数字电路全部实验汇总

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：12电创建时间：2010-12-619:04:001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1ABAB逻辑电路如下：创建时间：2010-12-619:04:00212374LS00AN45674LS00ANABA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11ABABAB逻辑电路如下创建时间：2010-12-619:04:00312374LS00AN45674LS00AN910874LS00ANcU1ABA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ABABBAABBAABBABA创建时间：2010-12-619:04:004逻辑电路如下：12374LS00AN45674LS00AN910874LS00AN12131174LS00ANBBAAA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：创建时间：2010-12-619:04:005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。2.掌握数据选择器的逻辑功能及其基本应用。二、实验设备1.数字电路实验箱2.示波器3.74LS153、74LS00及基本电路三、实验内容1.某导弹发射场有正、副指挥员各一名，操作员两名。当政副指挥员同时发出命令时，两名操纵员中有一人按下发射按钮，即可产生一个点火信号发射导弹，试用以上仪器设计组合逻辑电路，完成点火信号的控制，写出函数式，列出真值表，画出实验电路。2.设计一个一位全加器。四、实验步骤与结果1.点火信号控制电路组合逻辑电路采用正逻辑。A、B、C、D为四个输入变量（A、B为指挥员，C、D为操作员），F表示输出变量（1表示发射，0表示不发射）。真值表为：ABCDF111011101111111画出卡诺图：ABCD00011110创建时间：2010-12-619:04:006000000010010110010100010降维卡诺图：根据降维卡诺图得到如下表达式：D)AB(CABCDCABF组合逻辑电路为:ABC00011110000D010010创建时间：2010-12-619:04:0072.一位全加器组合逻辑电路中A、B、C为输入端，S1、C0为输出端，其中A为被加数，B为加数，C为前级加法器的进位，S1为和的个位，C0表示是否进位。真值表为：ABCS1C00000000110010100110110010101011100111111根据真值表，画出卡诺图：SABCI000111100010111010ABCI0001111000010创建时间：2010-12-619:04:008C0降维后：组合逻辑电路为:实验三触发器及其应用一、实验目的：①熟悉基本D触发器的功能测试。②了解触发器的两种触发方式（脉冲电平触发和脉冲边沿触发）及触10111AB00011110S1端CICICICICO端0CI1CI创建时间：2010-12-619:04:009发特点。③熟悉触发器的实际应用。二、实验设备:①数字电路实验箱②函数信号发生器③数字万用表④74LS00、74LS74三、实验原理：触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元，也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态，即“0”和“1”，，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种。D触发器在时钟脉冲CP的前沿（正跳变0→1）发生翻转，触发器的次态取决于CP的脉冲上升沿到来之前D端的状态，即=D。因此，它具有置0、置1两种功能。由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用，所以在CP=1期间，D端的数据状态变化，不会影响触发器的输出状态。和分别是决定触发器初始状态的直接置0、置1端。当不需要强迫置0、置1时，和端都应置高电平（如接+5V电源）。74LS74，74LS175等均为上升沿触发的边沿触发器。图一为74LS74的引脚图和逻辑图。D触发器应用很广，可用做数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生器等。74LS74引脚图和逻辑图四、实验内容：1．一个水塔液位显示控制的示意图，虚线表示水位。传感器AB被水浸没时会有高电平输出，I是水泵控制电路逻辑函数，L是水泵的控制信号，信号为1时水泵开启，设计I的逻辑电路。要求，水位低于A时开启水泵L，水位高于B时，关闭水泵L。2．用D触发器和若干门电路，设计一个用在智力竞赛中两组抢答者的灯光显示电路。要求：先抢答者按下抢答开关发出灯光显示，同时创建时间：2010-12-619:04:0010封锁后抢答者的灯光显示电路，最后由主持人清除灯光显示和封锁信号，用实验验证设计结果。五、实验方法与结果：1.根据题意列出真值表为水位下降：水位上升：利用RS触发器电路：12374ALS00ANaU145674ALS00ANbU1910874ALS00ANcU1BLA2.设计电路图如下：1Q1/Q2Q2/Q1D2D1/RD2/RD1CP2CP开关1开关2开关3++12374ALS00ANaU145674ALS00ANbU1CP其中在触发器CP端接入10Kz脉冲，用示波器记录6端输出相对于CP的波形ABL100110011ABL011111100创建时间：2010-12-619:04:0011开关未按时：开关按下时：实验四计数器及其应用一、实验目的创建时间：2010-12-619:04:00121.熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。2.掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理。二、实验设备1.数字电路实验箱2.数字万用表2.数字双踪示波器3.74LS90三、实验原理计数是一种最简单的基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能。计数器按计数进制分有：异步计数器，同步计数器；按计数功能分有：加法计数器，减法计数器，双向计数器等。目前，TTL和CMOS电路中计数器的种类很多，大都具有清零和预置功能，使用者根据器件手册就能正确地运用这些器件。实验中用到异步清零二—五—十进制异步计数器74LS90和异步清零同步置数四位二进制计数器74LS161。1、异步清零2-5-10进制异步计数器74LS9074LS90是一块2-5-10进制异步计数器，它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，其中一个触发器构成一位二进制计数器；另三个触发器构成异步五进制计数器。在74LS90计数器电路中，设有专用置0端R01R02和置9端S91S92。当R1=R2=S1=S2=0时，时钟从CP1引入，Q0输出为二进制；时钟从CP2引入，Q3输出为五进制；时钟从CP1引入，Q0接CP2，即二进制的输出与五进制的输入相连，则Q3Q2Q1Q0输出为十进制8421BCD码；时钟从CP2引入，而Q3接CP1，即五进制的输出与二进制的输入相连，Q0Q3Q2Q1输出为十进制5421BCD码。74LS90功能表创建时间：2010-12-619:04:0013输入输出)1(0R)2(0R)1(9S)2(9SCP3Q2Q1Q0Q110000011000000111001011100100计数00计数00计数00计数四、实验内容1.实现0-9十进制计数2.实现六进制计数3.实现0，2，4，6，8，1，3，5，7，9计数五、实验操作与结果1、输入信号为=5Hz,5V方波，用74LS90实现十进制设计电路如下：状态转换真值表8421BCD计数创建时间：2010-12-619:04:00143Q2Q1Q0Q13nQ12nQ11nQ10nQ00000001000100100010001100110100010001010101011001100111011110001000100110010000（二）输入信号为=5Hz,5V方波利用清零法，六进制，0110清零，将Q1接R01,Q2接R02状态转换真值表3Q2Q1Q0Q13nQ12nQ11nQ10nQ创建时间：2010-12-619:04:0015000000010001001000100011001101000100010101010000（三）输入信号为=5Hz,5V方波，用74LS90实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9首先，列出真值表输入输出3Q2Q1Q0QF0000000102010040110610008000110011301015创建时间：2010-12-619:04:00160111710019与5421BCD码的真值表进行比较0Q3Q2Q1Q13nQ12nQ11nQ10nQ00000001000100100010001100110100010010001000100110011010101010111011110011000000比较得只要将5421BCD输出的0Q移到末端即可实现所需序列故将CP1接3Q，CP2接输入方波信号创建时间：2010-12-619:04:0017实验三数码管显示控制电路一、设计任务与要求1.能自动循环显示数字0，1，2，3，4，1，3，0，2，4二、实验设备：数字电路实验箱；数字双踪示波器；数字万用表；仿真软件multisim;74LS00、74LS90、电阻和电容。三、实验原理：1.利用74LS90、74LS00、74LS10实现逻辑功能；2.经过卡诺图化简实现码制转换出现所需数列；3.用74LS47驱动七段译码管，经过数码管显示。四、实验设计过程及电路图：1)74LS90产生十进制计数器（5421BCD）以及所设计的序列相互对应如下表所示Q0Q3Q2Q1F3F2F1F0000000000001000100100010001100110100010010000001100100111010000010110010110101002）卡诺图如下：F1：Q0Q00011110创建时间：2010-12-619:04:00183Q2Q1000000100111111010F0：Q0Q3Q2Q100011110000010110111101000F0=Q0/Q2/Q3+/Q0Q1/Q3F1=0F2=Q3F3=/Q0Q2+Q0Q1电路图如下：创建时间：2010-12-619:04:0019五、实验总结：1．对卡诺图的化简是关键，这直接决定了所用门的多少；2．使用仿真软件multisim时