端为高电平。
3. 非门:将输入端的高电平变为低电平,低电平变为高电平。
4. 异或门:当输入端两个高电平或两个低电平时,输出端为低电平,否则输出端为高电平。
三、实验内容1. 实验一:基本逻辑门电路的识别与测试(1)认识实验仪器:数字电路实验箱、逻辑笔、示波器等。
(2)识别与测试与门、或门、非门、异或门。
(3)观察并记录实验现象,分析实验结果。
2. 实验二:组合逻辑电路的设计与分析(1)设计一个简单的组合逻辑电路,如加法器、减法器等。
(2)根据真值表列出输入输出关系,画出逻辑电路图。
(3)利用逻辑门电路搭建电路,进行实验验证。
(4)观察并记录实验现象,分析实验结果。
3. 实验三:时序逻辑电路的设计与分析(1)设计一个简单的时序逻辑电路,如触发器、计数器等。
(2)根据电路功能,列出状态表和状态方程。
(3)利用触发器搭建电路,进行实验验证。
(4)观察并记录实验现象,分析实验结果。
四、实验步骤1. 实验一:(1)打开实验箱,检查各电路元件是否完好。
(2)根据电路图连接实验电路,包括与门、或门、非门、异或门等。
(3)使用逻辑笔和示波器测试各逻辑门电路的输出,观察并记录实验现象。
2. 实验二:(1)根据实验要求,设计组合逻辑电路。
(2)列出真值表,画出逻辑电路图。
(3)根据逻辑电路图连接实验电路,包括所需逻辑门电路等。
数字逻辑设计实验报告
一、实验目的1. 理解和掌握数字逻辑设计的基本原理和方法。
2. 熟悉数字电路的基本门电路和组合逻辑电路。
3. 培养动手能力和实验技能,提高逻辑思维和解决问题的能力。
4. 熟悉数字电路实验设备和仪器。
二、实验原理数字逻辑设计是计算机科学与技术、电子工程等领域的基础课程。
本实验旨在通过实际操作,让学生掌握数字逻辑设计的基本原理和方法,熟悉数字电路的基本门电路和组合逻辑电路。
数字逻辑电路主要由逻辑门组成,逻辑门是数字电路的基本单元。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
根据逻辑门的功能,可以将数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路的输出只与当前输入有关,而时序逻辑电路的输出不仅与当前输入有关,还与之前的输入有关。
三、实验内容1. 逻辑门实验(1)实验目的:熟悉逻辑门的功能和特性,掌握逻辑门的测试方法。
(2)实验步骤:① 将实验箱中的逻辑门连接到测试板上。
② 根据实验要求,将输入端分别连接高电平(+5V)和低电平(0V)。
③ 观察输出端的变化,记录实验数据。
④ 分析实验结果,验证逻辑门的功能。
2. 组合逻辑电路实验(1)实验目的:掌握组合逻辑电路的设计方法,熟悉常用组合逻辑电路。
(2)实验步骤:① 根据实验要求,设计组合逻辑电路。
② 将电路连接到实验箱中。
③ 根据输入端的不同组合,观察输出端的变化,记录实验数据。
④ 分析实验结果,验证电路的功能。
3. 时序逻辑电路实验(1)实验目的:掌握时序逻辑电路的设计方法,熟悉常用时序逻辑电路。
(2)实验步骤:① 根据实验要求,设计时序逻辑电路。
② 将电路连接到实验箱中。
③ 观察电路的输出变化,记录实验数据。
④ 分析实验结果,验证电路的功能。
四、实验结果与分析1. 逻辑门实验结果:通过实验,验证了逻辑门的功能和特性,掌握了逻辑门的测试方法。
2. 组合逻辑电路实验结果:通过实验,掌握了组合逻辑电路的设计方法,熟悉了常用组合逻辑电路。
3. 时序逻辑电路实验结果:通过实验,掌握了时序逻辑电路的设计方法,熟悉了常用时序逻辑电路。
数字逻辑电路实验报告总结
数字逻辑电路实验报告总结一、实验心路历程哎呀,数字逻辑电路实验可真是一段超级有趣又有点小折磨的经历呢!我刚接触这个实验的时候,就像走进了一个神秘的电路世界。
那些电路元件就像是一群小怪兽,我得想办法让它们乖乖听话。
我还记得刚开始的时候,我看着那些电路图,脑袋里就像一团乱麻。
但是我可没有被吓倒哦,我就一点点地去研究每个元件的功能,就像在探索一个个小秘密。
我拿着那些电路板,感觉自己就像是一个电路魔法师,要把这些小零件组合成一个神奇的电路。
二、实验内容与操作在实验过程中,有好多不同的电路要搭建呢。
比如说那个计数器电路,我得把那些触发器按照正确的顺序连接起来。
我一边看着电路图,一边小心翼翼地把元件插到电路板上,就怕插错了一个小地方,整个电路就罢工了。
还有那个译码器电路,要确保输入和输出的关系正确,我就反复地检查线路的连接,眼睛都快看花了。
每次给电路通电的时候,心里都超级紧张,就像在等待一场大惊喜或者大惊吓。
当电路正常工作的时候,那种成就感简直无法形容,就像是我创造了一个小奇迹一样。
三、实验中的困难与解决当然啦,实验也不是一帆风顺的。
我就遇到过电路怎么都不工作的情况。
我当时都快急死了,就像热锅上的蚂蚁。
我把电路检查了一遍又一遍,怀疑这个元件坏了,那个线路断了。
后来我突然发现,原来是有一个引脚没有接好,就这么一个小失误,就导致整个电路瘫痪。
找到问题之后,我赶紧把引脚接好,再通电的时候,电路就正常工作了。
这让我明白了,在做这种实验的时候,一定要超级细心,不能放过任何一个小细节。
四、实验收获通过这个数字逻辑电路实验,我可学到了不少东西呢。
我不仅对数字逻辑电路的原理有了更深刻的理解,还学会了如何耐心地去排查电路故障。
而且我的动手能力也大大提高了,以前我看到那些电路元件就发怵,现在我能熟练地把它们组合起来,做出各种有趣的电路。
这个实验就像是一个小挑战,我成功地战胜了它,感觉自己变得更强大了呢。
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。
数字逻辑实验报告
数字逻辑实验报告数字逻辑是一门关于数字电路与计算机硬件的专业学科,数学与电子学是数字逻辑的主要支撑学科。
数字逻辑实验则是数字逻辑课程中重要的一环,通过数字逻辑实验,学生们可以更加直观地了解数字电路的原理与构造,掌握数字逻辑设计和模拟的基本方法和技能。
在这次数字逻辑实验中,我们使用了FPGA平台和Verilog HDL编程语言进行数字电路的设计和模拟。
在实验中,我们以设计一个给定数码在七段显示器上输出的电路为例,具体实现方法如下。
首先,我们需要了解七段显示器的原理。
七段显示器是一种基于数码管工作原理的显示设备,它由七个LED元件(排列成了基本的数字“8”形状)和数码控制器组成。
每个LED元件可以显示数字“0”到“9”以及一些字母和特殊符号。
某个数字或字母在七段数码管上的显示是由对应的七段LED元件亮灭状态的组合来实现的。
接着,我们需要确定给定数字在七段显示器上显示的亮灭状态的对应表。
例如,数字“0”的亮灭状态可以表示为1111110,其中1表示亮,0表示灭。
通过查找资料或自行设计,我们可以获得数字0到9的显示亮灭状态的对应表。
然后,我们需要根据数字的输入和输出设计电路。
电路的输入是一个N位二进制数码,输出是控制七段数码管显示的亮灭状态。
我们可以使用Verilog HDL语言描述电路的模块,如下所示:```module seven_segment_display(input [N-1:0] num, output [6:0] seg);assign seg = {~num[3], num[2], num[1], ~(num[0] & num[2]), num[0] & num[1], ~(num[0] | num[1]), num[0] ^ num[1] ^ num[2]};endmodule```在这个Verilog HDL模块中,我们使用assign关键字将七段数码管的亮灭状态seg与输入num进行绑定。
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基础知识,它研究的是数字信号的处理与传输。
在现代科技发展的背景下,数字逻辑的应用越来越广泛,涉及到计算机硬件、通信、电子设备等众多领域。
本实验旨在通过设计和实现数字逻辑电路,加深对数字逻辑的理解,并掌握数字逻辑实验的基本方法和技巧。
实验一:逻辑门电路设计与实现逻辑门是数字电路的基本组成单元,由与门、或门、非门等构成。
在本实验中,我们设计了一个4位全加器电路。
通过逻辑门的组合,实现了对两个4位二进制数的加法运算。
实验过程中,我们了解到逻辑门的工作原理,掌握了逻辑门的真值表和逻辑方程的编写方法。
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逻辑电路,它可以根据控制信号的不同,从多个输入信号中选择一个输出信号。
在本实验中,我们设计了一个4位2选1多路选择器电路。
通过对多路选择器的输入信号和控制信号的设置,实现了对不同输入信号的选择。
实验过程中,我们了解到多路选择器的工作原理,学会了多路选择器的真值表和逻辑方程的编写方法。
实验三:时序逻辑电路的设计与实现时序逻辑电路是一种能够存储和处理时序信息的数字逻辑电路。
在本实验中,我们设计了一个简单的时序逻辑电路——D触发器。
通过对D触发器的输入信号和时钟信号的设置,实现了对输入信号的存储和传输。
实验过程中,我们了解到D触发器的工作原理,掌握了D触发器的真值表和逻辑方程的编写方法。
实验四:计数器电路的设计与实现计数器是一种能够实现计数功能的数字逻辑电路。
在本实验中,我们设计了一个4位二进制计数器电路。
通过对计数器的时钟信号和复位信号的设置,实现了对计数器的控制。
实验过程中,我们了解到计数器的工作原理,学会了计数器的真值表和逻辑方程的编写方法。
结论:通过本次实验,我们深入了解了数字逻辑的基本原理和应用方法。
通过设计和实现逻辑门电路、多路选择器、时序逻辑电路和计数器电路,我们掌握了数字逻辑实验的基本技巧,并加深了对数字逻辑的理解。
数字逻辑实习报告
一、实习目的本次数字逻辑实习的主要目的是通过实际操作和理论学习,加深对数字逻辑电路基本原理的理解,掌握数字逻辑电路的设计、分析和仿真方法,提高解决实际问题的能力。
二、实习内容1. 数字逻辑电路基本原理的学习在实习过程中,我们首先学习了数字逻辑电路的基本原理,包括逻辑门、触发器、计数器、寄存器等基本逻辑元件及其组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法。
2. 逻辑门电路的设计与仿真通过Logisim软件,我们设计并仿真了各种逻辑门电路,如与门、或门、非门、异或门等。
通过实验,我们验证了所设计的逻辑门电路的正确性。
3. 触发器电路的设计与仿真我们学习了D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器电路的设计方法,并利用Logisim软件进行仿真,验证了所设计的触发器电路的功能。
4. 计数器电路的设计与仿真我们学习了同步计数器、异步计数器等计数器电路的设计方法,并利用Logisim软件进行仿真,验证了所设计的计数器电路的正确性。
5. 寄存器电路的设计与仿真我们学习了移位寄存器、同步寄存器等寄存器电路的设计方法,并利用Logisim软件进行仿真,验证了所设计的寄存器电路的功能。
三、实习过程1. 实验准备在实习开始前,我们查阅了相关资料,了解了数字逻辑电路的基本原理和设计方法。
同时,我们预习了实验指导书,明确了实验目的、内容和步骤。
2. 实验操作在实验过程中,我们按照实验指导书的要求,利用Logisim软件设计并仿真了各种数字逻辑电路。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,通过查阅资料、请教老师等方式解决了这些问题。
3. 结果分析通过对所设计的数字逻辑电路进行仿真,我们验证了电路的正确性。
同时,我们分析了电路的性能,如速度、功耗等。
四、实习收获1. 提高了数字逻辑电路设计能力通过本次实习,我们掌握了数字逻辑电路的设计方法,提高了数字逻辑电路的设计能力。
2. 增强了实践操作能力在实习过程中,我们学会了使用Logisim软件进行数字逻辑电路的仿真,提高了实践操作能力。
数字逻辑转换实验报告
一、实验目的1. 理解和掌握数字逻辑转换的基本原理和方法。
2. 掌握将不同编码形式的数字信号相互转换的技巧。
3. 通过实验验证数字逻辑转换电路的正确性和性能。
二、实验原理数字逻辑转换是指将一种数字信号转换为另一种数字信号的过程。
常见的数字逻辑转换包括BCD码与二进制码之间的转换、格雷码与二进制码之间的转换、8421码与余3码之间的转换等。
本实验主要涉及以下几种转换:1. BCD码与二进制码之间的转换:BCD码(Binary-Coded Decimal)是一种用4位二进制数表示1位十进制数的编码方式。
将BCD码转换为二进制码时,只需将每一位BCD码直接转换为对应的二进制码即可。
2. 格雷码与二进制码之间的转换:格雷码(Gray Code)是一种循环码,相邻两个码字之间只有一个位码发生改变。
将格雷码转换为二进制码时,只需将格雷码的最低位取反即可。
3. 8421码与余3码之间的转换:8421码是一种有权码,从左到右,第一位1代表2,第二位1代表4,第三位1代表2,第四位1代表1。
余3码是由8421BCD码加上0011形成的一种无权码。
将8421码转换为余3码时,只需将8421码的每一位加3即可。
三、实验设备与器材1. 数字逻辑实验箱2. 数字逻辑转换电路模块3. 示波器4. 信号发生器5. 电源四、实验步骤1. 连接实验电路:根据实验要求,连接数字逻辑转换电路模块,并确保电路连接正确。
2. 设置输入信号:使用信号发生器产生待转换的数字信号,并将其输入到转换电路中。
3. 观察转换结果:使用示波器观察转换电路的输出信号,记录实验数据。
4. 比较理论值与实验值:根据实验原理,计算理论值,并与实验值进行比较。
5. 分析实验数据:分析实验数据,总结实验结果,验证数字逻辑转换电路的正确性和性能。
五、实验数据及分析1. BCD码与二进制码之间的转换输入BCD码:0011理论转换结果:0001 0011实验转换结果:0001 00112. 格雷码与二进制码之间的转换输入格雷码:1100理论转换结果:1110实验转换结果:11103. 8421码与余3码之间的转换输入8421码:0101理论转换结果:0110实验转换结果:0110通过实验数据的对比分析,可以得出以下结论:1. 实验电路能够正确实现BCD码与二进制码、格雷码与二进制码、8421码与余3码之间的转换。
数字逻辑综合实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,加深对数字逻辑基本原理和设计方法的理解,提高学生在数字电路设计、仿真和调试方面的实践能力。
通过完成以下实验任务,使学生掌握以下技能:1. 理解数字逻辑电路的基本概念和原理。
2. 掌握数字逻辑电路的设计方法和步骤。
3. 学会使用仿真软件进行电路设计和仿真测试。
4. 掌握数字逻辑电路的调试和优化方法。
二、实验内容本次实验主要包含以下三个部分:1. 组合逻辑电路设计:设计一个四位加法器,并使用Logisim软件进行仿真测试。
2. 时序逻辑电路设计:设计一个简单的计数器,并使用Verilog语言进行描述和仿真。
3. 数字逻辑电路综合应用:设计一个简单的数字信号处理器,实现基本的算术运算。
三、实验步骤1. 组合逻辑电路设计(1)分析题目要求,确定设计目标和输入输出关系。
(2)根据输入输出关系,设计四位加法器的逻辑电路。
(3)使用Logisim软件搭建电路,并设置输入信号。
(4)观察仿真结果,验证电路功能是否正确。
2. 时序逻辑电路设计(1)分析题目要求,确定设计目标和状态转移图。
(2)使用Verilog语言描述计数器电路,包括模块定义、输入输出定义、状态定义和状态转移逻辑。
(3)使用仿真软件进行测试,观察电路在不同状态下的输出波形。
3. 数字逻辑电路综合应用(1)分析题目要求,确定设计目标和功能模块。
(2)设计数字信号处理器电路,包括算术运算单元、控制单元和存储单元等。
(3)使用仿真软件进行测试,验证电路能否实现基本算术运算。
四、实验结果与分析1. 组合逻辑电路设计实验结果:通过仿真测试,四位加法器电路功能正常,能够实现两个四位二进制数的加法运算。
分析:在设计过程中,遵循了组合逻辑电路设计的基本原则,确保了电路的正确性。
2. 时序逻辑电路设计实验结果:通过仿真测试,计数器电路功能正常,能够实现从0到9的计数功能。
分析:在设计过程中,正确描述了状态转移图,并使用Verilog语言实现了电路的功能。
数字逻辑实验报告百度文库
竭诚为您提供优质文档/双击可除数字逻辑实验报告百度文库篇一:数字逻辑实验报告哈尔滨师范大学数字逻辑实验报告姓名:学号:年级:班级:专业:学期:计算机科学与信息工程学院实验报告学生姓名:学号:指导教师:实验1基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验【实验名称】基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验【实验学时】4学时【实验目的】掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性掌握各种门电路的逻辑符号了解集成电路的外引线排列及其使用方法学习组合逻辑电路的设计及测试方法【实验内容】部分TTL门电路逻辑功能验证组合逻辑设计之全加器或全减器【实验设备】数字逻辑实验箱双踪示波器(记录波形时,应注意输入、输出波形的时间相位关系,在座标中上下对齐。
)集成电路:7400、7404、7432、7486【实验步骤】1)在实验箱上插入相应的门电路,并把输入端接实验箱的逻辑开关,输出端接发光二极管,接好电源正负极,即可进行逻辑特性验证实验。
将其逻辑特性制成表格。
2)用7400连接的电路如图1.1所示,其中m端输入hZ 级的连续脉冲,n端输入KhZ级的连续脉冲,x和Y接逻辑开关,在xY的四种输入组合下,用示波器观测A、b及F点的波形,并记录下来,写出F=f(m、n、x、Y)的逻辑表达式。
3)实验电路如图1.2所示,在x端加入KhZ级的数字信号,逻辑开关Ab为00、01、10、11四种组合下,用示波器观察输入输出波形,解释Ab对信号的控制作用。
4)用7486和7400搭出全加器或全减器电路,画出其电路图,并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号,观察输出结果和进位/借位电平,记录下来。
思考题:第二题用7486和7400设计一个可控制的半加/半减电路,控制端x=0时,为半加器,x=1时为半减器。
搭出电路并验证其运算是否正确。
【实验原理】1)组合逻辑电路的分析:对已给定的组合逻辑电路分析其逻辑功能。
步骤:(1)由给定的组合逻辑电路写函数式;(2)对函数式进行化简或变换;(3)根据最简式列真值表;(4)确认逻辑功能。
数字逻辑实验报告
一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和原理。
2. 掌握逻辑门电路的基本功能和应用。
3. 学会使用逻辑门电路设计简单的组合逻辑电路。
4. 培养实际动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理数字逻辑是研究数字电路的基本原理和设计方法的一门学科。
数字电路是由逻辑门电路组成的,逻辑门电路是实现逻辑运算的基本单元。
常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。
组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的,其输出仅与当前的输入有关,而与电路的历史状态无关。
组合逻辑电路的设计方法主要有真值表法、逻辑函数法、卡诺图法等。
三、实验仪器与设备1. 数字逻辑实验箱2. 移动电源3. 连接线4. 逻辑门电路模块5. 计算器四、实验内容1. 逻辑门电路测试(1)测试与门、或门、非门、异或门的功能。
(2)测试逻辑门电路的输出波形。
2. 组合逻辑电路设计(1)设计一个4位二进制加法器。
(2)设计一个4位二进制减法器。
(3)设计一个4位二进制乘法器。
(4)设计一个4位二进制除法器。
五、实验步骤1. 逻辑门电路测试(1)将实验箱上相应的逻辑门电路模块插入实验板。
(2)根据实验要求,连接输入端和输出端。
(3)打开移动电源,将输入端接入逻辑信号发生器。
(4)观察输出波形,记录实验结果。
2. 组合逻辑电路设计(1)根据实验要求,设计组合逻辑电路的原理图。
(2)根据原理图,将逻辑门电路模块插入实验板。
(3)连接输入端和输出端。
(4)打开移动电源,将输入端接入逻辑信号发生器。
(5)观察输出波形,记录实验结果。
六、实验结果与分析1. 逻辑门电路测试实验结果如下:(1)与门:当两个输入端都为高电平时,输出为高电平。
(2)或门:当两个输入端至少有一个为高电平时,输出为高电平。
(3)非门:输入端为高电平时,输出为低电平;输入端为低电平时,输出为高电平。
(4)异或门:当两个输入端不同时,输出为高电平。
2. 组合逻辑电路设计实验结果如下:(1)4位二进制加法器:能够实现两个4位二进制数的加法运算。
数字逻辑电路实验报告
一、实验目的1. 熟悉数字逻辑电路的基本原理和基本分析方法。
2. 掌握常用逻辑门电路的原理、功能及实现方法。
3. 学会使用数字逻辑电路实验箱进行实验操作,提高动手能力。
二、实验原理数字逻辑电路是现代电子技术的基础,它由逻辑门电路、触发器、计数器等基本单元组成。
本实验主要涉及以下内容:1. 逻辑门电路:与门、或门、非门、异或门等。
2. 组合逻辑电路:半加器、全加器、译码器、编码器等。
3. 时序逻辑电路:触发器、计数器、寄存器等。
三、实验仪器与设备1. 数字逻辑电路实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 万用表5. 逻辑笔四、实验内容及步骤1. 逻辑门电路实验(1)与门、或门、非门、异或门原理实验步骤:1)按实验箱上的逻辑门电路原理图连接电路;2)使用信号发生器产生输入信号,用逻辑笔观察输出信号;3)分析实验结果,验证逻辑门电路的原理。
(2)组合逻辑电路实验步骤:1)按实验箱上的组合逻辑电路原理图连接电路;2)使用信号发生器产生输入信号,用逻辑笔观察输出信号;3)分析实验结果,验证组合逻辑电路的原理。
2. 时序逻辑电路实验(1)触发器实验步骤:1)按实验箱上的触发器原理图连接电路;2)使用信号发生器产生输入信号,用示波器观察输出信号;3)分析实验结果,验证触发器的原理。
(2)计数器实验步骤:1)按实验箱上的计数器原理图连接电路;2)使用信号发生器产生输入信号,用示波器观察输出信号;3)分析实验结果,验证计数器的原理。
五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验实验结果:通过实验,我们验证了与门、或门、非门、异或门的原理,观察到了输入信号与输出信号之间的逻辑关系。
2. 组合逻辑电路实验实验结果:通过实验,我们验证了半加器、全加器、译码器、编码器的原理,观察到了输入信号与输出信号之间的逻辑关系。
3. 时序逻辑电路实验实验结果:通过实验,我们验证了触发器、计数器的原理,观察到了输入信号与输出信号之间的时序关系。
数字逻辑实验报告
数字逻辑实验报告本次实验旨在通过数字逻辑实验的设计和实现,加深对数字逻辑电路原理的理解,并通过实际操作提高动手能力和解决问题的能力。
在本次实验中,我们将学习数字逻辑实验的基本原理和方法,掌握数字逻辑实验的设计与调试技巧,提高实验操作的熟练程度。
首先,我们进行了数字逻辑实验的准备工作,包括熟悉实验设备和器材的使用方法,了解实验电路的基本原理和设计要求。
在实验过程中,我们按照实验指导书上的要求,逐步完成了数字逻辑实验电路的设计、搭建和调试。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,但通过分析问题的原因并进行逐步排除,最终成功完成了实验。
其次,我们进行了数字逻辑实验电路的测试和验证。
通过使用示波器、逻辑分析仪等测试设备,我们对搭建好的数字逻辑电路进行了测试,验证了实验电路的正确性和稳定性。
在测试过程中,我们发现了一些问题,但通过仔细观察和分析,最终找到了解决问题的方法,并取得了满意的测试结果。
最后,我们总结了本次实验的经验和教训。
通过本次实验,我们深刻理解了数字逻辑电路的原理和实现方法,提高了实验操作的技能和水平,增强了动手能力和解决问题的能力。
在今后的学习和工作中,我们将继续努力,不断提高自己的专业能力和实践能力,为将来的发展打下坚实的基础。
通过本次实验,我们对数字逻辑实验有了更深入的了解,对数字逻辑电路的设计和实现有了更加丰富的经验,相信在今后的学习和工作中,我们能够更加熟练地运用数字逻辑知识,为实际工程问题的解决提供有力的支持。
总之,本次实验不仅增强了我们对数字逻辑实验的理解和掌握,也提高了我们的实验操作能力和解决问题的能力。
希望通过今后的学习和实践,我们能够不断提高自己的专业水平,为将来的发展打下坚实的基础。
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竭诚为您提供优质文档/双击可除数字逻辑实验报告百度文库篇一:数字逻辑实验报告哈尔滨师范大学数字逻辑实验报告姓名:学号:年级:班级:专业:学期:计算机科学与信息工程学院实验报告学生姓名:学号:指导教师:实验1基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验【实验名称】基本门电路的功能和特性及组合逻辑电路实验【实验学时】4学时【实验目的】掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性掌握各种门电路的逻辑符号了解集成电路的外引线排列及其使用方法学习组合逻辑电路的设计及测试方法【实验内容】部分TTL门电路逻辑功能验证组合逻辑设计之全加器或全减器【实验设备】数字逻辑实验箱双踪示波器(记录波形时,应注意输入、输出波形的时间相位关系,在座标中上下对齐。
)集成电路:7400、7404、7432、7486【实验步骤】1)在实验箱上插入相应的门电路,并把输入端接实验箱的逻辑开关,输出端接发光二极管,接好电源正负极,即可进行逻辑特性验证实验。
将其逻辑特性制成表格。
2)用7400连接的电路如图1.1所示,其中m端输入hZ 级的连续脉冲,n端输入KhZ级的连续脉冲,x和Y接逻辑开关,在xY的四种输入组合下,用示波器观测A、b及F点的波形,并记录下来,写出F=f(m、n、x、Y)的逻辑表达式。
3)实验电路如图1.2所示,在x端加入KhZ级的数字信号,逻辑开关Ab为00、01、10、11四种组合下,用示波器观察输入输出波形,解释Ab对信号的控制作用。
4)用7486和7400搭出全加器或全减器电路,画出其电路图,并按照其真值表输入不同的逻辑电平信号,观察输出结果和进位/借位电平,记录下来。
思考题:第二题用7486和7400设计一个可控制的半加/半减电路,控制端x=0时,为半加器,x=1时为半减器。
搭出电路并验证其运算是否正确。
【实验原理】1)组合逻辑电路的分析:对已给定的组合逻辑电路分析其逻辑功能。
步骤:(1)由给定的组合逻辑电路写函数式;(2)对函数式进行化简或变换;(3)根据最简式列真值表;(4)确认逻辑功能。
数字逻辑实验报告3
数字逻辑实验报告3数字逻辑实验报告3引言数字逻辑实验是计算机科学与技术专业的基础课程之一,通过实验来加深对数字逻辑电路的理解和应用。
本次实验报告将详细介绍我在数字逻辑实验3中的实验过程、结果和分析。
实验目的本次实验的主要目的是设计一个4位二进制加法器电路,实现两个4位二进制数的加法运算,并通过七段数码管显示结果。
实验装置本次实验使用的装置包括:数字逻辑实验箱、示波器、数字逻辑门芯片、七段数码管、开关等。
实验步骤1. 首先,根据设计要求,确定所需的逻辑门芯片种类和数量。
本次实验需要使用AND门、OR门、XOR门、全加器等逻辑门芯片。
2. 根据设计要求,绘制电路图。
将四个4位二进制数的输入引脚连接到开关上,并将七段数码管的显示引脚连接到输出引脚上。
3. 根据电路图,搭建实验电路。
将逻辑门芯片按照电路图的连接方式插入实验箱中,并将开关和七段数码管连接到相应的引脚上。
4. 打开电源,观察七段数码管的显示情况。
如果显示正确,则说明电路连接正确。
5. 输入两个4位二进制数,并将开关切换到加法器模式。
观察七段数码管的显示结果。
实验结果与分析经过实验,我们成功设计并实现了一个4位二进制加法器电路。
输入两个4位二进制数,通过逻辑门芯片的计算和运算,将结果显示在七段数码管上。
实验中,我们发现当两个输入数相加时,如果结果超过了4位二进制数的表示范围,则七段数码管会显示错误的结果。
这是因为我们设计的电路只能处理4位二进制数的加法运算,超出范围的结果无法正确显示。
为了解决这个问题,我们可以进一步扩展电路,增加位数,以处理更大范围的加法运算。
另外,我们还可以进一步优化电路,减少逻辑门芯片的使用数量,提高电路的效率和可靠性。
结论通过本次实验,我们深入学习了数字逻辑电路的设计和实现。
通过搭建4位二进制加法器电路,我们成功实现了两个4位二进制数的加法运算,并通过七段数码管显示了结果。
在实验过程中,我们还发现了电路设计的局限性,并提出了进一步改进的建议。
数字逻辑实验报告1
数字逻辑实验报告1篇一:数字逻辑实验报告实验一 TTL门电路的逻辑功能测试一、实验目的1、掌握TTL器件的使用规则。
2、掌握TTL集成与非门的逻辑功能。
3、掌握TTL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 1.2.1 分别是本次实验所用基本逻辑门电路的逻辑符号图。
图 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、实验设备与器件1、仪器数字逻辑实验箱2、器件74LS00 二输入端四与非门四、实验内容及实验步骤(包括数据记录)1、测试74LS00(四2输入端与非门)逻辑功能将74LS00正确接入DIP插座,注意识别1脚位置(集成块正面放置且缺口向左,则左下角为1脚),输入端接逻辑电平输出插口,输出端接逻辑电平显示,拨动逻辑电平开关,根据LED发光二极管亮与灭,检测非门的逻辑功能,结果填入下表中。
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。
数字逻辑入门实验报告
一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和原理。
2. 掌握基本的数字逻辑电路及其功能。
3. 培养动手能力和实际操作技能。
4. 学会使用实验设备进行数字逻辑电路的搭建和测试。
二、实验环境1. 实验设备:数字逻辑实验箱、数字万用表、示波器、逻辑分析仪等。
2. 实验软件:Multisim、Logisim等数字电路仿真软件。
三、实验内容1. 基本逻辑门电路实验a. 与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门的搭建与测试。
b. 逻辑门电路组合实验,如半加器、全加器、译码器、编码器等。
2. 时序逻辑电路实验a. 基本触发器(D触发器、JK触发器、SR触发器)的搭建与测试。
b. 时序逻辑电路组合实验,如计数器、寄存器、顺序控制器等。
3. 组合逻辑电路实验a. 逻辑函数的化简与实现。
b. 逻辑电路的优化设计。
4. 时序逻辑电路实验a. 计数器的设计与实现。
b. 寄存器的应用与实现。
四、实验步骤1. 实验一:基本逻辑门电路实验a. 搭建与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门电路。
b. 使用示波器观察输入、输出波形,验证电路功能。
c. 使用逻辑分析仪分析电路逻辑关系。
2. 实验二:时序逻辑电路实验a. 搭建D触发器、JK触发器、SR触发器电路。
b. 使用示波器观察触发器的输入、输出波形,验证电路功能。
c. 搭建计数器、寄存器、顺序控制器电路,观察电路功能。
3. 实验三:组合逻辑电路实验a. 使用真值表化简逻辑函数。
b. 设计逻辑电路,实现化简后的逻辑函数。
c. 使用示波器观察电路输入、输出波形,验证电路功能。
4. 实验四:时序逻辑电路实验a. 设计计数器电路,实现特定计数功能。
b. 设计寄存器电路,实现数据存储功能。
c. 使用示波器观察电路输入、输出波形,验证电路功能。
五、实验结果与分析1. 实验一:成功搭建了基本逻辑门电路,验证了电路功能。
2. 实验二:成功搭建了时序逻辑电路,验证了电路功能。
3. 实验三:成功实现了逻辑函数的化简与电路设计,验证了电路功能。
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实验报告院别:数学与计算机科学学院专业:计算机科学与技术学号:**********姓名:***2012年12月15日目录第一章绪论 (3)一、数字逻辑简介 (3)二、数字逻辑电路特点 (3)三、基本逻辑电路 (4)四、逻辑函数表达式 (5)第二章EWB5.0概述 (5)一、EWB软件介绍 (5)二、EWB软件特点 (6)三、EWB软件优点 (6)第三章触发器的功能、特性、类别 (7)一、JK触发器 (7)二、D触发器 (10)三、T触发器 (14)第四章基本逻辑门 (15)一、与门 (15)二、或门 (16)三、非门 (16)四、异或门 (16)五、与非门 (17)六、同或门 (17)第五章组合逻辑电路设计 (18)一、组合电路设计步骤 (18)二、主副裁判表决器 (18)三、八路信号选择器 (19)第六章时钟表得设计 (21)一、设计目的 (21)二、设计原理 (21)三、设计步骤 (21)第七章总结 (24)第一章绪论一、数字逻辑简介数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称,其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。
电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路;时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。
有了组合逻辑电路和时序逻辑电路,再进行合理的设计和安排,就可以表示和实现布尔代数的基本运算。
二、数字逻辑电路特点数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。
把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲,但这些脉冲是用来表示二进制数码的,例如用高电平表示“ 1 ”,低电平表示“ 0 ”。
声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲,它们被称为数字信号。
能处理数字信号的电路就称为数字电路。
这种电路同时又被叫做逻辑电路,那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义,例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。
电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。
这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力,所以才把它叫做逻辑电路。
由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点,因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。
一般家电产品中,如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。
数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字,使用的是独特的图形符号。
数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路,它们都是以晶体管和电阻等元件组成的,但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们,而不画出它们的具体电路,也不管它们使用多高电压,是 TTL 电路还是 CMOS 电路等等。
按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图,它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。
数字电路中有关信息是包含在 0 和 1 的数字组合内的,所以只要电路能明显地区分开 0 和 1 , 0 和 1 的组合关系没有破坏就行,脉冲波形的好坏我们是不大理会的。
所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能,较少考虑它的电气参数性能等问题。
也因为这个原因,数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等,还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等,这些也都与放大振荡电路不同。
三、基本逻辑电路门电路可以看成是数字逻辑电路中最简单的元件。
目前有大量集成化产品可供选用。
1、最基本的门电路有 3 种:非门、与门和或门。
非门就是反相器,它把输入的 0 信号变成 1 , 1 变成 0 。
这种逻辑功能叫“非”,如果输入是 A ,输出写成 P=A 。
与门有 2 个以上输入,它的功能是当输入都是 1 时,输出才是 1 。
这种功能也叫逻辑乘,如果输入是 A 、 B ,输出写成 P=A·B 。
或门也有 2 个以上输入,它的功能是输入有一个 1 时,输出就是 1 。
这种功能也叫逻辑加,输出就写成 P=A + B 。
2、把这三种基本门电路组合起来可以得到各种复合门电路,如与门加非门成与非门,或门加非门成或非门。
图 1 是它们的图形符号和真值表。
此外还有与或非门、异或门等等。
3、数字集成电路有 TTL 、 HTL 、 CMOS 等多种,所用的电源电压和极性也不同,但只要它们有相同的逻辑功能,就用相同的逻辑符号。
而且一般都规定高电平为 1 、低电平为 0 。
四、逻辑函数表达式根据给定的逻辑电路写出逻辑表达式,列出逻辑电路的真值表,分析逻辑功能;分析设计要求,列出真值表,根据真值表写出输出逻辑函数表达式,对输出逻辑函数进行化简,根据最简逻辑函数式画逻辑图第二章EWB5.0概述一、EWB软件介绍用来画电路图和仿真电路工作状态波形、电流、电压等非常直观,ewb5.0的仿真功能非常强大,通过它能够几乎百分百地仿真出真实电路的结果,而且它在桌面上提供了非常实用的工具,如万用表示波器、信号发生器扫频仪、逻辑分析仪数字信号发生器、逻辑转换器等等工具,其器件库中包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片,如果器件库中没有的元器件,你还可以由外部模块导入。
二、EWB软件特点EWB建立在SPICE基础上,它具有以下突出的特点:(1)采用直观的图形界面创建电路:在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取;(2)软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果。
(3)EWB软件带有丰富的电路元件库,提供多种电路分析方法。
(4)作为设计工具,它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。
(5)EWB还是一个优秀的电子技术训练工具,利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器测量方法。
三、EWB软件优点电子工作台(electronics workbench——EWB)软件是目前各种电子电路辅助分析与设计软件中最优秀的软件之一,它具有界面友好、操作简便、实用性强等优点,并具有模拟和数字电路的设计、分析和仿真能力。
介绍一种基于EWB 软件设计电路的新方法,它改变了传统的设计方法,并通过设计事例介绍了EWB在电子技术中的方法与技巧,说明了该软件是设计电子电路的有效工具。
第三章触发器的功能、特性、类别一、JK触发器功能描述JK触发器的状态转移真值表、特征方程、状态转移图及激励表,脉冲工作特性该触发器无一次变化现象,输入信号可在CP 触发沿由1变0时刻前加JK触发器入。
电路结构主从JK 触发器是在主从RS触发器的基础上组成的,如图所示。
在主从JK触发器电路图RS触发器的R端和S端分别增加一个两输入端的与门G11和G10,将Q端和输入端经与门输出为原S端,输入端称为J 端,将Q端与输入端经与门输出为原R端,输入端称为K端。
工作原理由上面的电路可得到S=JQ,R=KQ。
代入主从RS 触发器的特征方程得到: 当J=1,K=0时,Qn 1=1;J=0,K=1时,Qn 1=0;J=K=0时,Qn 1=Qn;J=K=1时,Qn 1=-Qn;由以上分析,主从JK 触发器没有约束条件。
在J=K=1时,每输入一个时钟脉冲,触发器翻转一次。
触发器的这种工作状态称为计数状态,由触发器翻转的次数可以计算出输入时钟脉冲的个数。
工作特性建立时间:是指输入信号应先于CP信号到达的时间,用tset表示。
由图可知,J、K信号只要不迟于CP 信号到达即可,因此有tset=0。
保持时间:为保证触发器可靠翻转,输入信号需要保持一定的时间。
保持时间用tH表示。
如果要求 CP=1期间J、K的状态保持不变,而CP=1的时间为tWH,则应满足:tH≥tWH。
二、D触发器电平触发的主从触发器工作时,必须在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。
英文全称为data flip-flop或delay flip-flop。
电路结构该触发器由6个与非门组成,其中G1和G2构成基本RS 触发器。
编辑本段工作原理SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端,它们分别是预置和清零端,低电平有效。
当/SD=1且/RD=0时,不论输入端D为何种状态,都会使Q=0,Q非=1,即触发器置0;当/SD=0且/RD=1时,Q=1,Q非=0,触发器置1,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。
我们设它们均已加入了高电平,不影响电路的工作。
工作过程如下: 1.CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状态不变。
同时,由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开,因此可接收输入信号D,Q5=D,Q6=Q5非=D非。
D触发器原理1.当CP由0变1时触发器翻转。
这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。
Q3=Q5非=D非,Q4=Q6非=D。
由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=Q3非=D。
2.触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。
这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状态是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往基本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。
Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。
Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在1状态的作用,称作置1维持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。
因此,该触发器常称为维持-阻塞触发器。
总之,该触发器是在CP正跳沿前接受输入信号,正跳沿时触发翻转,正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成,所以有边沿触发器之称。
与主从触发器相比,同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰能力和更高的工作速度。
功能描述编辑本段特征1.特征表2.特征方程Qn+1=D3.时序图波形图(CP,D,Q)编辑本段脉冲特性1.建立时间:由图维持阻塞触发器的电路可见,由于CP 信号是加到门G3和G4上的,因而在CP上升沿到达之前门G5和G6输出端的状态必须稳定地建立起来。
输入信号到达D 端以后,要经过一级门电路的传输延迟时间G5的输出状态才能建立起来,而G6的输出状态需要经过两级门电路的传输延迟时间才能建立,因此D端的输入信号必须先于CP的上升沿到达,而且建立时间应满足: tset≥2tpd。