数字电路设计报告
数字集成电路设计实验报告
数字集成电路设计实验报告
摘要:
本实验旨在设计一个数字集成电路,实现特定功能。
本报告将介绍实验目的、背景和理论知识、设计方法、实验步骤、结果分析和讨论以及实验总结。
1.实验目的:
设计一个数字集成电路,实现特定功能,并通过实验验证设计的正确性和可行性。
2.背景和理论知识:
简要介绍数字集成电路的基本概念和原理,并介绍与本实验相关的理论知识,包括逻辑门、布尔代数、时序电路等。
3.设计方法:
本部分将详细介绍实验中采用的设计方法,包括采用的逻辑门类型、布尔代数的转换方法、时序电路的设计方法等。
4.实验步骤:
本部分将详细描述实验的具体步骤,包括电路图的绘制、器件的选择和布局、逻辑设计的步骤、时序电路的设计方法、电路的仿真等。
5.结果分析和讨论:
本部分将对实验结果进行分析和讨论,比较设计与实际结果的差异,分析可能的原因,并讨论实验的局限性和改进方向。
6.实验总结:
总结实验过程中的收获和经验,评估实验的结果和设计的可行性,并提出对未来工作的展望和建议。
通过对数字集成电路设计实验的详细介绍和分析,本报告旨在提供一份完整的实验报告,帮助读者理解实验过程和结果,并为今后的设计工作提供参考。
数字电路与逻辑设计实验报告
数字电路与逻辑设计实验报告数字电路与逻辑设计实验报告摘要:本实验旨在通过设计和实现数字电路和逻辑门电路,加深对数字电路和逻辑设计的理解。
实验过程中,我们使用了逻辑门电路、多路选择器、触发器等基本数字电路元件,并通过实际搭建电路和仿真验证,验证了电路的正确性和可靠性。
引言:数字电路和逻辑设计是计算机科学与工程领域的重要基础知识。
在现代科技发展中,数字电路的应用范围非常广泛,涉及到计算机、通信、控制等各个领域。
因此,深入理解数字电路和逻辑设计原理,掌握其设计和实现方法,对于我们的专业学习和未来的工作都具有重要意义。
实验一:逻辑门电路的设计与实现逻辑门电路是数字电路中最基本的元件之一,通过逻辑门电路可以实现各种逻辑运算。
在本实验中,我们通过使用与门、或门、非门等逻辑门电路,设计并实现了一个简单的加法器电路。
通过搭建电路和进行仿真验证,我们验证了加法器电路的正确性。
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电路元件,可以根据控制信号的不同,选择不同的输入信号输出。
在本实验中,我们通过使用多路选择器,设计并实现了一个简单的数据选择电路。
通过搭建电路和进行仿真验证,我们验证了数据选择电路的正确性。
实验三:触发器的设计与实现触发器是一种常用的数字电路元件,可以存储和传输信息。
在本实验中,我们通过使用触发器,设计并实现了一个简单的二进制计数器电路。
通过搭建电路和进行仿真验证,我们验证了二进制计数器电路的正确性。
实验四:时序逻辑电路的设计与实现时序逻辑电路是一种特殊的数字电路,其输出不仅与输入信号有关,还与电路的状态有关。
在本实验中,我们通过使用时序逻辑电路,设计并实现了一个简单的时钟电路。
通过搭建电路和进行仿真验证,我们验证了时钟电路的正确性。
实验五:数字电路的优化与综合数字电路的优化与综合是数字电路设计中非常重要的环节。
在本实验中,我们通过使用逻辑代数和Karnaugh图等方法,对已有的数字电路进行了优化和综合。
多功能数字钟电路设计实验报告
多功能数字钟电路设计实验报告实验目的:设计一个多功能数字钟电路,能够显示当前时间,并具备闹钟、秒表和计时等功能。
实验原理:1. 数码管显示:使用4位共阴极数码管进行显示,采用BCD码方式输入。
2. 按键输入:使用按键进行时间的调节和选择功能。
3. 时钟频率:使用晶体振荡器提供系统时钟,通过分频电路控制时钟频率。
实验器材:1. 4位共阴极数码管2. 按键开关3. 74LS90分频器4. 时钟晶体振荡器5. 耐压电容、电阻等元件6. 电路连接线实验步骤:1. 连接电路:根据电路原理图,将数码管、按键开关、74LS90分频器、晶体振荡器等连接起来,注意接线正确。
2. 编写程序:根据实验要求,编写相应的程序,实现时钟、闹钟、秒表和计时等功能。
3. 调试电路:将电路通电并运行程序,观察数码管的显示情况和按键功能是否正常。
4. 测试功能:分别测试多功能数字钟的时钟、闹钟、秒表和计时等功能,确保功能正常。
5. 完善实验报告:根据实验结果和观察情况,完善实验报告,并附上电路原理图、程序代码等。
实验结果:经过调试和测试,多功能数字钟电路能够正常显示时间,并具备时钟、闹钟、秒表和计时功能。
使用按键进行时间调节和功能选择,数码管根据不同功能进行相应的显示。
实验总结:通过本次实验,我掌握了多功能数字钟电路的设计原理和实现方法,并且了解了数码管显示、按键输入、时钟频率控制等相关知识。
实验过程中,我发现电路连接正确性对功能实现起到关键作用,同时合理编写程序也是确保功能正常的重要环节。
通过实验,我对数字电路的设计和实现有了一定的了解,并且培养了动手实践和解决问题的能力。
数字电路实验报告
数字电路实验报告数字电路实验报告引言数字电路是现代电子技术中的重要组成部分,它在计算机、通信、嵌入式系统等领域发挥着重要作用。
本次实验旨在通过设计和实现几个基本的数字电路电路,加深对数字电路原理和设计的理解。
一、二进制加法器的设计与实现在数字电路中,二进制加法器是最基本的电路之一。
我们通过实验设计了一个4位二进制加法器,并对其进行了验证。
首先,我们使用逻辑门电路实现了半加器和全加器,并将它们进行了级联。
然后,我们使用逻辑门电路搭建了4位二进制加法器电路,并通过逻辑分析仪验证了其正确性。
二、时序电路的设计与实现时序电路是数字电路中非常重要的一类电路,它涉及到电路中信号的时序关系。
在本次实验中,我们设计了一个简单的时序电路——计数器电路。
我们使用JK触发器和逻辑门电路搭建了一个4位二进制计数器,并通过示波器观察了计数器的输出波形。
实验结果表明,计数器能够按照预期进行计数,并且输出波形稳定。
三、组合逻辑电路的设计与实现组合逻辑电路是由多个逻辑门电路组合而成的电路,它的输出仅仅取决于当前输入信号的状态,而与过去的输入信号状态无关。
在本次实验中,我们设计了一个4位二进制比较器电路。
我们使用逻辑门电路搭建了比较器,并通过逻辑分析仪验证了其正确性。
实验结果表明,比较器能够准确判断两个4位二进制数的大小关系。
四、存储器电路的设计与实现存储器是计算机系统中非常重要的组成部分,它用于存储和读取数据。
在本次实验中,我们设计了一个简单的存储器电路——SR锁存器。
我们使用逻辑门电路搭建了SR锁存器,并通过示波器观察了其输出波形。
实验结果表明,SR锁存器能够正确地存储和读取数据。
五、总结与展望通过本次实验,我们深入学习了数字电路的基本原理和设计方法。
我们了解了二进制加法器、时序电路、组合逻辑电路和存储器电路的设计与实现过程,并通过实验验证了它们的正确性。
通过这些实验,我们对数字电路的工作原理和应用有了更深入的了解。
在未来,我们将进一步学习和探索数字电路的高级应用,为实际工程项目提供更好的支持。
数字电路实验报告3
数字电路实验报告3实验目的本实验旨在通过实际操作,进一步了解数字电路中的加法器和减法器的基本原理,并通过观察和分析实验结果,加深对数字电路的理解。
实验原理加法器加法器是数字电路中常用的逻辑电路,用于将两个二进制数相加。
常见的加法器有半加法器、全加法器等。
在本实验中,我们将使用半加法器和全加法器来实现二进制数的加法运算。
半加法器是最基本的加法器,它只能实现1位二进制数的相加。
半加法器有两个输入端A和B,表示要相加的两个二进制位,以及两个输出端Sum和Carry,分别表示相加的结果和进位。
全加法器是在半加法器的基础上进行改进,可以实现多位二进制数的相加。
全加法器有三个输入端A、B和Carry-in,分别表示要相加的两个二进制位和进位。
它还有两个输出端Sum和Carry-out,分别表示相加的结果和进位。
减法器减法器是用于实现二进制数的减法运算的数字电路。
它可以将两个二进制数相减,并得到减法的结果。
在本实验中,我们将使用全减法器来实现二进制数的减法运算。
全减法器是将半减法器进行组合得到的。
它有三个输入端A、B和Borrow-in,分别表示被减数、减数和借位。
它还有两个输出端Diff和Borrow-out,分别表示减法的结果和借位。
实验步骤1.搭建半加法器电路:根据半加法器的原理图,使用逻辑门和触发器等器件,搭建一个半加法器电路。
2.连接输入端:将两个二进制数的相应位连接到半加法器电路的输入端A和B上。
3.连接输出端:将半加法器电路的输出端Sum和Carry连接到示波器上,用于观察结果。
4.输入数据:给输入端A和B分别输入二进制数,记录输入的数值。
5.观察结果:观察示波器上显示的结果,并记录下来。
6.分析结果:根据观察到的结果,分析二进制数的相加运算是否正确,以及进位是否正确。
7.搭建全加法器电路:根据全加法器的原理图,使用逻辑门和触发器等器件,搭建一个全加法器电路。
8.连接输入端:将两个二进制数的相应位和进位信号连接到全加法器电路的输入端A、B和Carry-in上。
数字电路实验报告
数字电路实验报告实验目的本实验的目的是通过对数字电路的实际操作,加深对数字电路原理和实验操作的理解。
通过实验,理论联系实际,加深学生对数字电路设计和实现的认识和理解。
实验内容本次实验的实验内容主要包括以下几个方面:1.数码管显示电路实验2.时序电路实验3.组合电路实验实验仪器和器材本次实验所使用的仪器和器材包括:•真空发光数字数码管•通用数字逻辑芯片•实验箱•数字电路设计软件•示波器数码管显示电路实验在数码管显示电路实验中,我们将使用真空发光数字数码管和逻辑芯片来实现数字数码管的显示功能。
具体的实验步骤如下:1.按照实验箱上的电路图,将逻辑芯片及其它所需器件正确连接。
2.通过数字电路设计软件,编写和下载逻辑芯片的程序。
3.观察数码管的显示效果,检查是否符合预期要求。
时序电路实验时序电路是数字电路中非常重要的一部分,通过时序电路可以实现各种各样的功能。
在时序电路实验中,我们将通过设计一个简单的计时器电路来学习时序电路的设计和实现。
具体的实验步骤如下:1.在实验箱上按照电路图连接逻辑芯片及其它所需器件。
2.通过数字电路设计软件,编写和下载逻辑芯片的程序。
3.通过示波器观察时序电路的波形,检查是否符合设计要求。
组合电路实验组合电路是由多个逻辑门组合而成的电路,可以实现各种逻辑功能。
在组合电路实验中,我们将使用逻辑芯片和其他器件,设计并实现一个简单的闹钟电路。
具体的实验步骤如下:1.在实验箱上按照电路图连接逻辑芯片及其它所需器件。
2.通过数字电路设计软件,编写和下载逻辑芯片的程序。
3.测试闹钟电路的功能和稳定性,检查是否符合设计要求。
实验结果与分析通过以上的实验,我们成功地实现了数码管显示、时序电路和组合电路的设计和实现。
实验结果表明,在正确连接逻辑芯片和其他器件,并编写正确的程序的情况下,我们可以实现各种各样的数字电路功能。
通过实验过程中的观察和测试,我们也发现了一些问题和改进的空间。
例如,在时序电路实验中,我们发现时序电路的波形不够稳定,可能需要进一步优化。
数电设计实验报告
一、实验目的1. 熟悉数字电路的基本组成和设计方法。
2. 学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现。
3. 掌握Verilog HDL语言进行数字电路的设计与仿真。
4. 提高数字电路分析与设计能力。
二、实验内容本次实验主要设计一个数字钟电路,要求实现以下功能:1. 显示时、分、秒,时间周期为24小时。
2. 时间基准为1秒对应1Hz的时钟信号。
3. 可通过按键进行校时。
三、实验原理数字钟电路主要由以下部分组成:1. 振荡器:产生基准时钟信号。
2. 分频器:将基准时钟信号分频,得到1Hz的时钟信号。
3. 计数器:对1Hz的时钟信号进行计数,实现秒、分、时的计时。
4. 显示器:将计时结果显示出来。
5. 校时电路:通过按键进行校时操作。
四、实验步骤1. 使用Verilog HDL语言编写数字钟电路的代码。
2. 使用ModelSim进行仿真,验证电路功能。
3. 将代码编译并下载到FPGA芯片上。
4. 在FPGA开发板上进行实验,测试电路功能。
五、实验代码```verilogmodule digital_clock(input clk, // 基准时钟信号input rst_n, // 复位信号,低电平有效 input set, // 校时按键output [5:0] h, // 时output [5:0] m, // 分output [5:0] s // 秒);reg [23:0] counter; // 计数器reg [23:0] h_counter; // 时计数器reg [23:0] m_counter; // 分计数器reg [23:0] s_counter; // 秒计数器// 时计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n) beginh_counter <= 24'd0;end else beginif (counter >= 24'd86400) beginh_counter <= h_counter + 24'd1;counter <= 24'd0;end else begincounter <= counter + 24'd1;endendend// 分计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) beginm_counter <= 24'd0;end else beginif (h_counter >= 24'd24) beginm_counter <= m_counter + 24'd1; h_counter <= 24'd0;end else beginm_counter <= m_counter + 24'd1; endendend// 秒计数器always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begins_counter <= 24'd0;end else beginif (m_counter >= 24'd59) begins_counter <= s_counter + 24'd1;m_counter <= 24'd0;end else begins_counter <= s_counter + 24'd1;endendend// 时、分、秒输出assign h = h_counter[5:0];assign m = m_counter[5:0];assign s = s_counter[5:0];endmodule```六、实验结果1. 仿真结果:使用ModelSim对代码进行仿真,验证电路功能。
数字电路与逻辑设计实验报告
数字电路与逻辑设计实验报告实验目的:本实验旨在通过实际操作,加深对数字电路与逻辑设计原理的理解,掌握数字电路的基本原理和设计方法,提高学生的动手能力和实际应用能力。
实验一,二极管的正向导通特性实验。
实验原理:二极管是一种半导体器件,具有单向导电特性。
当二极管的正向电压大于其开启电压时,二极管将处于导通状态;反之,当反向电压作用于二极管时,二极管将处于截止状态。
实验步骤:1. 将二极管连接到直流电源电路中;2. 通过改变电源电压,观察二极管的正向导通特性;3. 记录不同电压下二极管的导通情况。
实验结果与分析:通过实验,我们发现二极管在正向电压大于其开启电压时会导通,而在反向电压作用下会截止。
这验证了二极管的正向导通特性。
实验二,基本逻辑门的实验。
实验原理:基本逻辑门包括与门、或门、非门等,它们是数字电路的基本组成单元,通过不同的输入信号产生不同的输出信号。
实验步骤:1. 搭建与门、或门、非门的实验电路;2. 分别输入不同的逻辑信号,观察输出信号的变化;3. 记录实验结果。
实验结果与分析:通过实验,我们发现与门、或门、非门在不同的输入信号下产生了不同的输出信号,验证了基本逻辑门的工作原理。
实验三,触发器的实验。
实验原理:触发器是一种存储器件,具有记忆功能,可以存储一个比特的信息。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
实验步骤:1. 搭建RS触发器、D触发器、JK触发器的实验电路;2. 分别输入触发信号,观察触发器的输出变化;3. 记录实验结果。
实验结果与分析:通过实验,我们发现不同类型的触发器在接收不同触发信号时,产生了不同的输出变化,验证了触发器的存储功能。
结论:通过本次实验,我们深入理解了数字电路与逻辑设计的基本原理,掌握了数字电路的实际应用技能。
数字电路与逻辑设计是现代电子技术的基础,通过实验的学习,我们将能更好地理解和应用数字电路与逻辑设计的知识,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
数字电路综合实验报告
数字电路综合实验报告设计并实现一个具有声光显示的电子节拍器班级:姓名:班内序号:学号:一:设计课题的任务要求设计并实现一个具有声光显示的电子节拍器。
基本要求:1、速度在40~120 次/分钟范围内连续可调,通过2 个按键进行速度调节,一个用来增加,一个用来减少,当长按按键时,按5 次/秒的速度连续增加或减少,用3 个数码管显示当前速度。
2、节拍有1/4、2/4、3/4、4/4、3/8、6/8 可选,通过一个按键选择,用2 个数码管显示。
3、通过一个按键开始和停止打节拍,开始后按照设置好的节拍和速度打节拍。
4、要求有声音和灯光提示,声音要有强弱区别,灯光可用不同颜色的发光二极管表示强弱。
提高要求:1、通过一个按键选择时值(节奏类型),并在用点阵显示,如下图。
2、自拟其他功能。
二:系统设计1、设计思路:首先根据设计要求,在输入端有三个部分,即开关、速度选择和节拍选择,其中速度选择又分为加速和减速。
开关可由一个按键设置;速度的设置范围为40-120次/分钟,加速和减速可各设置一个按键,短按变化1,长按变化5;节拍可由一个按键设置,按一下变化一个节拍。
输出则要有数码管的显示,LED的显示,以及蜂鸣器。
LED和蜂鸣器状态的判定条件相同,即选择的节拍和速度。
由乐理知识,节拍分为强、次强、弱三个状态,为表示区分,用频率不相同的三个声调do、re、mi来表示,LED灯则用三种颜色的灯来区分。
需要注意的时,在设置速度长按变化时,要注意防抖部分的设置。
2、系统框图:3、分块设计:(1) 速度选择:输入端分为加速、减速、复位、时钟输入端。
输入端输入长按或短按两种信号(如tmp1、tmp1_1),输出端S作为速度的变化量传输给下个模块。
该模块实现的功能为:当没有按键输出时,速度为初始状态;当短按一下加速按键,S 加1,;当长按加速按键,若此时S小于75,S加5,若S大于75,S等于80。
减速同理。
状态转移图如图所示(2) 节拍选择:输入端按键输入由SR表示,SR=1时表示有按键输入,clear为复位端,clk为时钟输入端,J为三位二进制变量分别表示节拍。
数字电路课程设计报告
数字电路课程设计报告
本报告是针对数字电路课程设计的一份总结和分析报告。
该课程的目标是为学生提供数字电路设计的基础知识和实践能力,以及培养学生的工程实践能力和团队协作能力。
在该课程中,我们学习了数字电路的基础知识,包括数字逻辑门、布尔代数、编码器、解码器等。
通过课堂讲解、实验操作和课程设计等方式,我们深入了解了数字电路的工作原理和设计方法。
在课程设计环节中,我们按照老师的要求,组成小组进行设计。
在设计过程中,我们遇到了许多问题,例如如何选择适合的数字逻辑门、如何进行仿真测试等。
通过团队的协作,我们逐渐解决了这些问题,并取得了一定的成果。
最终,我们完成了一个简单的数字时钟设计,并进行了实验和测试。
该设计包括时钟显示、闹铃和定时器等功能,能够满足日常使用的需求。
在设计过程中,我们不仅学习了数字电路的基础知识,还提升了团队协作和解决问题的能力,收获颇丰。
综上所述,数字电路课程设计是一门非常实用的课程,通过该课程的学习,我们不仅能够掌握数字电路的相关知识和技能,还能够培养实践能力和团队协作能力,为今后的工程实践打下坚实的基础。
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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。
数字电路实验报告_北邮
一、实验目的本次实验旨在通过实践操作,加深对数字电路基本原理和设计方法的理解,掌握数字电路实验的基本步骤和实验方法。
通过本次实验,培养学生的动手能力、实验技能和团队合作精神。
二、实验内容1. 实验一:TTL输入与非门74LS00逻辑功能分析(1)实验原理TTL输入与非门74LS00是一种常用的数字逻辑门,具有高抗干扰性和低功耗的特点。
本实验通过对74LS00的逻辑功能进行分析,了解其工作原理和性能指标。
(2)实验步骤① 使用实验箱和实验器材搭建74LS00与非门的实验电路。
② 通过实验箱提供的逻辑开关和指示灯,验证74LS00与非门的逻辑功能。
③ 分析实验结果,总结74LS00与非门的工作原理。
2. 实验二:数字钟设计(1)实验原理数字钟是一种典型的数字电路应用,由组合逻辑电路和时序电路组成。
本实验通过设计一个24小时数字钟,使学生掌握数字电路的基本设计方法。
(2)实验步骤① 分析数字钟的构成,包括分频器电路、时间计数器电路、振荡器电路和数字时钟的计数显示电路。
② 设计分频器电路,实现1Hz的输出信号。
③ 设计时间计数器电路,实现时、分、秒的计数。
④ 设计振荡器电路,产生稳定的时钟信号。
⑤ 设计数字时钟的计数显示电路,实现时、分、秒的显示。
⑥ 组装实验电路,测试数字钟的功能。
3. 实验三:全加器设计(1)实验原理全加器是一种数字电路,用于实现二进制数的加法运算。
本实验通过设计全加器,使学生掌握全加器的工作原理和设计方法。
(2)实验步骤① 分析全加器的逻辑功能,确定输入和输出关系。
② 使用实验箱和实验器材搭建全加器的实验电路。
③ 通过实验箱提供的逻辑开关和指示灯,验证全加器的逻辑功能。
④ 分析实验结果,总结全加器的工作原理。
三、实验结果与分析1. 实验一:TTL输入与非门74LS00逻辑功能分析实验结果表明,74LS00与非门的逻辑功能符合预期,具有良好的抗干扰性和低功耗特点。
2. 实验二:数字钟设计实验结果表明,设计的数字钟能够实现24小时计时,时、分、秒的显示准确,满足实验要求。
数字电路课程设计(5篇)
数字电路课程设计(5篇)第一篇:数字电路课程设计数字电路课程设计要求:1.结合所学知识设计一简单实用电路(建议选多功能数字钟),并在实验室里完成实物电路的连接调试。
2.每人独立完成一篇课程论文,论文至少2000字,可手写,也可打印(打印稿的格式另附)。
3.要求写出设计背景,理论基础,设计思路,设计过程,调试过程,仿真过程(可选),最终电路等。
4.总结所设计电路的优点,缺点,改进方向。
5.严禁抄袭,所有雷同论文均以0分计。
6.选多功能数字钟的同学在数字电路实验室完成实验。
选其它题目的同学所需软硬件资源请自行解决。
第二篇:数字电路课程设计一、设计报告书的要求: 1.封面2.课程设计任务书(题目,设计要求,技术指标等)3.前言(发展现状、课程设计的意义、设计课题的作用等方面)。
3.目录4.课题设计(⑴ 写出你考虑该问题的基本设计思路,画出一个实现电路功能的大致框图。
⑵ 画出框图中的各部分电路,对各部分电路的工作原理应作出说明。
⑶ 画出整个设计电路的原理电路图,并简要地说明电路的工作原理。
⑷ 用protel画原理电路图。
(5)用Multisim或者Proteus画仿真图。
5.总图。
6.课题小结(设计的心得和调试的结果)。
7.参考文献。
二、评分依据:①设计思路,②单元电路正确与否,③整体电路是否完整,④电路原理说明是否基本正确,⑤报告是否清晰,⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。
三、题目选择:(三人一组,自由组合)(设计要求,技术指标自己选择)1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现水箱水位自动控制器,电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。
要求能够实现如下功能:水箱中的水位低于预定的水位时,自动启动水泵抽水;而当水箱中的水位达到预定的高水位时,使水泵停止抽水,始终保持水箱中有一定的水,既不会干,也不会溢,非常的实用而且方便。
2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现要求电路以CD4011作为中心元件,结合外围电路,实现以下功能:在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮;夜间或光线较暗时,节电开关呈预备工作状态,当有人经过该开关附近时,脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。
数字电路与逻辑设计实验报告
数字电路与逻辑设计实验报告本次实验内容主要涉及数字电路与逻辑设计的相关知识,通过实际操作和实验验证,加深对数字电路和逻辑设计原理的理解和掌握。
本次实验包括了基本的数字逻辑门电路实验、组合逻辑电路实验和时序逻辑电路实验。
首先,我们进行了基本的数字逻辑门电路实验。
在实验中,我们使用了与门、或门、非门和异或门等基本逻辑门电路,通过搭建电路并输入不同的逻辑信号,观察输出的结果,验证了逻辑门的基本功能和特性。
在实验过程中,我们发现逻辑门的输出结果与输入信号之间的逻辑关系是十分严谨和可靠的,这也为后续的实验奠定了基础。
其次,我们进行了组合逻辑电路实验。
在这一部分实验中,我们学习了多位数加法器、译码器、编码器等组合逻辑电路的设计和应用。
通过实际搭建电路并输入不同的输入信号,我们观察到了组合逻辑电路的输出结果,并验证了其设计的正确性和可靠性。
在实验过程中,我们深刻体会到了组合逻辑电路的设计原理和应用场景,对数字电路的实际应用有了更深入的了解。
最后,我们进行了时序逻辑电路实验。
时序逻辑电路是在组合逻辑电路的基础上引入了时钟信号,具有一定的存储功能和时序控制功能。
在实验中,我们学习了触发器、计数器等时序逻辑电路的设计和应用,通过实际操作和观察,我们对时序逻辑电路的工作原理和特性有了更深入的认识。
通过本次实验,我们不仅加深了对数字电路和逻辑设计原理的理解,还提高了实际动手操作和实验验证的能力。
数字电路与逻辑设计是计算机科学与技术专业的重要基础课程,对于我们的专业学习和未来的工作都具有重要意义。
通过这次实验,我们不仅掌握了数字电路和逻辑设计的基本原理和方法,还培养了动手实验和解决实际问题的能力,对我们的专业学习和未来的发展都具有重要意义。
总之,本次实验内容丰富、实用,通过实际操作和实验验证,我们加深了对数字电路与逻辑设计的理解和掌握,为我们的专业学习和未来的工作打下了坚实的基础。
希望通过不断的实践和学习,我们能够更加深入地理解和应用数字电路与逻辑设计的知识,为我们的专业发展和未来的工作做好充分的准备。
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。
数字电路实验报告
数字电路实验报告摘要:本实验旨在通过设计和实现数字电路,加深对数字电路原理的理解,并掌握电路设计和实验的基本方法。
本实验主要包括逻辑门电路、计数器电路和状态机电路的设计与实现。
通过实验,我们成功验证了数字电路的基本原理和功能。
引言:数字电路是现代电子技术的基础,广泛应用于计算机、通信、嵌入式系统等领域。
数字电路实验是电子工程专业的重要实践环节,通过实验可以加深对数字电路原理的理解,培养学生的动手实践能力和问题解决能力。
一、逻辑门电路设计与实现逻辑门电路是数字电路的基本组成部分,本实验通过设计和实现与、或、非、异或等逻辑门电路,加深对逻辑门的理解。
1.1 与门电路设计与实现与门是将两个输入信号进行逻辑与运算的电路,输出信号为两个输入信号的逻辑与。
根据与门的真值表,我们设计了与门电路,并使用逻辑门集成电路进行实现。
1.2 或门电路设计与实现或门是将两个输入信号进行逻辑或运算的电路,输出信号为两个输入信号的逻辑或。
根据或门的真值表,我们设计了或门电路,并使用逻辑门集成电路进行实现。
1.3 非门电路设计与实现非门是将输入信号进行逻辑非运算的电路,输出信号为输入信号的逻辑非。
根据非门的真值表,我们设计了非门电路,并使用逻辑门集成电路进行实现。
1.4 异或门电路设计与实现异或门是将两个输入信号进行异或运算的电路,输出信号为两个输入信号的异或。
根据异或门的真值表,我们设计了异或门电路,并使用逻辑门集成电路进行实现。
二、计数器电路设计与实现计数器电路是数字电路中常用的电路,本实验通过设计和实现二进制计数器和BCD计数器,加深对计数器电路的理解。
2.1 二进制计数器电路设计与实现二进制计数器是一种能够进行二进制计数的电路,根据计数器的位数,可以实现不同范围的计数。
我们设计了4位二进制计数器电路,并使用触发器和逻辑门集成电路进行实现。
2.2 BCD计数器电路设计与实现BCD计数器是一种能够进行BCD码计数的电路,BCD码是二进制编码的十进制表示形式。
数字系统电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解数字系统电路的基本原理和组成。
2. 掌握数字电路的基本实验方法和步骤。
3. 通过实验加深对数字电路知识的理解和应用。
4. 培养学生的动手能力和团队合作精神。
二、实验原理数字系统电路是由数字逻辑电路构成的,它按照一定的逻辑关系对输入信号进行处理,产生相应的输出信号。
数字系统电路主要包括逻辑门电路、触发器、计数器、寄存器等基本单元电路。
三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 数字万用表3. 示波器4. 逻辑分析仪5. 编程器四、实验内容1. 逻辑门电路实验(1)实验目的:熟悉TTL、CMOS逻辑门电路的逻辑功能和测试方法。
(2)实验步骤:1)搭建TTL与非门电路,测试其逻辑功能;2)搭建CMOS与非门电路,测试其逻辑功能;3)测试TTL与门、或门、非门等基本逻辑门电路的逻辑功能。
2. 触发器实验(1)实验目的:掌握触发器的逻辑功能、工作原理和应用。
(2)实验步骤:1)搭建D触发器电路,测试其逻辑功能;2)搭建JK触发器电路,测试其逻辑功能;3)搭建计数器电路,实现计数功能。
3. 计数器实验(1)实验目的:掌握计数器的逻辑功能、工作原理和应用。
(2)实验步骤:1)搭建同步计数器电路,实现加法计数功能;2)搭建异步计数器电路,实现加法计数功能;3)搭建计数器电路,实现定时功能。
4. 寄存器实验(1)实验目的:掌握寄存器的逻辑功能、工作原理和应用。
(2)实验步骤:1)搭建4位并行加法器电路,实现加法运算功能;2)搭建4位并行乘法器电路,实现乘法运算功能;3)搭建移位寄存器电路,实现数据移位功能。
五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验通过搭建TTL与非门电路和CMOS与非门电路,测试了它们的逻辑功能,验证了实验原理的正确性。
2. 触发器实验通过搭建D触发器和JK触发器电路,测试了它们的逻辑功能,实现了计数器电路,验证了实验原理的正确性。
3. 计数器实验通过搭建同步计数器和异步计数器电路,实现了加法计数和定时功能,验证了实验原理的正确性。
数字电路实验报告
数字电路实验报告摘要本次实验通过搭建数字电路实验平台,进行了基本门电路的实验,并观察了不同电路的输出结果。
实验结果表明,基本门电路具有逻辑运算功能,能够实现信息的存储与传输,对于数字系统的设计与应用具有重要意义。
引言数字电路是计算机系统的重要组成部分,它通过处理和传输二进制信号来实现计算和控制功能。
基本门电路作为数字电路的基础,能够实现逻辑运算。
本次实验旨在通过搭建数字电路实验平台,探究基本门电路的工作原理并观察不同电路的输出结果。
实验方法1. 实验材料:- 4个双极性开关- 8个LED灯- 不同类型的集成电路芯片:AND门、OR门、XOR门、与非门、或非门等- 电平转换电路- 电源和导线等实验器材。
2. 实验步骤:1) 将所需的芯片和开关等电路构建材料准备齐全。
2) 按照实验要求将电路连接在数字电路实验平台上。
3) 打开实验平台电源,观察电路的输出结果。
4) 按照不同的开关状态,记录实验结果并进行分析。
实验结果与分析1. 实验一:AND门电路AND门电路是最基本的逻辑门电路之一,其输出信号只有当输入信号全部为高电平时才为高电平。
通过实验搭建的AND门电路,我们可以观察到以下现象:- 当两个输入信号均为低电平时,LED灯不亮。
- 当一个输入信号为低电平,另一个输入信号为高电平时,LED灯不亮。
- 当两个输入信号均为高电平时,LED灯亮起。
实验结果表明,AND门电路的输出结果符合预期,它具备了与运算的逻辑功能。
2. 实验二:OR门电路OR门电路也是一种基本的逻辑门电路,其输出信号只有当至少一个输入信号为高电平时才为高电平。
通过实验搭建的OR门电路,我们可以观察到以下现象:- 当两个输入信号均为低电平时,LED灯不亮。
- 当一个输入信号为低电平,另一个输入信号为高电平时,LED灯亮起。
- 当两个输入信号均为高电平时,LED灯亮起。
实验结果表明,OR门电路的输出结果符合预期,它具备了或运算的逻辑功能。
数字电路课程设计报告
数字电路课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路的基本概念,掌握常用逻辑门的功能及符号表示;2. 学会分析简单的数字电路,并能正确运用逻辑门设计基本的数字逻辑电路;3. 掌握数字电路中时序逻辑的分析与设计方法,理解触发器的工作原理及其应用;4. 了解数字电路中常见的脉冲信号及其特点,为后续学习数字系统设计打下基础。
技能目标:1. 能够运用所学知识,正确绘制并搭建简单的数字电路;2. 能够运用逻辑门进行基本的数字逻辑电路设计,并验证电路的功能;3. 能够对给定的时序逻辑问题进行分析,设计出满足要求的触发器;4. 能够运用所学知识,解决实际数字电路问题,提高实践操作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣,激发他们学习电子技术的热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性,提高学生的实验素养;3. 培养学生团队协作意识,提高沟通与表达能力,为将来从事电子技术相关领域工作奠定基础;4. 培养学生具备创新意识,敢于挑战困难,勇于探索未知领域。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论联系实际,提高学生的实践操作能力。
通过本课程的学习,使学生掌握数字电路的基本知识和技能,培养他们分析问题、解决问题的能力,为后续学习电子技术打下坚实基础。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,激发他们的学习兴趣,提高团队协作能力和创新意识。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基本概念:包括数字信号与模拟信号的对比,数字电路的特点与分类,常用数制及其转换方法。
2. 逻辑门电路:介绍基本逻辑门(与、或、非、异或门等)的功能、符号及真值表,组合逻辑电路的分析与设计。
教材章节:第2章“逻辑门电路”3. 时序逻辑电路:讲解触发器的工作原理、类型及应用,计数器、寄存器等时序逻辑电路的设计与分析。
教材章节:第3章“时序逻辑电路”4. 脉冲信号与数字电路:介绍脉冲信号的特点,分析555定时器电路及其应用,探讨数字电路中的时钟信号。
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设计题目1:电子秒表1. 实验目的(1).学习数字电路中基本RS 触发器、单稳态触发器、时钟发生器以及计数、译码显示等基本单元的综合设计。
(2).学习电子秒表的调试方法。
(3).学习仿真软件的使用。
2.实验内容(1)测试基本RS 触发器 (2)测试单稳态触发器 (3)测试时钟发生器 (4)测试计数器 (5)电子秒表的整体测试 (6)测试电子秒表的准确度3. 仿真实验器件74LS00 *2,555,74LS90 *3,电位器,电阻,电容若干。
4. 实验原理下图为电子秒表的电原理图,按功能分成四个单元电路。
R13kR23k123U1:A74LS00456U1:B74LS00R31.5kR41kC1510pF1098U1:C74LS00131211U1:D74LS00123U2:A74LS00C24.7nFR5470R4DC7Q 3G N D1V C C8TR2TH6CV5U3555R61kR71kC35nF456U2:B74LS00C K A 14Q 012C K B1Q 19Q 28Q 311R 0(1)2R 0(2)3R 9(1)6R 9(2)7U474LS90C K A 14Q 012C K B1Q 19Q 28Q 311R 0(1)2R 0(2)3R 9(1)6R 9(2)7U574LS90C K A 14Q 012C K B1Q 19Q 28Q 311R 0(1)2R 0(2)3R 9(1)6R 9(2)7U674LS90C K A 14Q 012C K B1Q 19Q 28Q 311R 0(1)2R 0(2)3R 9(1)6R 9(2)7U774LS90C40.01uF4.1基本RS触发器上图中单元I为用集成与非门构成的基本RS触发器。
属于低电平直接触发的触发器,有直接复位、置位功能。
它的一路输出Q’作为单稳态触发器的输入,另一路输出Q作为与非门5的输入控制信号。
按动按钮开关SB2(接地),则门1输出Q’=1;门2输出Q=0,SB2复位后Q和Q’的状态保持不变。
再按动按钮开关SB1,则Q由0变为1,门5启动,为计数器启动做好准备。
Q’由1变为0,送出负脉冲,启动单稳态触发器。
基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
4.2.单稳态触发器原理图中单元II为与非门构成的微分型单稳态触发器。
单稳态触发器的输入触发负脉冲信号u i由基本RS触发器Q’提供,输出负脉冲u0通过非门加到计数器的清除端R0。
静态时,门4应处于截止状态,故电阻R必须小于门的关门电阻R off。
定时元件RC取值不同,输出脉冲宽度也不相同。
当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时,可以省去输入微分电路的R p和C p。
单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。
4.3.时钟发生器原理图中单元III为用555定时器构成的多些振荡器,是一种性能较好的时钟源。
调节电位器R w,使在输出端3获得频率为50Hz的矩形波信号,当基本RS触发器Q=1时,门5启动,此时50Hz脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器1的计数输入端CP2。
4.4.计数以及译码显示二—五—十进制计数器74LS90构成电子秒表的计数单元,如原理图中单元IV所示。
其中计数器1接成五进制形式,对频率为50Hz的时钟脉冲进行5分频,在输出端Q D取得周期为0.1s的矩形脉冲,作为计数器2的时钟输入。
计数器2以及计数器3接成8421码十进制形式,其输出端与译码显示单元的相应输入端连接,可显示0.1~0.9秒,1~9.9秒的计时。
5. 实验步骤实验中,应按照实验任务的次序,将各单元电路逐个进行连接和调试,即分别测试基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器以及计数器的逻辑功能,待各个单元电路工作正常后,再将有关电路逐级连接进行测试……,直到测试电子秒表整个电路的功能。
这样的测试方法有利于检查和排除故障,保证实验顺利进行。
5.1.基本RS触发器的测试测试方法参考门电路测试实验。
5.2.单稳态触发器的测试(1). 静态测试。
用直流数字电压表测量A、B、D、F各点电位值。
记录之。
(2). 动态测试。
输入端接1KHz连续脉冲源,用示波器观察并描绘D和F 点波形,如单稳输出脉冲持续时间太短,难以观察,可以适当加大微分电容C(如改成0.1uF)待测试完毕,再恢复4700pF。
5.3.时钟发生器的测试用示波器观察E点输出电压波形并测量其频率,调节电位器R w,使输出矩形波频率为50Hz。
5.4.计数器测试1). 计数器1接成五进制形式,R0(1)、R0(2)、S9(1)、S9(2)接0/1开关,CP2接单次脉冲源,CP1接高电平1,Q D~Q A接译码显示输入端DCBA,按表1测试其逻辑功能,记录之。
2). 计数器2以及计数器3接成8421码十进制形式,同内容1进行逻辑功能测试,记录之。
3). 将计数器1,2,3级联,进行逻辑功能测试。
记录之。
5.5.电子秒表的整体测试各单元电路测试正常后,按原理图把几个单元电路连接起来,进行电子秒表的总体测试。
先按下按钮开关S2,此时电子秒表不工作,再按下按钮开关S1,则计数器清零后便开始计时,观察数码管显示技术情况是否正常,如不需要计数或暂停计数时,按下开关S2,计数立即停止,但数码管保留所计数之值。
6.电子秒表准确度的测试利用电子钟或手表的秒计时对电子秒表进行校准。
74LS90是异步二—五—十进制计数器,它既可以作为二进制加法计数器,又可以作五进制和十进制加法计数器。
74LS90引脚排列如下图:表1为74LS90的功能表。
通过不同的连接方式,74LS90可以实现四种不同的逻辑功能;而且还可以借助R0(1)、R0(2)对计数器清零,借助S9(1)、S9(2)将计数器置9。
其功能详述如下:(1). 计数脉冲从CP1输入,Q A作为输出端,为二进制计数器。
(2). 计数脉冲从CP2输入,Q D Q C Q A作为输出端,为异步五进制计数器。
(3). 若将CP2和Q A相连,计数脉冲由CP1输入,Q A,Q B,Q C,Q D作为输出端,则构成异步8421十进制计数器。
(4). 若将CP1与Q D相连,计数脉冲由CP2输入,Q A,Q B,Q C,Q D作为输出端,则构成异步5421码加法计数器。
(5). 清零、置9功能1). 异步清零。
当R0(1)和R0(2)均为1;S9(1)和S9(2)中有0时,实现异步清零功能。
2). 置9功能。
当R0(1)和R0(2)均为0;S9(1)和S9(2)中有1时,实现置9功能。
设计题目3、八路抢答器抢答器的应用非常普遍,可用在各种竞赛中。
本题目的设计要求如下:(1)当主持人按下抢答开始按钮,同时喇叭发出嘀的一声,八路抢答开始。
(2)八路抢答按钮的编号分别为1~8,一次只能有一人抢答成功。
(3)当某一路抢答成功时,发光二极管立即点亮,并在数码管上显示该路的号码。
直到主持人按复位开关为止,其他人再抢答无效。
(4)当主持人按复位按钮后,必须下次重新按开始按钮才能抢答。
1、核心器件仔细分析直到,抢答器的输入为八路抢答按钮及主持人控制的抢答开始和清零两个按钮。
抢答器的输出为一个发光二极管、一个数码管和一个蜂鸣器。
因为要把八路的开关量转变为对应的数字来显示,而显示译码器接受的是BCD码,所以这里要用到8-3线编码器。
而74LS148是一个中规模且具有优先编码权限的集成器件,它的优先权按输入端编号从高到底。
74LS148的引脚图如下图所示:01011121231341526374EI 5EO15A09A17A26GS14U174LS148EI 是使能端,低电平有效。
EO 和GS 都为输出,且互反。
当EI 有效,且正常编码时,即八路输入中有任一个输入有效,则EO 为高电平,GS 为低电平;如果没有一路输入为低电平,则EO 为低电平,GS 为高电平。
这两个引脚通常用于芯片的扩展。
2、题目分析与设计为了使数码管正确显示每一路输入对应的编号,还必须把74LS148的反码再正过来。
加反相器使不行的,因为编码器是组合逻辑电路,信号不能呢个保持,一旦某一路的抢答按钮抢答结束,输入的编码就不复存在了,数字无法持续显示,所以必须使用锁存器电路,对74LS148的输出进行取反的同时并锁存,直到复位信号到来。
八路抢答器的原理图如下图所示:01011121231341526374E I5E O 15A 09A 17A 26G S14U174LS148R110kR210k R310k R410k R510k R610k R710k R810kR4DC7Q 3G N D1V C C8TR 2TH6CV5U2555R910kC10.47uFC20.01uFR1010kR1110kD2Q5C L K3Q6S4R 1U3:A 74LS74D12Q9C L K11Q8S10R 13U3:B 74LS74D2Q5C L K3Q6S4R 1U4:A 74LS74D12Q9C L K11Q8S10R 13U4:B 74LS74D2Q5C L K3Q6S 4R1U5:A74LS74D12Q9C L K11Q8S 10R13U5:B74LS74D2Q5C L K3Q 6S4R1U6:A74LS74123U7:A74LS32456U7:B74LS329108U7:C74LS32R12200D1LED-BLUEA 7QA 13B 1QB 12C 2QC 11D6QD 10BI/RBO 4QE 9RBI 5QF 15LT 3QG14U87448BUZ1BUZZER复位开始下面分块来介绍设计原理。
1、编码部分由八路电阻与按钮串联再电源和地之间,中间点引出接到优先编码器74LS148的八个输入端,S1-S7分别接到输入1-7,而S8接到输入0上,当s8动作时显示8.这样使抢答者的编号1-7正好与编码器的输入和输出对应上。
六个D 触发器用来锁存信号,只使用异步输入端,相当于低电平输入有效的RS 锁存器。
中间三个D 触发器的异步置位S 端接编码器的三个输出,经过反相保持后接到显示译码器的输入端,异步清零端R 接到另一个D 触发器U5:B 的Q ’端,由复位按钮来控制。
输入s8按钮接到了74LS148的输入0上,而它的优先权是最低的,也就是只要没有其他输入有效就会编0的编码,造成次开关按下或不按下都显示0.这样的话,我们可以直接把这s8经锁存器U3:A 接到74LS48显示译码器的测灯输入端LT ,只要s8按下就显示8,这样s8的优先权就变成最高的了。
而8位抢答者之间没有优先权之分的,所以无论谁先抢答,此时会使74LS148的GS 信号为高电平,把此信号经过D 触发器U5:A 锁存再与置位、复位信号相或产生74LS148的使能信号。