数字电路实验

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数字电路全部实验

数字电路全部实验

数字电子技术实验报告实验一门电路逻辑功能及测试 (1)实验二数据选择器与应用 (4)实验三触发器及其应用 (8)实验四计数器及其应用 (11)实验五数码管显示控制电路设计 (17)实验六交通信号控制电路 (19)实验七汽车尾灯电路设计 (25)班级:08030801学号:2008301787 2008301949姓名:纪敏于潇实验一 门电路逻辑功能及测试一、实验目的:1.加深了解TTL 逻辑门电路的参数意义。

2.掌握各种TTL 门电路的逻辑功能。

3.掌握验证逻辑门电路功能的方法。

4.掌握空闲输入端的处理方法。

二、实验设备:THD —4数字电路实验箱,数字双踪示波器,函数信号发射器, 74LS00二输入端四与非门,导线若干。

三、实验步骤及内容: 1.测试门电路逻辑功能。

选用双四输入与非门74LS00一只,按图接线,将输入电平按表置位,测输出电平用与非门实现与逻辑、或逻辑和异或逻辑。

用74LS00实现与逻辑。

用74LS00实现或逻辑。

用74LS00实现异或逻辑。

2.按实验要求画出逻辑图,记录实验结果。

3.实验数据与结果将74LS00二输入端输入信号分别设为信号A 、B用74LS00实现与逻辑 1A B A B =∙ 逻辑电路如下:12374LS00AN45674LS00ANA BA 端输入TTL 门信号,B 端输入高电平,输出波形如下:A 端输入TTL 门信号,B 端输入低电平,输出波形如下:1、 用74LS00实现或逻辑11A B A B A B +=∙=∙∙∙逻辑电路如下12374LS00AN45674LS00AN910874LS00ANcU1A BA 端输入TTL 门信号,B 端输入高电平,输出波形如下:A 端输入TTL 门信号,B 端输入低电平,输出波形如下:2、 用74LS00实现异或逻辑 A B AB BA AB BA ABB ABA ⊕=+=∙=∙逻辑电路如下:A 端输入TTL 门信号,B 端输入高电平,输出波形如下:A 端输入TTL 门信号,B 端输入低电平,输出波形如下:实验二数据选择器及其应用一、实验目的1.通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点。

数字电路设计实训实验报告

数字电路设计实训实验报告

一、实验目的1. 熟悉数字电路的基本组成和基本逻辑门电路的功能。

2. 掌握组合逻辑电路的设计方法,包括逻辑表达式化简、逻辑电路设计等。

3. 提高动手实践能力,培养独立思考和解决问题的能力。

4. 理解数字电路在实际应用中的重要性。

二、实验原理数字电路是一种用数字信号表示和处理信息的电路,其基本组成单元是逻辑门电路。

逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等,它们通过输入信号的逻辑运算,输出相应的逻辑结果。

组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的,其输出仅与当前输入信号有关,与电路的过去状态无关。

本实验将设计一个简单的组合逻辑电路,实现特定功能。

三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 逻辑门电路(如与非门、或非门、异或门等)3. 逻辑电平测试仪4. 线路板5. 电源四、实验内容1. 组合逻辑电路设计(1)设计一个三人表决电路三人表决电路的输入信号为三个人的投票结果,输出信号为最终的表决结果。

根据题意,当至少有两人的投票结果相同时,输出为“通过”;否则,输出为“不通过”。

(2)设计一个4选1数据选择器4选1数据选择器有4个数据输入端、2个选择输入端和1个输出端。

根据选择输入端的不同,将4个数据输入端中的一个输出到输出端。

2. 组合逻辑电路搭建与测试(1)搭建三人表决电路根据电路设计,将三个与门、一个或门和一个异或门连接起来,构成三人表决电路。

(2)搭建4选1数据选择器根据电路设计,将四个或非门、一个与非门和一个与门连接起来,构成4选1数据选择器。

(3)测试电路使用逻辑电平测试仪,测试搭建好的电路在不同输入信号下的输出结果,验证电路的正确性。

3. 实验结果与分析(1)三人表决电路测试结果当输入信号为(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)时,输出为“通过”;当输入信号为(1,1,0)、(0,1,1)、(1,0,1)时,输出为“不通过”。

测试结果符合设计要求。

(2)4选1数据选择器测试结果当选择输入端为(0,0)时,输出为输入端A的信号;当选择输入端为(0,1)时,输出为输入端B的信号;当选择输入端为(1,0)时,输出为输入端C的信号;当选择输入端为(1,1)时,输出为输入端D的信号。

数字电路实验

数字电路实验

实验一基本门电路(验证型)一、实验目的(1)熟悉常用门电路的逻辑功能;(2)学会利用门电路构成简单的逻辑电路。

二、实验器材数字电路实验箱 1台;74LS00、74LS02、74LS86各一块三、实验内容及步骤1、TTL与非门逻辑功能测试(1)将四2输入与非门74LS00插入数字电路实验箱面板的IC插座上,任选其中一与非门。

输入端分别输入不同的逻辑电平(由逻辑开关控制),输出端接至LED“电平显示”输入端。

观察LED亮灭,并记录对应的逻辑状态。

按图1-1接线,检查无误方可通电。

图1-1表1-1 74LS00逻辑功能表2、TTL或非门、异或门逻辑功能测试分别选取四2输入或非门74LS02、四2输入异或门74LS86中的任一门电路,测试其逻辑功能,功能表自拟。

3、若要实现Y=A′, 74LS00、74LS02、74LS86将如何连接,分别画出其实验连线图,并验证其逻辑功能。

4、用四2输入与非门74LS00实现与或门Y=AB+CD的功能。

画出实验连线图,并验证其逻辑功能。

四、思考题1.TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平?2.如何处理各种门电路的多余输入端?附:集成电路引出端功能图实验二组合逻辑电路(设计型)一、实验目的熟悉简单组合电路的设计和分析过程。

二、实验器材数字电路实验箱 1台,74LS00 三块,74LS02、74LS04、74LS08各一块三、实验内容及步骤1、设计一个能比较一位二进制A与 B大小的比较电路,用X1、X2、X3分别表示三种状态:A>B时,X1=1;A<B时X2=1;A=B时X3=1。

(用74LS04、74LS08和74LS02实现)要求:(1)列出真值表;(2)写出函数逻辑表达式;(3) 画出逻辑电路图,并画出实验连线图;(4)验证电路设计的正确性。

2、测量组合电路的逻辑关系:(1)图3-2电路用3块74LS00组成。

按逻辑图接好实验电路,输入端A、B、C 分别接“逻辑电平”,输出端D、J接LED“电平显示”;图3-2 表3-2(2)按表3-2要求,将测得的输出状态和LED显示分别填入表内;(3)根据测得的逻辑电路真值表,写出电路的逻辑函数式,判断该电路的功能。

《数字电路》实验报告

《数字电路》实验报告

《数字电路》实验报告项目一逻辑状态测试笔的制作一、项目描述本项目制作的逻辑状态测试笔,由集成门电路芯片74HC00、发光二极管、电阻等元器件组成,项目相关知识点有:基本逻辑运算、基本门电路、集成逻辑门电路等;技能训练有:集成逻辑二、项目要求用集成门电路74HC00制作简易逻辑状态测试笔。

要求测试逻辑高电平时,红色发光二极管亮,测试逻辑低电平时绿色发光二极管亮。

三、原理框图四、主要部分的实现方案当测试探针A测得高电平时,VD1导通,三级管V发射级输出高电平,经G1反相后,输出低电平,发光二级管LED1导通发红光。

又因VD2截止,相当于G1输入端开路,呈高电平,输出低电平,G3输出高电平,绿色发光二级管LED2截止而不发光。

五、实验过程中遇到的问题及解决方法(1)LED灯不能亮:检查硬件电路有无接错;LED有无接反;LED有无烧坏。

(2)不能产生中断或中断效果:检查硬件电路有无接错;程序中有无中断入口或中断子程序。

(3)输入电压没有反应:数据原理图有没有连接正确,检查显示部分电路有无接错;4011逻辑门的输入端有无浮空。

六、心得体会第一次做的数字逻辑试验是逻辑状态测试笔,那时什么都还不太了解,听老师讲解完了之后也还不知道从何下手,看到前面的人都起先着手做了,心里很焦急可就是毫无头绪。

老师说要复制一些文件协助我们做试验(例如:试验报告模板、试验操作步骤、引脚等与试验有关的文件),还让我们先画原理图。

这时,关于试验要做什么心里才有了一个模糊的框架。

看到别人在拷贝文件自己又没有U盘只好等着借别人的用,当然在等的时候我也画完了逻辑测试笔的实操图。

后面几次都没有过,但最后真的发觉试验的次数多了,娴熟了,知道自己要做的是什么,明确了目标,了解了方向,其实也没有想象中那么困难。

七、元器件一逻辑状态测试笔电路八、附实物图项目二多数表决器电路设计与制作一、项目描述本项目是以组合逻辑电路的设计方法,用基本门电路的组合来完成具有多数表决功能的电路。

数字电路实验

数字电路实验

数字电路实验数字电路实验是电子工程相关专业的一门重要实践课程,旨在帮助学生掌握数字电路设计与实验的基本原理、方法和技能。

通过实验,学生可以加深对数字电路理论知识的理解,提升实践能力和创新思维,为将来从事电子工程领域的研究和实践奠定坚实的基础。

一、实验目的数字电路实验的目的是培养学生的实验操作技能,提高学生的动手实践能力,掌握数字电路设计和测试的方法。

通过实际操作,学生可以了解数字电路的基本原理、功能及其实验现象,加深对数字电路的理论知识的理解。

二、实验器材数字电路实验需要以下器材和设备:1. 实验箱:用于组装和连接数字电路实验电路。

2. 示波器:用于观察和测量电路中的信号波形。

3. 信号发生器:用于产生各种测试信号。

4. 计数器:用于计数和测量电路中的脉冲频率。

5. 多用途通用测试仪:用于电路测试和故障诊断。

三、实验内容数字电路实验的内容主要包括以下几个方面:1. 数字逻辑门电路实验:包括与门、或门、非门、与非门、异或门等的实验。

2. 组合逻辑电路实验:包括编码器、解码器、复用器、译码器等的实验。

3. 时序逻辑电路实验:包括时钟、触发器、时序逻辑门、计数器、寄存器等的实验。

4. 数字电路综合实验:通过综合实验,学生需自主设计数字电路,实践数字电路设计的基本方法和技巧。

四、实验步骤1. 根据实验内容和要求,选择适当的实验器材和设备。

2. 设计和搭建数字电路实验电路,注意连接的准确性和稳定性。

3. 使用示波器和信号发生器对电路进行测试和调试,观察和测量信号波形和频率。

4. 记录实验过程中的数据和现象,并进行数据分析和处理。

5. 总结实验结果,撰写实验报告,包括实验目的、原理、电路图、实验步骤、数据分析和结论等内容。

五、实验注意事项1. 实验前需充分了解实验原理和电路设计,做好实验准备工作。

2. 实验操作过程中要注意安全,遵守实验室的各项规定。

3. 实验过程中需认真记录数据和现象,保证实验结果的准确性和可靠性。

数字电路实验报告

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。

数字电路实验报告实验

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。

数字电路实验

数字电路实验

数字电路实验实验⼀:数字实验箱的基本操作⼀、实验⽬的1、熟悉数字电路实验箱的结构、基本功能和使⽤⽅法。

2、理解数字电路及数字信号的特点。

3、掌握数字电路的基本搭建⽅法4、熟悉数字电路实验的操作要求和规范。

⼆、实验设备与仪器数字电路实验箱、数字式万⽤表。

三、实验原理1、七段显⽰译码器——CC4511引脚图如图1-1⽰。

V DD f g a b c d e图1-1 七段显⽰译码器——CC4511第8脚为负极,16脚为电源正极,A、B、C、D为BCD码输⼊端,a、b、c、d、e、f、g、h 为译码输出端,输出1有效,⽤于驱动共阴极LED数码管2、七段数码显⽰器(共阴极)结构图如下图所⽰。

四、实验内容及⽅法1、熟悉数字实验箱的组成和各部分的基本作⽤。

2、将实验箱中的四组拨码开关的输出A i、B i、C i、D i分别接⾄CC4511的对应输⼊⼝,接上+5V电源,然后按功能表的要求揿动四个数码的增减键和操作三个开关,观测盘上的四位数与LED数码管显⽰的对应数字是否⼀致,以及译码显⽰是否正常,记⼊表4.10。

五、实验思考题1.拨码开关的输出A i、B i、C i、D i的优先级别是怎么排列的,⽽CC4511的对应输⼊⼝A、B、C、D的优先级别⼜是怎么样的。

六、总结实验⼆、组合逻辑电路的设计与测试(1)(利⽤⼩规模集成芯⽚)⼀、实验⽬的1、掌握组合逻辑电路的分析和设计⽅法。

2、学习并掌握⼩规模芯⽚(SSI)的基本测试⽅法及实现各种组合逻辑电路的⽅法。

3、学习⽤仪器检测故障,排除故障。

⼆、实验设备与仪器数字电路实验箱、数字式万⽤表、74LS00⼀⽚(四2输⼊与⾮门)、74LS20(⼆4输⼊与⾮门)两⽚。

三、实验原理1.分析逻辑电路的⽅法:根据逻辑电路图---写出逻辑表达式---化简逻辑表达式(公式法、卡诺图法)---画出逻辑真值表---分析得出逻辑电路解决的实际问题(逻辑功能)。

2.设计组合电路的⼀般步骤如图2-1所⽰。

数字电路实验基础

数字电路实验基础

数字电路实验基础数字电路是现代电子技术的重要组成部分,通过运用一系列逻辑门和触发器等基本数字元件,能够完成数字信号的处理和控制。

数字电路实验是培养学生的实际动手能力和对数字电路原理的理解的重要环节。

本文将介绍数字电路实验的基础知识和实验过程。

一、实验目的数字电路实验的目的是通过实际动手操作,让学生掌握数字电路的基本理论知识,培养学生的实际应用能力和创新思维,提高学生解决问题的能力。

二、实验原理1. 二进制系统数字电路采用二进制系统进行计算和控制。

二进制系统使用两个数码0和1表示数值,是一种离散的数学方法。

在实验中,学生需掌握二进制数的加减乘除运算,以及二进制数与十进制数之间的相互转换。

2. 逻辑门逻辑门是数字电路的基本组成元件,根据输入信号的不同,会产生特定的输出信号。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、与非门等。

实验中,学生需要熟悉各种逻辑门的真值表和逻辑关系,能够正确地连接逻辑门,并观察输出信号的变化。

3. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组合而成的电路,其输出信号仅取决于当前输入信号的组合。

在实验中,学生需要根据给定的逻辑表达式或真值表,搭建相应的组合逻辑电路,并验证电路的正确性。

4. 时序逻辑电路时序逻辑电路是由触发器和组合逻辑电路组成的,其输出信号不仅取决于当前输入信号的组合,还受到前一时刻的状态影响。

在实验中,学生需要学习各种类型的触发器的工作原理,能够正确地使用触发器搭建时序逻辑电路。

三、实验步骤1. 硬件准备在进行数字电路实验前,需要准备实验箱、电源、逻辑门和触发器等实验器材。

确保实验器材的正常工作状态和连接正确。

2. 实验设计根据实验要求,设计数字电路的逻辑表达式或真值表。

绘制电路原理图,确定所需逻辑门和触发器的种类和数量。

3. 搭建电路根据电路原理图,依次连接逻辑门和触发器。

注意连接电路时的引脚和极性,确保电路的正确连接。

4. 电路验证给定输入信号,观察输出信号的变化。

与预期的输出进行对比,验证电路的正确性。

数电项目实验报告(3篇)

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

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。

数字电路实验:常用数字逻辑门输入输出特性测试

数字电路实验:常用数字逻辑门输入输出特性测试

五、实验任务
1.反相器电压传输特性的测试 1)用示波器实测电源电压VDD 【测试提示】:
用数字示波器测试直流信号电压值时,应选择参数平 均值(Vavg),而不是峰峰值(Vpp)或幅值(Vamp),否则 测到的只是直流的纹波。
示波器垂直因数不宜过大或过小。垂直因数过大可能 影响测试精度,垂直因数过小当电压值变化时波形容易超出 屏幕显示范围,不便观察。一般设置为(1V—2对输出的影响测试
• 按图3.3.7连接电路,输 入加入1KHz TTL信号,
测试输出波形的上升时 间(trise)。在输出和地 之间加入0.01μ电容,
测试此时输出波形的上 升时间(trise)。比较两 次测量结果有何不同并 加以分析。
0.01μF
思考题
• 本实验中你实测的输出逻辑电平的范围是 多少?
辑电平未定义区域。造成电路工 作不正常。
5V电源下 CMOS非门电压传输特性
VTH=VDD/2
• 影响 TTL门电路工作速度的主要因素是电路内部管子的开 关特性、电路结构及内部的各电阻阻数值。电阻数值越大, 工作速度越低。管子的开关时间越长,门的工作速度越低。
• 影响CMOS电路工作速度的主要因素在于电路的外部,即 负载电容CL。CL是主要影响器件工作速度的原因,由CL 所决定的影响CMOS门的传输延时约为几十纳秒。
门的输出电压VO 随输入电压Vi 而变化的曲线VO=f(Vi)
称为门的电压传输特性。
VOUT
VTH
• 当负载电路所需驱动电流增大时, 5.0 输出特性就不像理论值那样理想
了,逻辑门的输出电压值与规定
值之间有较明显的差异。
• 当负载电路所需驱动电流过大时, 逻辑门的输出电压值就会落在逻

数字电路实验

数字电路实验

数字电路实验引言数字电路是计算机科学与电子工程领域的基础知识之一。

通过数字电路实验,我们可以深入了解数字电路的原理、设计和实现方法。

本文档将介绍数字电路实验的目的、实验内容以及实验步骤。

实验目的1.了解数字电路的基础概念和原理;2.掌握数字电路设计和实现方法;3.培养动手能力和解决问题的能力。

实验内容本实验包括以下几个部分:1. 基础实验基础实验是数字电路实验的入门部分,旨在让学生对数字电路的基本原理和常用器件有所了解。

基础实验内容包括: - 了解数字电路中的常用器件,如逻辑门、触发器等; - 使用逻辑门实现简单的逻辑功能; - 使用触发器设计和实现简单的时序电路。

2. 组合逻辑电路实验组合逻辑电路实验涉及到多个输入信号的组合与逻辑运算,可以实现各种复杂的逻辑功能。

组合逻辑电路实验内容包括:- 熟悉常用的组合逻辑电路,如编码器、译码器、多路选择器等; - 设计和实现一些常用的逻辑电路,如全加器、比较器等;- 使用组合逻辑电路解决实际问题。

3. 时序逻辑电路实验时序逻辑电路实验涉及到时钟信号的控制和状态的变化。

时序逻辑电路实验内容包括: - 了解常用的时序逻辑电路,如触发器、计数器等; - 设计和实现一些常用的时序逻辑电路,如时钟分频器、状态机等; - 使用时序逻辑电路解决实际问题。

4. FPGA实验FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑芯片,广泛应用于数字电路的设计和实现。

FPGA实验内容包括: - 了解FPGA的基本原理和结构; - 使用FPGA设计和实现数字电路; - 运行和验证设计的数字电路。

实验步骤以下是数字电路实验的一般步骤:1.阅读实验说明和要求,理解实验目的和内容;2.准备实验所需器材和材料,包括电路板、逻辑门芯片、开关、数码管等;3.连接实验电路,根据实验要求进行布线;4.编写数字电路设计的代码,可使用HDL(HardwareDescription Language)或者其他与实验平台兼容的设计语言;5.烧写代码到FPGA芯片或者其他实验平台;6.运行实验,观察实验结果,并进行实验数据的记录;7.分析实验结果,总结实验经验,撰写实验报告。

数字电路实验报告

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。

数电综合实验报告(3篇)

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。

数字电路实验

数字电路实验

数字电路实验实验目的本实验旨在通过实际操作,加深对数字电路原理的理解并巩固相关知识,提高学生的动手能力和解决问题的能力。

实验设备与材料•逻辑门芯片•示波器•数字电路实验箱•多用途测试仪实验内容1.实验一:数字逻辑门的基本操作–使用真值表法验证与门、或门、非门、与非门的逻辑功能。

–使用数字电路实验箱上的逻辑门芯片,接线实现与门、或门、非门、与非门的功能,并通过示波器验证。

–记录实验过程和实验结果,并对结果进行分析和讨论。

2.实验二:二进制加法器的设计与实现–使用逻辑门芯片,设计并实现一个二进制加法器。

–验证二进制加法器的功能,记录实验过程和实验结果,并分析可能出现的问题。

–对比全加器和半加器的功能和实现方式,并进行思考和讨论。

3.实验三:多路选择器的设计与实现–使用逻辑门芯片,设计并实现一个多路选择器。

–验证多路选择器的功能,记录实验过程和实验结果。

–探讨多路选择器的应用场景,并思考其在电路设计中的作用。

4.实验四:时序电路的设计与实现–了解时序电路的原理和基本概念。

–使用逻辑门芯片,设计并实现一个简单的时序电路。

–验证时序电路的功能,记录实验过程和实验结果,并进行分析和总结。

实验步骤1.实验一:数字逻辑门的基本操作–根据真值表,通过逻辑门芯片进行电路的设计和实现。

–使用示波器对逻辑门的输出进行观察,记录实验结果。

–思考并讨论逻辑门的实现原理和应用场景。

2.实验二:二进制加法器的设计与实现–熟悉二进制加法器的原理和设计方法。

–使用逻辑门芯片,设计并实现一个4位二进制加法器。

–验证加法器的功能,记录实验结果,并分析可能出现的问题。

–比较全加器和半加器的功能和实现方式,思考其在电路设计中的应用。

3.实验三:多路选择器的设计与实现–了解多路选择器的原理和应用场景。

–使用逻辑门芯片,设计并实现一个4位多路选择器。

–验证选择器的功能,记录实验结果,并思考其在电路设计中的作用。

4.实验四:时序电路的设计与实现–学习时序电路的基本概念和实现方法。

数字系统电路实验报告(3篇)

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。

数字电路实验的实验报告(3篇)

数字电路实验的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解和掌握数字电路的基本原理和组成。

2. 熟悉数字电路实验设备和仪器的基本操作。

3. 培养实际动手能力和解决问题的能力。

4. 提高对数字电路设计和调试的实践能力。

二、实验器材1. 数字电路实验箱一台2. 74LS00若干3. 74LS74若干4. 74LS138若干5. 74LS20若干6. 74LS32若干7. 电阻、电容、二极管等元器件若干8. 万用表、示波器等实验仪器三、实验内容1. 基本门电路实验(1)验证与非门、或非门、异或门等基本逻辑门的功能。

(2)设计简单的组合逻辑电路,如全加器、译码器等。

2. 触发器实验(1)验证D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器的功能。

(2)设计简单的时序逻辑电路,如计数器、分频器等。

3. 组合逻辑电路实验(1)设计一个简单的组合逻辑电路,如4位二进制加法器。

(2)分析电路的输入输出关系,验证电路的正确性。

4. 时序逻辑电路实验(1)设计一个简单的时序逻辑电路,如3位二进制计数器。

(2)分析电路的输入输出关系,验证电路的正确性。

5. 数字电路仿真实验(1)利用Multisim等仿真软件,设计并仿真上述实验电路。

(2)对比实际实验结果和仿真结果,分析误差原因。

四、实验步骤1. 实验前准备(1)熟悉实验内容和要求。

(2)了解实验器材的性能和操作方法。

(3)准备好实验报告所需的表格和图纸。

2. 基本门电路实验(1)搭建与非门、或非门、异或门等基本逻辑电路。

(2)使用万用表测试电路的输入输出关系,验证电路的功能。

(3)记录实验数据,分析实验结果。

3. 触发器实验(1)搭建D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发电路。

(2)使用示波器观察触发器的输出波形,验证电路的功能。

(3)记录实验数据,分析实验结果。

4. 组合逻辑电路实验(1)设计4位二进制加法器电路。

(2)搭建电路,使用万用表测试电路的输入输出关系,验证电路的正确性。

(3)记录实验数据,分析实验结果。

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数字电路实验实验要求:1. 遵守实验室规则,注意人身和仪器设备的安全。

2. 预习并按规范写好预习报告,否则不能参加实验。

3. 进入实验室后保持安静,对号入座,4. 将预习报告置于实验桌右上角,待指导教师检查。

5. 完成实验任务后,保持实验现场,报请老师验收。

验收时需清楚简练地向老师介绍实验情况、证明自己已完成了实验任务。

6.实验成绩由预习报告、实验效果与实验纪律、独立动手能力、实验报告等综合决定。

实验报告内容要求1. 实验名称、实验者姓名、实验时间地点和指导教师等。

2. 实验目的与要求。

3. 实验用仪器仪表的名称和型号。

4. 实验电路和测试电路。

包括实验所用的器件品种、数目和参数。

5. 实验内容、步骤,在这部分内容中,应用简明的语言或提纲给出实验的具体内容,步骤、记录实验中的原始数据,绘制出根据观察到的波形整理出的图表、曲线,反映在实验中遇到的问题及处理的经过。

如对原实验方案进行了调整,则应写出调整方案的理由和调整情况。

6. 实验结果及分析。

实验结果是对实验所得的原始数据进行分析计算后得出的结论。

可以用数值或曲线表达,实验结果应满足实验任务的要求。

7. 实验小结。

总结实验完成的情况,对实验方案和实验结果进行讨论,对实验中遇到的问题进行分析,简单叙述实验的收获、体会等。

8. 参考资料。

记录实验进行前、后阅读的有关资料,为今后查阅提供方便。

实验一TTL与非门参数测试及使用一、实验目的1、学习TTL和CMOS门电路的逻辑功能测试方法,加深认识TTL与CMOS门电路的电平差异。

2、通过测试TTL与非门的电压传输特性,进一步理解门电路的重要参数及其意义(包括U OL、U OH、U ON、U OFF、U TH、U NL、U NH)。

3、了解一般的集成门电路器件的常用封装形式和引脚排列规律,掌握使用方法。

4、熟悉数字实验箱的结构和使用方法。

二、预习要求1、TTL与CMOS门电路的逻辑功能及闲置输入端的处置方法。

2、电压传输特性曲线及其所表征的主要参数的意义。

3、设计实验数据纪录表格三、实验内容1、测试TTL与非门74LS00和CM0S或非门CC4001逻辑功能。

(1)识别72LS00和CC4001的封装及引脚排列。

(2)正确连接测试电路,特别注意直流工作电压的大小和极性。

(3)测试它们的真值表,要求纪录输入高低电平(U IL、U IH)和输出高低电平(U OL、U OH)。

(4)实验TTL和CMOS门电路的输入端悬空对门电路输出的影响。

2、测试TTL与非门电压传输特性。

(1)正确连接测试电路,特别注意实心电位器的连接,连接错误易损坏电位器。

(2)注意在特性曲线的转折处应适当增加测量点。

(3)正确读取数据并纪录。

四、实验报告1、书写格式要规范,书写认真、字迹清晰。

2、实验报告内容要齐全3、测试的原始数据要真实,不能随意修改原始数据。

4、绘制TTL门的传输特性曲线,并根据曲线标出U ON、U OFF、U TH及U NL、U NH。

5、实验结果分析与小结实验二组合逻辑电路设计一、实验目的1、学习用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法,进一步掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。

2、学习用中规模集成电路实现组合逻辑函数的方法3、学习数字电路实验中查找电路故障的一般方法。

二、预习要求1、组合逻辑电路分析、设计的一般方法。

2、用译码器和数据选择器实现组合逻辑函数的方法。

3、画出用译码器74LS138实现半加器的电路图。

三、实验内容1、用与非门实现半加器。

设计、连接电路,并测试电路的逻辑功能。

2、用译码器74LS138实现半加器(用适当的门电路辅助)。

设计、连接电路,并测试电路的逻辑功能。

3、若有故障,要求分析、排除故障。

四、实验报告1、实验目的、原理要清楚。

2、实验电路和测试结果。

3、故障分析和排除方法。

4、实验小结实验三基本RS触发器和D触发器一、实验目的1、学习集成触发器的测试方法,通过对触发器功能的测试,深刻理解边沿触发的含义,加深对触发器功能的认识,并学会应用。

2、理解清零和置1端的作用,正确使用这两个控制端。

3、了解集成触发器的常见封装形式和引脚排列规律。

二、预习要求1、触发器的一般概念,触发器的分类、功能及触发方式,尤其是边沿触发的含义。

2、触发器的预置和清零端的作用。

3、查集成电路手册,了解74LS74双D触发器和74LS112双JK触发器的功能和引脚排列。

4、自拟实验步骤,预先画出实验接线图。

三、实验内容1、测试74LS74双D触发器的逻辑功。

(1)测试置0置1端的功能。

(2)测试逻辑功能,列出功能表。

(3)观察触发器的计数状态。

2、测试74LS112双LK触发器的逻辑功能测试内容同D触发器.3、触发器的应用用74LS74和74LS112组成的异步二进制计数器电路如下图所示。

(1)请安图连接电路并进行测试,记录状态转换表。

(2)根据电路的状态转换表,说明电路的逻辑功能。

四、实验报告1、实验目的及测试方法。

2、测试纪录的触发器功能表。

3、分析各触发器时钟信号的意义。

4、实验小结实验四计数器及其应用一、实验目的1、掌握集成计数器的功能和使用方法2、学习用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法。

3、熟悉七段译码器和数码管的使用方法。

二、预习要求1、集成计数器的分类、功能及使用方法,熟悉其封装引脚。

2、用中规模集成计数器构成任意进制计数器的两种方法。

3、按照实验要求,用74LS160设计一个24进制计数器,并画出逻辑图(采用两种方法)。

三、实验内容1、测试74LS160集成计数器,熟悉它的逻辑功能和各控制端的作用。

2、了解实验箱上的七段译码器和七段数码管的连接方式及工作原理,并进行测试。

3、采用反馈归零法设计M=24计数器,并进行译码显示,记录结果。

4、采用反馈置数(置初值)法设计M=24计数器,并进行译码显示,记录结果。

四、实验报告1、集成计数器74LS160的功能测试结果。

2、译码显示电路的测试结果。

3、两种方法构成M=24计数器的原理图和测试结果。

4、实验小结实验五555定时器及其应用一、实验目的1、熟悉555定时器的电路组成、功能及封装、引脚排列。

2、掌握用555定时器构成施密特触发器和多谐振荡器的方法。

3、掌握波形产生和整形电路的测试方法。

二、预习要求1、555定时器的电路结构和功能。

2、用555构成单稳触发器、多谐振荡器和施密特触发器的电路特征,工作原理和相关的计算公式。

三、实验内容1、用555定时器构成施密特触发器。

(1)连接电路,测试传输特性。

(2)输入三角波(注意三角波的幅度要大于2/3V CC),进行波形转换,用示波器观擦结果,并纪录输入输出波形,注意读取正向阈值电压和负向阈值电压。

2、用555定时构成多谢振荡器。

(1)正确连接电路。

(2)用示波器观察、记录输出波形,注意输出信号的周期和占空比。

(3)改变参数,调整振荡频率,观察波形变化并纪录。

四、实验报告1、实验目的、原理要清楚。

2、分析测试记录的数据、波形。

3、理论分析、计算多谐振荡器的振荡频率、占空比,与实验测量值比较,简要说明产生误差的可能原因。

4、实验小结实验六D/A和A/D转换器一、实验目的1、学习ADC和DAC的应用,进一步理解ADC和DAC的功能。

2、进一步理解采样频率对ADC的影响,加深对采样定理的认识。

3、了解参考电压V REF对ADC的影响。

4、掌握用EWB进行电路仿真的方法和注意事项二、预习要求1、DAC和ADC的工作原理,主要参数及其意义。

2、采用定理、量化误差的概念及对ADC的影响。

3、EWB仿真软件的使用三、实验内容1、DAC的仿真实验注意参考电压V REF的大小对最小输出电压U min的影响。

2、ADC的仿真实验注意(1)采样频率对ADC的影响,改变采样频率,观察输出波形的变化。

(2)参考电压V REF对ADC的影响,改变参考电压,观察输出波形的变化。

3、ADC-DAC的组合实验。

注意比较输入信号波形和输出信号波形在不同采样频率下的差别。

四、实验报告1、实验目的、实验原理。

2、ADC和DAC的实验结果。

3、分析采样频率和参考电压对数模转换和模数转换的影响,在实际使用中,应如何选择这两个参数。

4、实验小结。

实验七 阶梯波发生器一、 实验目的1. 了解D/A 转换电路的工作原理。

2. 掌握用集成运算放大器设计简单D/A 转换电路。

二、 简要说明在晶体管特性图示仪等电子仪器设备中常用到阶梯波。

阶梯波可由计数器和D/A 转换电路构成。

三、任务和要求1. 以集成运算放大器LM 324和集成计数器7490为主要器件,设计一个阶梯波发生器,要求输出如图7.1所示波形。

周期为2ms 。

用时钟脉冲源作计数器的计数脉冲。

2. 依据设计结果,创建实验电路。

3. 用示波器测试输出波形,进行调试,使之满足设计要求。

四、实验报告1. 简述设计思想、总体方案,画出框图。

2. 详述单元电路设计。

3. 画出总体电路图,说明工作原理。

4. 简述调试步骤,调试中遇到的问题,解决办法。

5. 整理测试数据,依据仿真结果,分析是否满足设计要求。

实验八 交通灯控制器一、 实验目的1. 了解数字系统的设计。

2. 掌握计数器、译码器的工作原理。

3. 通过数字小系统的设计,提高综合运用所学知识的能力。

二、 简要说明交通灯控制信号是依据交通常规则“红灯停,绿灯行,黄灯提醒”,由时间控制器控制相应的红、绿、黄灯,依要求的规律燃灭。

交通灯控制器的一种设计方案如图8.1所示。

方案中秒脉冲发生器是系统中定时器、控制器和倒计数器的标准时钟信号源,译码器输出两组图7.1 阶梯波发生器输出波形车道信号灯的控制信号,使相应的灯亮。

译码器的工作状态由控制器控制。

倒计数器的输出经字型译码显示倒计时时间。

三、任务和要求1. 设计十字路口交通灯控制器,要求如表所示。

表交通灯控制器设计要求2. 交通信号灯和倒计数显示器在电路设计区的布局如图8.2。

显示器用指示器件库中的七段数码管。

(因彩色指示灯系统只提供了红、绿、蓝三种颜色,在实验中用蓝灯替代黄灯)。

图8.1 交通灯控制器参考方案图8.2 交通信号灯和倒计数显示器布局图3. 采用层次化设计方法。

4. 依据设计结果创建实验电路。

5. 仿真、调试,使之满足设计要求。

四、实验报告1.简述设计思想、总体方案,画出框图。

2.详述单元电路设计。

3. 画出总体电路图,简述电路工作原理。

4. 简述调试步骤,分析仿真实验结果,并对调试中遇到的问题进行分析,说明解决方法。

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