武大电气数电仿真实验报告

数字电路仿真实验报告姓名：学号：班级：实验一组合逻辑电路设计与分析.....................................51.实验目的.............................................................52.实验原理.............................................................53.实验电路及步骤....................................................64.思考题................................................................95.实验心得.............................................................12实验二编码器、译码器电路仿真实验..............................131.实验目的............................................................132.实验原理............................................................133.实验电路及步骤....................................................143.1电路...............................................................143.2步骤..............................................................144.思考题...............................................................265.实验心得............................................................27实验三竞争冒险电路仿真实验.......................................281.实验目的............................................................282.实验原理............................................................283.实验电路及步骤...................................................283.1电路..............................................................283.2步骤..............................................................304.思考题...............................................................385.实验心得.............................................................413实验四触发器电路仿真实验..........................................421.实验目的............................................................422.实验原理............................................................423.实验电路及步骤...................................................433.1电路..............................................................433.2步骤..............................................................444.思考题...............................................................455.实验心得............................................................47实验五计数器电路仿真实验..........................................481.实验目的............................................................482.实验原理............................................................483.实验电路及步骤...................................................493.1电路..............................................................493.2步骤...............................................................514.思考题...............................................................545．实验心得...........................................................58实验六任意N进制数电路仿真实验.................................591.实验目的............................................................592.实验原理...........................................................593.实验电路和步骤..................................................594.思考题..............................................................625．实验心得...........................................................654实验七数字抢答器的设计.............................................661.设计任务与要求...................................................662.预习要求...........................................................663.设计原理与参考电路............................................674.实验内容及方法..................................................675.实验报告及心得：...............................................696.思考题..............................................................695实验一组合逻辑电路设计与分析1.实验目的（1）学会组合逻辑电路的特点；（2）利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。2.实验原理组合逻辑电路是一种重要的数字逻辑电路：特点是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻输入信号的取值组合。根据电路确定功能，是分析组合逻辑电路的过程，一般按图1-1所示步骤进行分析。组合逻辑电路逻辑表达式最简表达式真值表确切电路功能图1-1组合逻辑电路的分析步骤根据要求求解电路，是设计组合逻辑电路的过程，一般按图1-2所示步骤进行设计。问题提出真值表逻辑表达式化简变换逻辑图图1-2组合逻辑电路的设计步骤逻辑转换仪是在Multism软件中常用的数字逻辑电路设计和分析的仪器，使用方便.简洁。逻辑电路转换成真值表真值表转换成逻辑表达式真值表化简逻辑表达式逻辑表达式转换成真值表逻辑表达式转换成逻辑电路逻辑表达式转换成与非门电路图1-3逻辑转换仪的图标和面板63.实验电路及步骤（1）利用逻辑转换仪对已知逻辑电路进行分析。a.按图1-4所示连接电路。b.在逻辑转换仪面板上单击由逻辑电路转换为真值表的按钮和由真值表导出简化表达式后，得到如图1-5所示结果。观察真值表，我们发现：当四个输入变量A,B,C,D中1的个数为奇数时，输出为0，而当四个输入变量A,B,C,D中1的个数为偶数时，输出为1。因此这是一个四位输入信号的奇偶校验电路。图1-4待分析的逻辑电路A7（2）根据要求利用逻辑转换仪进行逻辑电路的设计。a.问题提出：有一火灾报警系统，设有烟感、温感和紫外线三种类型不同的火灾探测器。为了防止误报警，只有当其中有两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时，报警系统才产生报警控制信号，试设计报警控制信号的电路。b.在逻辑转换仪面板上根据下列分析出真值表如图1-6所示：由于探测器发出的火灾探测信号也只有两种可能，一种是高电平（1），表示有火灾报警；一种是低电平（0），表示正常无火灾报警。因此，令A、B、C分别表示烟感、温感、紫外线三种探测器的探测输出信号，为报警控制电路的输入、令F为报警控制电路的输出。图1-5经分析得到的真值表和表达式8（3）在逻辑转换仪面板上单击由真值表到处简化表达式的按钮后得到如图1-7所示的最简化表达式。（4）在图1-8的基础上单击由逻辑表达式得到逻辑电路的按钮图1-6经分析得到的真值表图1-7经分析得到的表达式AC+AB+BC9后得到如图1-8所示的逻辑电路。图1-8生成的报警控制控制信号电路4.思考题（1）设计一个4人表决电路。即如果3人或3人以上同意，则通过；反正，则被否决。用与非门实现。a.通过分析得到真值表如图1-9所示。b.按由真值表转换成最简逻辑表达式的按钮得到相应的最简逻辑表达式。c.按由逻辑表达式转换成与非门电路，得到如图1-10所示电路，即所求电路。10（2）利用逻辑转换仪对图1-11所示逻辑电路进行分析。依次按逻辑转换仪上由逻辑电路转换成真值表的按钮和由真图1-9经分析得到的真值表图1-10用与非门实现的4人表决电路11值表转换成最简表达式的按钮得到所要的分析结果，如图1-12所示。逻辑功能分析：当A、B不同时为1时（任意一个不为1或都不为1），输出为C图1-11待分析的逻辑电路图1-12经分析得到的真值表和表达式12非；当A、B同时为1时，输出为C。AB端作为控制信号控制输出与C的关系。5.实验心得本次实验的学习，复习了数电课本关于组合逻辑电路分析与设计的相关知识，掌握了逻辑转换仪的功能及其使用方法。初步掌握了软件multisim的使用方法。13实验二编码器、译码器电路仿真实验1.实验目的（1）掌握编码器、译码器的工作原理。（2）常见编码器、译码器的应用。2.实验原理所谓编码是指在选定的一系列二进制数数码中，赋予每个二进制数码以某一固定含义。例如，用二进制数码表示十六进制数叫做二—十六进制编码。能完成编码功能的电路统称为编码器。74LS148D是常用额8线—3线优先编码器。在8个输入线上可以同时出现几个有效输入信号