12211153宋金颖-数电实验报告
数电 实验报告
数电实验报告数电实验报告一、引言数电实验是电子信息类专业中非常重要的一门实践课程,通过实验操作和实际应用,能够帮助学生深入理解数字电路的原理和设计方法。
本篇实验报告将对我所进行的数电实验进行详细的记录和分析。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作,了解数字电路的基本原理和设计方法,培养学生的实验能力和动手能力。
同时,通过实验的过程,提高学生对数字电路的理论知识的理解和掌握。
三、实验内容本次实验的内容包括数字电路的基本门电路实验、触发器实验以及计数器实验。
在门电路实验中,我们使用了与门、或门、非门等基本门电路,通过实际搭建电路并测量信号的输入和输出,验证门电路的功能和特性。
触发器实验中,我们学习了RS触发器、D触发器和JK触发器的原理和应用,通过搭建电路并进行时序分析,掌握触发器的工作原理和时序特性。
计数器实验中,我们使用了可逆计数器和非可逆计数器,通过实际搭建电路并进行计数操作,了解计数器的工作原理和计数方式。
四、实验步骤1. 根据实验指导书的要求,准备所需的器件和元件,包括集成电路芯片、电阻、电容等。
2. 按照实验指导书的电路图,搭建实验电路,并确保连接正确。
3. 使用万用表等仪器测量电路中的电压和电流值,记录下实验数据。
4. 根据实验要求,进行实验操作,如改变输入信号的频率、改变触发器的输入状态等。
5. 观察实验现象,并记录下实验结果。
6. 根据实验结果,进行数据分析和讨论,总结实验中的问题和经验。
五、实验结果与分析在实验过程中,我们成功搭建了各种数字电路,并进行了相应的实验操作。
通过测量和观察,我们得到了一系列实验数据,并对其进行了分析和讨论。
在门电路实验中,我们发现与门和或门可以实现逻辑与和逻辑或的功能,非门可以实现逻辑非的功能。
通过改变输入信号的状态,我们可以观察到门电路的输出信号的变化。
在触发器实验中,我们发现RS触发器可以实现存储功能,D触发器可以实现数据锁存功能,JK触发器可以实现时序控制功能。
数电设计实验报告
数电设计实验报告
《数电设计实验报告》
实验目的:通过本次实验,掌握数字电路设计的基本原理和方法,提高学生对数字电路设计的理论和实践能力。
实验内容:本次实验是基于数电设计的实践操作,通过实验板和相关器件进行数字电路设计与调试。
实验内容包括逻辑门电路设计、计数器设计、状态机设计等。
实验步骤:
1. 熟悉实验板和相关器件,了解数字电路设计的基本原理和方法;
2. 根据实验要求,设计逻辑门电路并进行仿真验证;
3. 设计并搭建计数器电路,测试其功能和性能;
4. 进行状态机设计,并对其进行调试和优化;
5. 总结实验过程中遇到的问题和解决方法,对实验结果进行分析和讨论。
实验结果:通过本次实验,我们成功设计并调试了一系列数字电路,包括逻辑门电路、计数器和状态机。
实验结果表明,我们掌握了数字电路设计的基本原理和方法,提高了对数字电路设计的理论和实践能力。
实验结论:本次实验使我们深入理解了数字电路设计的原理和方法,提高了我们的实践能力和创新意识。
通过实验,我们不仅学会了数字电路设计的基本技能,还培养了我们的团队合作和问题解决能力。
这些都为我们未来的学习和工作打下了坚实的基础。
总结:通过本次实验,我们深刻体会到了实践是检验理论的最好方法。
只有通过实际操作,我们才能真正理解数字电路设计的原理和方法,提高我们的实践
能力和创新意识。
希望通过今后的实验学习,我们能不断提高自己的技能和能力,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
数电实验报告范文
数电实验报告范文实验名称:数字电路设计与实现实验目的:通过实验,掌握数字电路设计的基本原理和方法,并了解数字电路中常见的逻辑门的应用和性能特点,学会使用逻辑门组合构成各种数字电路,实现指定功能。
实验原理:1.逻辑门的基本原理与应用:逻辑门是数字电路中最基本,并且最重要的一类元件。
常见的逻辑门有与门、或门、非门,与非门、或非门、异或门等。
它们分别表示并、或、非、与非、或非、异或运算。
2.组合逻辑电路:由多个逻辑门组成的逻辑电路,称为组合逻辑电路。
在组合逻辑电路中,各个逻辑门输出与输入的关系是由逻辑门之间的位置和连接方式决定的。
实验仪器和材料:1.数字电路实验箱2.数字逻辑集成电路(例如74LS00、74LS02、74LS04等)3.连线实验步骤:1.实验前准备:将所需的74系列数字集成电路插入到数字电路实验箱的插槽中并连接好电源。
2.实验一:实现逻辑门的基本逻辑运算a.连接和经逻辑门74LS08,将A、B作为输入,将其输出接到LED指示灯上;b.依次给A、B输入不同的逻辑电平,观察输出结果,并记录下来;c.尝试连接其他逻辑门实现不同的逻辑运算,并观察其输出结果。
3.实验二:组合逻辑电路的设计a.根据实验需求,设计一个3输入与门电路;b.使用74LS08等逻辑门实现该电路;c.给输入端依次输入不同的逻辑电平,观察输出结果,并记录下来。
4.实验三:数字电路的简化和优化a.给定一个复杂的逻辑电路图,使用布尔代数等方法进行化简,寻找最简布尔方程;b.结合实际情况,将最简布尔方程转换为最简的逻辑电路图;c.根据设计的逻辑电路图,使用逻辑门组装出该电路,并验证其功能。
实验数据和结果:1.实验一结果:A,B,输:-------:,:-------:,:---------0,0,0,1,1,0,1,1,2.实验二结果:A,B,C,输:-------:,:-------:,:-------:,:--------0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,1,1,1,0,0,1,0,1,1,1,0,1,1,1,3.实验三结果:(示例)原始布尔方程:F=A'B+AB'+AC+B'C最简化布尔方程:F=A⊕B⊕C逻辑电路图:![逻辑电路图](logic_circuit.png)实验结论:通过本次实验,我们学习到了逻辑门的基本原理、应用和各个逻辑门的特点。
数电实验门电路实训报告
一、实验目的1. 掌握常用数字逻辑门电路的结构、工作原理和功能。
2. 熟悉数字电路的组成和连接方式。
3. 提高数字电路的分析、设计和调试能力。
4. 培养实验操作技能和团队协作精神。
二、实验内容1. TTL与非门、或非门、与门、或门、异或门等基本逻辑门电路的测试与验证。
2. 组合逻辑电路的设计与仿真。
3. 时序逻辑电路的设计与仿真。
4. 数字电路的调试与故障分析。
三、实验原理1. 数字逻辑门电路是数字电路的基本组成单元,按照逻辑功能可以分为基本逻辑门、组合逻辑门和时序逻辑门。
2. 基本逻辑门有与非门、或非门、与门、或门、异或门等,它们是构成其他逻辑门电路的基础。
3. 组合逻辑电路由基本逻辑门组成,其输出仅与当前输入有关,与电路的历史状态无关。
4. 时序逻辑电路由基本逻辑门、触发器等组成,其输出不仅与当前输入有关,还与电路的历史状态有关。
四、实验步骤1. 测试基本逻辑门电路:根据实验指导书,使用数字电路实验箱对基本逻辑门电路进行测试,验证其逻辑功能。
2. 设计组合逻辑电路:根据实验要求,设计一个组合逻辑电路,如全加器、译码器等,并使用Multisim软件进行仿真验证。
3. 设计时序逻辑电路:根据实验要求,设计一个时序逻辑电路,如计数器、触发器等,并使用Multisim软件进行仿真验证。
4. 数字电路调试与故障分析:在实验过程中,可能会遇到电路不正常工作的情况,需要根据故障现象进行分析和调试,找出故障原因并解决。
五、实验结果与分析1. 基本逻辑门电路测试:通过测试,验证了基本逻辑门电路的逻辑功能,如与非门、或非门、与门、或门、异或门等。
2. 组合逻辑电路设计:根据实验要求,设计了一个全加器电路,使用Multisim软件进行仿真,验证了电路的正确性。
3. 时序逻辑电路设计:根据实验要求,设计了一个计数器电路,使用Multisim软件进行仿真,验证了电路的正确性。
4. 数字电路调试与故障分析:在实验过程中,遇到了一个计数器电路不正常工作的情况,通过分析发现是时钟信号连接错误,重新连接时钟信号后,电路恢复正常工作。
数电实验实验报告
数电实验实验报告实验报告一、实验目的1.掌握数字电路中多选1选择器的工作原理及应用;2.了解多选1选择器的逻辑功能实现。
二、实验原理多选1选择器是数字电路中常用的组合逻辑电路之一,具有多个输入端和一个输出端。
根据选通输入信号的不同,将其中一个输入端的信号传递到输出端,实现多选1的功能。
多选1选择器的逻辑电路图如下:```_______-,A,--,______,-,______-,,-,_______,_______-,ALTER1,--,______,ALTER-,______-,ALTER,-,_______,ALTER```多选1选择器的逻辑功能可以通过逻辑表达式描述,如下所示:输出Y = Selelect * (A * 2^0 + B * 2^1 + C * 2^2 + D * 2^3)其中,Select为选通信号,A、B、C、D为输入信号,Y为输出信号。
三、实验材料与器件1.示波器2.电源3.多选1选择器4.开关四、实验步骤与结果1.按照电路原理图连接实验电路;2.打开电源,调节电压使其稳定在合适值范围内;3.分别给A、B、C、D四个信号输入端提供电压信号;4.通过改变选通输入信号的值,观察输出信号Y的变化;5.分别调整各个信号的输入值,记录对应的输出信号Y的值;6.将记录的结果进行整理,并绘制逻辑表达式和真值表。
五、实验结果分析通过实验观察和记录的数值,可以看出当选通信号为0时,无论输入信号A、B、C、D的取值为多少,输出信号Y均为0。
当选通信号为1时,输出信号Y的取值与输入信号A、B、C、D的取值有关,根据逻辑表达式Y = Sel * (A * 2^0 + B * 2^1 + C * 2^2 + D * 2^3) 可得到正确的结果。
因此,实验结果验证了多选1选择器的逻辑功能。
六、实验总结通过本次实验,我们掌握了多选1选择器的工作原理及应用,并了解了多选1选择器的逻辑功能实现。
在实验中,我们通过观察和记录不同输入信号下输出信号的变化,验证了多选1选择器的逻辑功能。
数电实验报告实验
一、实验目的1. 理解和掌握数字电路的基本原理和设计方法。
2. 培养动手能力和实验技能。
3. 提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理数字电路是一种以二进制为基础的电路,其基本元件是逻辑门和触发器。
本实验主要涉及以下几种逻辑门:与门、或门、非门、异或门、同或门、与非门、或非门等。
1. 与门(AND Gate):当所有输入端都为高电平时,输出才为高电平。
2. 或门(OR Gate):当至少一个输入端为高电平时,输出为高电平。
3. 非门(NOT Gate):对输入信号取反。
4. 异或门(XOR Gate):当输入端信号不同时,输出为高电平。
5. 同或门(NOR Gate):当输入端信号相同时,输出为高电平。
6. 与非门(NAND Gate):与门和非门的组合。
7. 或非门(NOR Gate):或门和非门的组合。
三、实验器材1. 数字电路实验箱2. 逻辑门芯片3. 电源4. 连接线5. 测试仪器四、实验步骤1. 组成基本逻辑门电路:根据实验原理,搭建与门、或门、非门、异或门、同或门、与非门、或非门等基本逻辑门电路。
2. 测试电路功能:使用测试仪器对搭建的电路进行测试,验证电路是否满足基本逻辑功能。
3. 组成组合逻辑电路:根据实验要求,搭建组合逻辑电路,如全加器、半加器、译码器、编码器等。
4. 测试组合逻辑电路:使用测试仪器对搭建的组合逻辑电路进行测试,验证电路是否满足设计要求。
5. 组成时序逻辑电路:根据实验要求,搭建时序逻辑电路,如触发器、计数器、寄存器等。
6. 测试时序逻辑电路:使用测试仪器对搭建的时序逻辑电路进行测试,验证电路是否满足设计要求。
五、实验结果与分析1. 基本逻辑门电路测试结果:根据测试数据,搭建的与门、或门、非门、异或门、同或门、与非门、或非门等基本逻辑门电路均满足设计要求。
2. 组合逻辑电路测试结果:根据测试数据,搭建的全加器、半加器、译码器、编码器等组合逻辑电路均满足设计要求。
数电实验报告
数电实验报告引言:数电实验是电子信息科学与技术专业中一门重要的实验课程。
通过数电实验,我们可以掌握数字电路的基本原理与设计方法,加深对电子电路原理的理解与应用。
本实验报告将对我们进行的数电实验进行总结与评述,以便更好地理解数电实验的内容和意义。
实验目的:本次数电实验的主要目的是通过实验的方式,掌握数字电路的设计与实现原理,以及相应的实验工具和测试设备的使用方法。
通过实际操作,我们将验证数字电路的可靠性和正确性,并培养我们的实验技能和分析问题的能力。
实验内容:本次数电实验涵盖了多个实验项目,其中包括:逻辑门的实验、组合逻辑电路的实验以及时序逻辑电路的实验等。
1. 逻辑门的实验这一部分我们主要学习并实验了与门、或门、非门、异或门等逻辑门的基本原理与应用。
透过实际连接与测试,我们进一步了解了逻辑门之间的相互转换关系和应用场景。
通过使用示波器、万用表等仪器设备,我们能够验证逻辑门的逻辑功能与实际输出是否一致。
2. 组合逻辑电路的实验在组合逻辑电路的实验中,我们学习了多种组合逻辑电路的设计原理和真值表的绘制方法。
通过实际搭建和测试,我们验证了布尔代数的基本运算规则在实际电路中的应用,并掌握了基本的编码器、解码器和多路选择器等组合逻辑电路的设计与实现方法。
3. 时序逻辑电路的实验时序逻辑电路实验是本次数电实验的重点和难点部分。
通过实验,我们学习了时钟信号的产生与作用原理,掌握了触发器的工作原理和应用方法。
我们还学习了时序逻辑电路的分析与设计技巧,实践了状态图和状态表的绘制方法,进一步体验了时序逻辑电路在数字系统中的重要性和应用价值。
实验结果与分析:通过实验操作和测试数据,我们得出了相应的实验结果,并对实验结果进行了分析。
通过实验数据的处理和对比,我们可以进一步验证电路设计的正确性,找出问题所在并加以改正。
同时,我们还对实验结果进行了数据处理和图表绘制,以便更好地展示实验结果。
总结与反思:通过本次数电实验,我们不仅掌握了数字电路的基本原理和设计方法,还提高了实验操作技能、问题分析和解决能力。
数电实验报告(含实验内容)
数电实验报告(含实验内容)班级:专业:姓名:学号:实验一用与非门构成逻辑电路一、实验目的1、熟练掌握逻辑电路的连接并学会逻辑电路的分析方法2、熟练掌握逻辑门电路间的功能变换和测试电路的逻辑功能二、实验设备及器材KHD-2 实验台集成 4 输入2 与非门74LS20集成 2 输入4 与非门74LS00 或CC4011三、实验原理本实验用的逻辑图如图 2-1 所示图1-1图1-1四、实验内容及步骤1、用与非门实现图1-1电路,测试其逻辑功能,将结果填入表1-1中,并说明该电路的逻辑功能。
2、用与非门实现图1-1电路,测试其逻辑功能,将结果填入表1-2中,并说明该电路的逻辑功能。
3、用与非门实现以下逻辑函数式,测试其逻辑功能,将结果填入表1-3中。
Y(A,B,C)=A’B+B’C+AC班级:专业:姓名:学号:五、实验预习要求1、进一步熟悉 74LS00、74LS20 和CC4011 的管脚引线2、分析图 1-1 (a)、的逻辑功能,写出逻辑函数表达式,并作出真值表。
六、实验报告1、将实验数据整理后填入相关的表格中2、分别说明各逻辑电路图所实现的逻辑功能A B C Z A B C Y表1-1 表1-2A B C Y 表1-3班级:专业:姓名:学号:实验二组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法2、进一步熟悉常用集成门电路的逻辑功能及使用二、实验设备及器材KHD-2 实验台4 输入2 与非门74LS202 输入4 与非门74LS00 或CC4011三、实验原理使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路的设计方式。
设计组合电路的一般步骤如图2-1 所示。
图 2-1 组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量,并列出真值表。
然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。
并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。
根据简化后的逻辑表达,画出逻辑图,用标准器件构成逻辑电路。
数字电路实验报告实验
数字电路实验报告实验一、引言数字电路是计算机科学与工程学科的基础,它涵盖了数字信号的产生、传输、处理和存储等方面。
通过数字电路实验,我们可以深入了解数字电路的原理和设计,掌握数字电路的基本知识和实验技巧。
本报告旨在总结和分析我所进行的数字电路实验。
二、实验目的本次实验的目的是通过搭建和测试电路,验证数字电路的基本原理,掌握数字电路实验中常用的实验仪器和操作方法。
具体实验目的如下:1. 组装和测试基础门电路,包括与门、或门、非门等。
2. 理解和实践加法器电路,掌握准确的运算方法和设计技巧。
3. 探究时序电路的工作原理,深入了解时钟信号和触发器的应用。
三、实验装置和材料1. 模块化数字实验仪器套装2. 实验台3. 数字电路芯片(例如与门、或门、非门、加法器、触发器等)4. 连接线、电源、示波器等。
四、实验步骤及结果1. 实验一:组装和测试基础门电路在实验台上搭建与门、或门、非门电路,并连接电源。
通过连接线输入不同的信号,测试输出的结果是否与预期一致。
记录实验步骤和观察结果。
2. 实验二:实践加法器电路将加法器电路搭建在实验台上,并输入两个二进制数字,通过加法器电路计算它们的和。
验证求和结果是否正确。
记录实验步骤和观察结果。
3. 实验三:探究时序电路的工作原理将时序电路搭建在实验台上,并连接时钟信号和触发器。
观察触发器的状态变化,并记录不同时钟信号下的观察结果。
分析观察结果,总结时序电路的工作原理。
五、实验结果与分析1. 实验一的结果与分析:通过测试与门、或门、非门电路的输入和输出,我们可以观察到输出是否与预期一致。
若输出与预期一致,则说明基础门电路连接正确,电路工作正常;若输出与预期不一致,则需要检查电路连接是否错误,或者芯片损坏。
通过实验一,我们可以掌握基础门电路的搭建和测试方法。
2. 实验二的结果与分析:通过实践加法器电路,我们可以输入两个二进制数字,并观察加法器电路的运算结果。
如果加法器电路能正确计算出输入数字的和,则说明加法器电路工作正常。
数电实验报告2
数电实验报告2引言:数电实验是电子信息与控制工程专业的重要实践课程之一,通过实验,我们能够深入理解数字电路的原理和应用。
本次实验报告将对数电实验2进行详细论述,通过实验结果与分析,总结实验的目的、原理和方法,并提出改进措施和未来的研究方向。
实验目的:本次实验的目的是学习和掌握数电逻辑门的工作原理、电路搭建方法和信号波形分析技巧。
逻辑门是基础的数字电路元件,熟练运用逻辑门对于后续数字电路的设计和实现至关重要。
实验原理:逻辑门是用于实现布尔逻辑运算的硬件电路。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
这些逻辑门的输出结果根据输入信号的不同情况而变化,从而实现不同逻辑运算。
实验方法:本次实验选择了与门和或门进行实验。
首先,我们根据逻辑门的真值表,计算出与门和或门的输入、输出关系。
然后,根据计算结果,搭建与门和或门的电路图。
接下来,通过数字电路实验平台,将电路图转化为实际电路,并连接正确的信号源。
最后,使用示波器观察和分析实验结果。
实验过程:1. 搭建与门电路。
根据真值表,我们得知,当两个输入信号都为高电平时,与门输出为高电平。
因此,我们需要两个开关分别控制两个输入信号。
将开关与与门的输入端连接,将与门的输出端连接至示波器。
2. 搭建或门电路。
根据真值表,我们得知,当两个输入信号中至少有一个为高电平时,或门输出为高电平。
因此,我们需要两个开关分别控制两个输入信号。
将开关与或门的输入端连接,将或门的输出端连接至示波器。
3. 调节示波器并观察波形。
将示波器的纵坐标设为适当的刻度,以便观察波形的变化。
打开开关,使得输入信号发生变化,通过示波器观察输出信号的变化,并记录下相应的波形。
实验结果与分析:通过观察示波器上的波形,我们可以清楚地看到与门和或门的输出信号与输入信号的关系。
当输入信号满足与门的输入条件时,与门输出高电平信号;当输入信号满足或门的输入条件时,或门输出高电平信号。
这与逻辑门的原理是一致的。
改进措施:在本次实验中,我们可以进一步改进实验的方法和结果。
数字电路实验报告
数字电路实验报告本次实验是数字电路的实验,在本次实验中,我和我的同学们成功地完成了数字电路的实验,并且成功将LED灯显示。
1. 实验目的本次实验的目的是:通过实践操作,掌握数字电路的基础知识,能够有效地使用布尔代数和卡诺图方法进行电路设计和分析。
2. 实验基础数字电路是由数字电子元器件组成的电路。
数字电路能够处理数字信号,是所有数字计算机的基础核心部件。
数字电路的基础是数字集成电路的设计和应用。
数字电路的核心是门电路,门电路有多个种类,包括与门、或门、非门、异或门等。
门电路能够接受输入信号并输出信号,能够实现与、或、非、异或等逻辑运算。
在数字电路的实验中,我们需要掌握基本逻辑门的真值表和逻辑图,以及逻辑门的电路实现方法。
此外,我们还需要掌握一些进制转换的方法和数字电路的布线和测试方法。
3. 实验步骤本次实验中,我们的主要任务是设计和实现一个数字电路,该电路能够将数字输入转化成二进制显示输出,并且使用LED灯进行显示。
以下是我们的实验步骤。
步骤一:设计真值表首先,我们需要使用布尔代数和卡诺图方法,设计出一个真值表,该真值表能够将数字输入转换成二进制数输出。
步骤二:设计逻辑电路图在真值表的基础上,我们设计了一个逻辑电路图,该电路图包括与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路,以及输入输出接口电路。
步骤三:建立硬件电路接下来,我们开始搭建硬件电路,将逻辑电路图中的元件进行布线连接。
步骤四:测试电路在布线完毕后,我们进行了电路的测试,确认电路能够工作,并且LED灯能够正常显示。
4. 实验结论通过本次实验,我学习到了数字电路的基础知识,能够使用布尔代数和卡诺图方法进行电路设计和分析。
我还学会了逻辑门的真值表和逻辑图的设计方法,以及数字电路的布线和测试方法。
最终,我和我的同学们成功地完成了数字电路的实验,将数字转换为二进制数并成功显示。
这次实验对我的学习和科研工作具有重要的启示和帮助。
数电项目实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解数字电路的基本概念和组成原理。
2. 掌握常用数字电路的分析方法。
3. 培养动手能力和实验技能。
4. 提高对数字电路应用的认识。
二、实验器材1. 数字电路实验箱2. 数字信号发生器3. 示波器4. 短路线5. 电阻、电容等元器件6. 连接线三、实验原理数字电路是利用数字信号进行信息处理的电路,主要包括逻辑门、触发器、计数器、寄存器等基本单元。
本实验通过搭建简单的数字电路,验证其功能,并学习数字电路的分析方法。
四、实验内容及步骤1. 逻辑门实验(1)搭建与门、或门、非门等基本逻辑门电路。
(2)使用数字信号发生器产生不同逻辑电平的信号,通过示波器观察输出波形。
(3)分析输出波形,验证逻辑门电路的正确性。
2. 触发器实验(1)搭建D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器电路。
(2)使用数字信号发生器产生时钟信号,通过示波器观察触发器的输出波形。
(3)分析输出波形,验证触发器电路的正确性。
3. 计数器实验(1)搭建异步计数器、同步计数器等基本计数器电路。
(2)使用数字信号发生器产生时钟信号,通过示波器观察计数器的输出波形。
(3)分析输出波形,验证计数器电路的正确性。
4. 寄存器实验(1)搭建移位寄存器、同步寄存器等基本寄存器电路。
(2)使用数字信号发生器产生时钟信号和输入信号,通过示波器观察寄存器的输出波形。
(3)分析输出波形,验证寄存器电路的正确性。
五、实验结果与分析1. 逻辑门实验通过实验,验证了与门、或门、非门等基本逻辑门电路的正确性。
实验结果表明,当输入信号满足逻辑关系时,输出信号符合预期。
2. 触发器实验通过实验,验证了D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器电路的正确性。
实验结果表明,触发器电路能够根据输入信号和时钟信号产生稳定的输出波形。
3. 计数器实验通过实验,验证了异步计数器、同步计数器等基本计数器电路的正确性。
实验结果表明,计数器电路能够根据输入时钟信号进行计数,并输出相应的输出波形。
数电实验报告
一、实验目的1. 理解数字电路的基本组成和工作原理。
2. 掌握常用数字电路的设计方法和应用。
3. 熟悉数字电路实验设备和工具的使用。
4. 培养实际操作能力和创新思维。
二、实验原理数字电路是利用数字信号进行信息处理和传输的电路。
它主要由逻辑门、触发器、计数器、译码器等基本单元组成。
本实验主要涉及以下几种数字电路:1. 逻辑门:实现基本的逻辑运算,如与、或、非、异或等。
2. 触发器:存储一位二进制信息,是实现时序逻辑的基础。
3. 计数器:对输入脉冲进行计数,广泛应用于计时、分频等领域。
4. 译码器:将二进制代码转换为其他形式的信号。
三、实验内容1. 逻辑门电路实验:验证基本逻辑门的功能,包括与门、或门、非门、异或门等。
2. 触发器电路实验:验证D触发器、JK触发器、SR触发器等的功能。
3. 计数器电路实验:设计并验证二进制计数器、十进制计数器、可逆计数器等。
4. 译码器电路实验:设计并验证二进制译码器、七段显示译码器等。
四、实验步骤1. 逻辑门电路实验:- 将基本逻辑门电路连接到实验板上。
- 输入不同的逻辑信号,观察输出结果。
- 验证基本逻辑门的功能。
2. 触发器电路实验:- 将D触发器、JK触发器、SR触发器等电路连接到实验板上。
- 输入不同的时钟信号和输入信号,观察输出结果。
- 验证触发器的功能。
3. 计数器电路实验:- 设计并搭建二进制计数器、十进制计数器、可逆计数器等电路。
- 输入不同的时钟信号,观察计数器的输出结果。
- 验证计数器的功能。
4. 译码器电路实验:- 设计并搭建二进制译码器、七段显示译码器等电路。
- 输入不同的二进制代码,观察译码器的输出结果。
- 验证译码器的功能。
五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验:通过实验验证了基本逻辑门的功能,如与门、或门、非门、异或门等。
2. 触发器电路实验:通过实验验证了D触发器、JK触发器、SR触发器等的功能,掌握了触发器的基本工作原理。
3. 计数器电路实验:通过实验设计并验证了二进制计数器、十进制计数器、可逆计数器等,掌握了计数器的设计方法和应用。
数电综合实验报告
数电综合实验报告一.实验目的通过八路数字抢答器的设计实验,要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验,掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法,熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555电路、译码/驱动电路的应用方法,熟悉掌握时序电路的设计方法。
达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容二.实验原理实验电路图如下:1: 设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7 . 8,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是1、2、3、4、5、6、7 . 8。
2: 接通电源前,抢答按钮与清零按钮都未按下。
接通电源后,主持人清除开关处于工作状态,抢答器处于工作状态,编号显示器显示为0,蜂鸣器未鸣响(为方便控制,电路设计为清除开关按下时是清零状态,未按下时为工作状态)。
等一轮抢答完成后(七段数码管显示出优先抢答队员编号,并蜂鸣器鸣响),主持人将清零开关按下数码管清为零,蜂鸣器停止鸣响。
然后先后把各队员抢答按钮与主持人清零按钮复位。
即可进入下一轮抢答。
原理为:电路中清零按钮控制D触发器集成块74LS175清零端低电平输入,按下时清零端输入为低电平(清零端低电平有效),未按下时输入高电平。
清零后D触发器集成块74LS175Q`端输出全变为高电平,使编码器74HC147(有效输入电平为低电平)无有效低电平输入,七段数码管上显示为0。
3.抢答时,队员按下抢答按钮的时间有先后次序,电路中每个抢答按钮连接一个D触发器,当一抢答按钮按下后其对应的触发器锁存住信号,Q`端输出有效低电平,同时通过反馈电路使D触发器集成块得脉冲信号终止输入,从而使其他D触发器停止工作,抢答后也无法锁存。
达到有先输入有先锁存功能. 三.实验仪器:元器件:74LS48,72LS192,74LS279、74LS148、74LS00、74LS08、74LS32、NE555、CC4511各几个,数码管三个,发光二极管一个,开关、电阻、电容若干四.实验方法及步骤1.抢答电路设计抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按按钮的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按钮操作无效。
数电实验报告1-数电实验报告实验一
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 )输入输出1234Y电压 (V)H H H H00.11L H H H1 4.23L L H H1 4.23L L L H1 4.23L L L L1 4.23(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 1.2输出输入A B Y Y电压( V)L L L L0000.16H L L L101 4.18H H L L0000.17H H H L011 4.18H H H H0000.17L H L H1100.17 3、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 。
输入输出输入输出A B Y A B Y ZL L0L L00L H1L H10H L1H L10H H0H H01(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。
数电 实验报告
数电实验报告数电实验报告引言:数电实验是电子信息类专业的基础实验之一,通过实践操作,加深学生对数字电路的理解和应用能力。
本文将结合实际实验,对数电实验进行详细的报告。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过设计、搭建并测试数字电路,加深对数字电路基本原理的理解,并掌握数字电路的设计和调试方法。
二、实验器材和原理本次实验所需的器材包括数字逻辑实验箱、示波器、函数信号发生器等。
实验原理主要涉及数字逻辑门电路、触发器、计数器等。
三、实验步骤与结果1. 实验一:基本逻辑门电路的设计与测试在实验一中,我们根据所学的逻辑门电路的知识,设计了与门、或门和非门电路,并使用实验箱搭建电路。
通过输入不同的信号,观察输出结果,验证电路的正确性。
实验结果显示,逻辑门电路能够根据输入信号的不同进行逻辑运算,并输出相应的结果。
2. 实验二:触发器的设计与测试在实验二中,我们学习了触发器的基本原理和应用。
通过搭建RS触发器和D触发器电路,并使用函数信号发生器输入时钟信号和触发信号,观察触发器的输出。
实验结果表明,触发器能够根据输入的时钟信号和触发信号,在特定条件下改变输出状态。
3. 实验三:计数器的设计与测试在实验三中,我们学习了计数器的基本原理和应用。
通过搭建二进制计数器电路,使用示波器观察计数器的输出波形,并验证计数器的功能。
实验结果显示,计数器能够根据输入的时钟信号,按照一定规律进行计数,并输出相应的结果。
四、实验总结与心得体会通过本次数电实验,我深刻理解了数字电路的基本原理和设计方法。
在实验过程中,我不仅学会了使用实验器材进行电路搭建和测试,还掌握了数字电路的调试技巧。
通过不断的实践操作,我对数字电路的理论知识有了更加深入的理解。
在今后的学习和工作中,我将继续加强对数字电路的学习和应用,不断提高自己的实践能力。
同时,我也明白了实验中的每一个细节都非常重要,只有严格按照实验步骤进行操作,才能保证实验结果的准确性和可靠性。
总之,本次数电实验是我在数字电路领域的一次重要实践,通过实验的过程,我不仅巩固了理论知识,还培养了自己的动手操作和问题解决能力。
数电实验课程总结报告(最终版)
数电实验课程总结报告(最终版)第一篇:数电实验课程总结报告(最终版)数电实验课程总结报告不知不觉,一个学期已经过去,数电实验这门课也即将结束。
回顾这个学期以来在数电实验课程中的学习,我发现自己既收获了很多,也付出了很多。
数电实验是一门结合理论并有所创新的课程。
实验一——数字集成电路功能与特性测试让我熟悉了几个常用芯片74LS247、74LS163与74LS00。
一方面数电理论课正好进行到这部分的内容,这次实验的学习让我更好的理解理论课的知识。
另一方面,在接下来的实验三中,我需要用到其中的芯片与显示电路,这为接下来的实验做好了铺垫。
实验二开始我们就与FPGA接触了。
作为一个电子信息工程专业的学生,今后的研究与学习肯定会需要使用到FPGA,所以实验二与实验三的实际应用意义是很大的。
经过简单的熟悉QuartusII软件后,我们开始了最为重要的实验三——多功能数字钟的设计。
可以说,实验三是本课程的核心所在。
实验三耗时一个多月,我们经历了一个完整的开发周期。
从数字钟功能设想到方案论证,再到软件编写与硬件焊接,再到最后的整机测试。
我投入了大量的时间与精力,最后做出了集闹钟、报时、校时、秒表、倒计时、日期显示、12——24小时制转换等功能的多功能数字钟。
在数字钟设计的过程中,我遇到了很多的问题。
一开始我是用的是纯VHDL语言编写的方案开发数字钟,可是随着功能逐渐增多,我发现语言编写并不能很容易的加减功能。
而且一旦在仿真中发现问题,我很难从源文件中查找出问题所在。
于是在离验收日期只有一个星期的时候,我毅然选择了推到重来,放弃已有的程序,重新使用顶层原理图加底层VHDL语言的方案开发。
后来的结果证明,这种方案不仅思路清晰,易于增减功能、检查错误,也能在一定程度上节约内部资源。
最后,我花了4个晚上重新编写好软件程序,花了一个晚上焊接硬件并组装调试。
这次成功的经验大大提升了我的信心,也让我懂得了敢于放弃,不怕重来的道理。
数电综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 巩固和加深对数字电路基本原理和电路分析方法的理解。
2. 掌握数字电路仿真工具的使用,提高设计能力和问题解决能力。
3. 通过综合实验,培养团队合作精神和实践操作能力。
二、实验内容本次实验主要分为以下几个部分:1. 组合逻辑电路设计:设计一个4位二进制加法器,并使用仿真软件进行验证。
2. 时序逻辑电路设计:设计一个4位计数器,并使用仿真软件进行验证。
3. 数字电路综合应用:设计一个数字时钟,包括秒、分、时显示,并使用仿真软件进行验证。
三、实验步骤1. 组合逻辑电路设计:(1)根据题目要求,设计一个4位二进制加法器。
(2)使用Verilog HDL语言编写代码,实现4位二进制加法器。
(3)使用ModelSim软件对加法器进行仿真,验证其功能。
2. 时序逻辑电路设计:(1)根据题目要求,设计一个4位计数器。
(2)使用Verilog HDL语言编写代码,实现4位计数器。
(3)使用ModelSim软件对计数器进行仿真,验证其功能。
3. 数字电路综合应用:(1)根据题目要求,设计一个数字时钟,包括秒、分、时显示。
(2)使用Verilog HDL语言编写代码,实现数字时钟功能。
(3)使用ModelSim软件对数字时钟进行仿真,验证其功能。
四、实验结果与分析1. 组合逻辑电路设计:通过仿真验证,所设计的4位二进制加法器能够正确实现4位二进制加法运算。
2. 时序逻辑电路设计:通过仿真验证,所设计的4位计数器能够正确实现4位计数功能。
3. 数字电路综合应用:通过仿真验证,所设计的数字时钟能够正确实现秒、分、时显示功能。
五、实验心得1. 通过本次实验,加深了对数字电路基本原理和电路分析方法的理解。
2. 掌握了数字电路仿真工具的使用,提高了设计能力和问题解决能力。
3. 培养了团队合作精神和实践操作能力。
六、实验改进建议1. 在设计组合逻辑电路时,可以考虑使用更优的电路结构,以降低功耗。
2. 在设计时序逻辑电路时,可以尝试使用不同的时序电路结构,以实现更复杂的逻辑功能。
数电实验报告
数电实验报告
数电实验报告
一、实验目的
1.掌握电子学基本测量仪器的使用方法;
2.了解数字电路的运算规律和运算器件的功能特性;
3.学会用运算器件搭建简单的逻辑电路。
二、实验器材和仪器
数字万用表、示波器、电压源、数字集成电路和杜邦线等。
三、实验原理
数字电路是由数字信号组成的信号处理电路。
数字电路可以进行逻辑运算和信息处理,具有逻辑运算精度高、速度快、稳定性好、可靠性高等特点。
数字电路是现代电子技术的重要组成部分,在计算机和通信系统中起着重要的作用。
四、实验过程和结果
首先,我们使用数字万用表和示波器等仪器,对数字电路的电流、电压和频率等进行测量。
然后,我们使用电压源和数字集成电路等器件,搭建数字电路,例如加法器、减法器、乘法器和除法器等。
最后,我们通过调节电压源的电压,观察数字电路的输出结果。
我们发现,当电压小于某个临界值时,输出为低电平;当电压大于该临界值时,输出为高电平。
根据这一规律,我们可以设计出更加复杂的数字电路。
五、实验总结
通过本次实验,我们学会了使用基本的电子学测量仪器,了解了数字电路的基本原理和技术特点。
同时,我们还了解了数字电路的运算规律和运算器件的功能特性,掌握了用运算器件搭
建简单逻辑电路的方法。
未来,我们可以用这些知识和技能来设计和实现更加复杂和高效的数字电路,为真正的实际应用做好准备。
数电实验实验报告
实验四:触发器和计数器
一、实验目的
1、熟悉J-K触发器的基本逻辑功能和原理。
2、了解二进制计数器工作原理。
3、设计并验证十进制,六进制计数器。
二、预习内容
1、复习有关R-S触发器,J-K触发器,D触发器的内容。
2)用示波器观察波形
通过示波器观察到输出波形为脉冲波
3.接触开关
按图接线,构成一个接触开关,摸一下触摸线,LED亮一秒
三.实验体会
本次实验是关于555集成定时器以及它构建的触发器和振荡器。555定时器在逻辑电路中用得非常广泛,可以由它产生各种各样的脉冲波形,一般作为信号源来使用。
实验六
一.实验目的:
C
D
X1
X2
A
B
C
D
X1
X2
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《数字电子技术》实验报告中频自动增益数字电路研究姓名:宋金颖学号: 12211153班级:通信1207指导老师:路鹏飞同组成员:胡帆汪蓓时间: 2014年11月25日目录1 设计任务要求 (1)2 设计方案及论证 (1)2.1 任务分析 (1)2.2 方案比较 (3)2.3 系统结构设计 (5)2.4 具体电路设计 (8)3 制作及调试过程 (17)3.1.1 制作及调试过程 (17)3.1.2 遇到的问题和解决方法 (18)3.2.1 仿真过程 (19)3.2.2 制作及调试过程 (20)3.2.3 实验结果 (21)3.2.4 遇到的问题和解决方法 (22)4 实验研究与思考 (23)5 总结 (25)5.1 本人所做工作 (25)5.2 收获体会 (25)5.3 对本课程的建议 (26)6 参考文献 (27)1 设计任务要求【基础部分】用加法器实现2位乘法电路。
【发挥部分】1)设计一个电路,输入信号50mV到5V峰峰值,1KHZ~10KHZ的正弦波信号,输出信号为3到4V的同频率,不失真的正弦波信号。
精度为8位,负载500Ω。
2)发挥部分1)中,若输出成为直流,电路如何更改。
2 设计方案及论证2.1 任务分析【基础部分】2位乘法电路是典型的组合电路。
设两位二进制分别为A1,A0和B1,B0,输出为S3,S2,S1,S0。
根据乘法展开式,如图2-1,要实现2位乘法电路,可以使用与门将两个信号相与来实现乘运算,再通过加法器实现加和运算。
最后通过输入高低电平,在数码管上观察乘积结果进行验证。
图2-1 2位乘法展开式【发挥部分】中频自动增益数字电路:自动增益数字控制电路是一种在输入信号变化很大的情况下,输出信号保持恒定或在较小的范围内波动的电路。
在通信设备中,特别是在通信接收设备中起着重要的作用。
它能够保证接收机在接收弱信号时增益高,在接收强信号时增益低,使输出保持适当的低电平,不至于因为输入信号太小而无法正常工作,也不至于因为输入信号过大而使接收机发生堵塞或饱和。
根据实验室的器材设备,输入信号可由信号发生器输入模拟信号,经过数字电路,通过转换后,输出信号可以用示波器显示出来,并测量参数。
由数字电子技术基础课程所学内容可知,ADC0809采集放大直流信号后,可以进行数字编码。
输入直流信号越大,输出数字量越大。
ADC0809输出数字量接在DAC0832的低8位数据输入端。
集成DAC0832与运算放大器接成反相比例放大器。
输入电压信号ui 接至RFB ,内部的反馈电阻R 成为放大器的输入电阻。
输出电压信号uO 接至UREF ,数字量控制的倒T 电阻网络为反相比例放大器的反馈电阻。
倒T 电阻网络的等效电阻值受输入数字量的控制,即输入电阻不变,电阻网路的等效电阻变化,其反相比例放大器的增益也随之变化。
设计理念是自动增益,也就是说当大信号的时候电路的增益是小的,小信号的时候电路的增益是大的。
如果我们先把信号ui 进过A/D 转换,得到的信号的数字量代入3.1中的除法电路的D 中恰好符合大信号小增益,小信号大增益的特点。
作为参考电压,整个 网络作为反馈网络。
由式2-1和式2-2(式0-1)(式0-2)得式2-3i U 2R R -77808i=00222ii i i REF i U I I D D R -=-=-=⋅∑∑i f U I R =(式0-3)其中,是除式的系数。
是由ADC0809将模拟输入转换成的数字量。
(式0-4)所以增益 (式0-5)也即模拟输入大时,通过ADC0809转换成的数字量就大,增益就小;模拟输入小时,通过ADC0809转换成的数字量就小,增益就大。
从而验证了自动增益功能的正确性。
2.2 方案比较【基础部分】由于本实验比较简单,在老师的提示下,仅采用了一种方案。
根据二进制数的乘法公式,设两位二进制分别为A1、A0和B1、B0,输出从高位到低位依次为S3、S2、S1、S0,其中S0=A0*B0,S1=A0*B1+A1*B0,S2=A1*B1+S1可能产生的进位,S3=S2可能产生的进位。
其中两数相与可以用74LS08(两输入四与门)实现,而加法可以用74LS283(四位二进制超前进位全加器)实现。
这种方法的几点好处:①只需要两个芯片,便于连接,节省成本。
②S3不需要再次连接电路,只需要进行空置,等待S2的进位,减少了问题产生的可能因素。
③无需使用CO 和CI 。
【发挥部分】708080702222i i i i f i i ii f i U U D R R U U R U P R D D ==-=⋅-⋅==⋅∑∑8822fR P R -⋅==-(10)REF R R K ==Ω D i U 013701372222D D D D D =⋅+⋅+⋅++⋅ (8)00137013722222i U G U D D D D -==⋅+⋅+⋅++⋅……D G DG(1) 方案一输出的频率1k~10k 正弦模拟信号转换成数字信号:比较器与计数器(74LS161)一起对输入锁存器的信号进行控制,其中,运用八个与门构成峰值异步清零模块,对ADC 传输的信号进行周期性清零。
当满足次态大于现态或完成一个周期时,一级锁存LE 引脚输入高电平,允许数据通过,而此时二级锁存LE 引脚输入低电平,处于保持状态。
最后进行DAC 转换,结合运放lm324构成除法电路,实现将IOUT1端口输出以电流为模值(其值随DAC 寄存器的内容线性变化,也即是随着数据输入而变化 )的正弦量转换为电压为模值的正弦量,并作为参考电压REF U 送回DAC 输入端8号引脚,在反馈电阻RFB 输出端加上交流输入信号i U ,2OUT I 接地并接到运算放大器的同相输入端,1OUT I 接到运算放大器的反相输入端,则把R-2R 网络型D/A 转换器构成了运算放大器的反馈元件,用R-2R 型电阻网络和运算放大器实现了模拟信号被数字D 相除的除法器。
经过运放输出D Ku u i o /=,并在DAC 和第一级运放间和电压跟随器的反馈端加了适当的反馈电阻对电压放大倍数进行调节并且对带负载能力进行提高。
(2) 方案二利用检波电路,从调幅波中取出低频信号。
检波过程也是一个频率变换过程,也要使用非线性元器件。
常用的有二极管和三极管。
另外为了取出低频有用信号,还必须使用滤波器滤除高频分量,所以检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分,再进行DAC 转换,结合运放lm324构成除法电路,实现将IOUT1端口输出以电流为模值(其值随DAC 寄存器的内容线性变化,也即是随着数据输入而变化 )的正弦量转换为电压为模值的正弦量,并作为参考电压REF U 送回DAC 输入端8号引脚,在反馈电阻RFB 输出端加上交流输入信号i U ,2OUT I 接地并接到运算放大器的同相输入端,1OUT I 接到运算放大器的反相输入端,则把R-2R 网络型D/A 转换器构成了运算放大器的反馈元件,用R-2R 型电阻网络和运算放大器实现了模拟信号被数字D 相除的除法器。
经过运放输出D Ku u i o /=,并在DAC 和第一级运放间和电压跟随器的反馈端加了适当的反馈电阻对电压放大倍数进行调节并且对带负载能力进行提高。
(3) 比较检波电路作为模拟电路更复杂,可靠性不高。
数字电路稳定性高,也更加符合要求。
本实验设计方案采用方案一。
2.3 系统结构设计【基础部分】任意两个二进制数的乘运算通过与门实现,三个结果的求和通过将运算结果输入到加法器的不同位实现。
所以共需要四个与门和一个四位加法器。
本实验采用四位快速进位加法器74LS283和与门74LS08。
由图2-2 2位乘法展开式和表2-1 乘法器真值表,结合74LS283和74LS08的芯片引脚图2-3和图2-4可以很容易的设计出系统电路框图如图2-5。
图2-2 2位乘法展开式图2-374LS283芯片引脚图图2-474ls08芯片引脚图表2-1 乘法器真值表图2-5 系统结构图【发挥部分】用ADC输出的正弦模拟信号转换成数字信号:比较器与计数器(74LS161)一起对输入锁存器的信号进行控制,其中,运用八个与门构成峰值异步清零模块,对ADC传输的信号进行周期性清零。
当满足次态大于现态或完成一个周期时,一级锁存LE引脚输入高电平,允许数据通过,而此时二级锁存LE引脚输入低电平,处于保持状态。
最后进行DAC转换,结合运放LM324构成除法电路,实现将IOUT1端口输出以电流为模值(其值随DAC寄存器的内容线性变化,也即是随着数据输入而变化)的正弦量转换为电压为模值的正弦量。
系统框图如图2-6。
图2-6 系统结构图2.4 具体电路设计【基础部分】图2-7 乘法器电路图设计采用含四个与门的74ls08和一个74ls283加法器,根据结构框图得出仿真电路,如图2-7。
在最高位我们可以采用两种方案,一种是将283芯片的CO、A3、B3接地,S3接到最高位。
一种是将S3、A3和B3都接地,CO接到最高位。
这两种不同的接法效果相同,体现了数字芯片使用的灵活性。
在实验箱上,数码管附近电路自带译码器。
只需向数码管译码电路的四个输入端传送四个二进制数,即可完成输出结果的显示。
【发挥部分】(1)分频电路图2-8 74ls161管脚图74ls161管脚图如图2-8所示。
当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后,计数器加1。
74LS161还有一个进位输出端CO,其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。
合理应用计数器的清零功能和置数功能,一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。
在本实验中,我们将时钟信号16分频。
74ls161是上升沿触发。
每当输入时钟信号有一个上升沿时,Q0管脚就会跳变,逢二进一。
并将进位信息传送到Q1管脚。
Q1、Q2、Q3管脚也是逢二进一。
也就是说,每当计数满16时,RCO就会由零变成1。
如图中的接法输出两个16分频的信号。
创造两个16分频的电路可以很好地控制锁存器轮流使信号通过,起到缓存的作用。
仿真分频部分电路图如图2-9。
图2-9 74ls161管脚连接示意图(2)A/D转化电路图2-10 ADC0809管脚图多路开关可选通8个模拟通道, 地址线为通道端口选择线,A为低地址,C为高地址,引脚图中为ADDA,ADDB和ADDCSTART是转换启动信号。
START上升沿时,复位ADC0809;START下降沿时启动芯片,开始进行A/D转换;在A/D转换期间,START应保持低电平。
ALE信号与START信号接在一起了,这样连接使得在信号的前沿写入(锁存)通道地址,紧接着在其后沿就启动转换。
Vref参考电压用来与输入的模拟信号进行比较,作为逐次逼近的基准。