数字逻辑电路实验箱使用说明
各个组成模块的主要功能：
一、数字逻辑电路实验箱主电路板
1、信号源单元：给实验箱其它功能模块提供信号源。主要由固定频率的信号源，三角波，正弦波，方波，连续可调信号源，单次脉冲源组成。固定频率信号源有：1HZ，10HZ，100HZ，500HZ，1KHZ，10KHZ，100KHZ，200KHZ， 500KHZ，1MHZ，2MHZ，4MHZ；三角波、正弦波的频率和幅值均可调，通过跳线 TX1，TX2，TX3 改变电容的容值来改变输出的频率的范围，调节 W101 可以细调输出频率，W105 改变输出幅值（方波不可变），W104 和W103 调节正弦波的失真度，W102 调节方波的占空比，正弦波和三角波通过拨动开关来选择。连续可调信号源同样通过改变电容值来改变输出的频率的范围，电容有1000pf(102),0.01uf(103),0.1uf(104)可选，调节W106 可以细调输出的频率；单次脉冲源有正脉冲输出和负脉冲输出两种，按下S101 就会产生一个正的或负的脉冲，它与按下的时间长短无关。当要使用这一个模块中的信号源时，只需要将其接入相应的输入端，对该模块上电即可。
2、逻辑电平输出它的主要功能是提供高低电平。当需要一个高电平时，将拨位开关拨上即可，对应的发光二极管发光，同样需要一个低电平将拨位开关拨下即可。在16 个拨位开关的下面是8 个轻触按键开关，将其按下输出为低电平，不按始终输出高电平。
3、点阵和喇叭点阵为8×8 点阵，即有 8 行和 8 列。它的发光规律为：列为低电平，行为高电平时，对应的点发光，例如第一列为低电平，第一行为高电平则对应点阵的最左上角的点亮，即第一行，第一列亮。喇叭是带有功率放大的，调节W1001，可以改变输出功率的大小。
4、逻辑电平显示它的主要作用是对输出电平的高低进行显示，如果发光二极管发光，则对应的输出为高电平，相反发光二极管不发光，则对应的输出为低电平。
5、元件库在元件库中提供了很多阻值和容值的电阻和电容，另外还有一个10MHZ 的晶体和两个IN4148 整流二极管，为学生做555 定时器，多谐振荡器，单稳态触发器等实验提供硬件资源。1K，10K，47K，100K 四个多圈精密电位器使得实验箱的硬件资源更加丰富。
6、共阴数码管和共阳数码管该模块设计力求灵活可变，当需要两个共阴的数码管时，只需将共阳数码管拔起，换上共阴数码管即可，同样需要两个共阳数码管，只需将共阴数码管拔起，换上共阳数码管。另外还可以做共阴共阳数码管的单独实验。（实验箱上提供的TOS5101AH 为共阴数码管，TOS5101BH 为共阳数码管，它们的第3 脚和第8 脚为公共端。）
实验注意事项
1、电源的打开顺序是：先开交流开关（实验箱中的船形开关），再开直流开关，最后打开各个模块的控制开关。电源关掉的顺序刚好与此相反。
2、切忌在实验中带电连接线路，正确的方法是断电后再连线，进行实验。
3、实验箱主电路板上所有的芯片出厂时已全部经过严格检验，因此在做实验时
切忌随意插拔芯片。
4、实验箱中的叠插连接线的使用方法为：连线插入时要垂直，切忌用力，拔出时用手捏住连线靠近插孔的一端，然后左右旋转几下，连线自然会从插孔中松开、弹出，切忌用力向上拉线，这样很容易造成连线和插孔的损坏。
5、实验中应该严格按照老师的要求和实验指导书来操作，不要随意乱动开关，芯片及其它元器件，以免造成实验箱的损坏。元件库中的二极管和数码管一定要注意极性。
6、如果在实验中由于操作不当或其它原因而出现异常情况，如数码管显示不稳，闪烁，芯片发烫等，首先立即断电，然后报告老师，切忌无视现象，继续实验，以免造成严重后果。
数字逻辑电路实验基本知识一、数字集成电路的分类目前在数字系统中使用最广泛的是TTL 和CMOS 两类集成电路，TTL 集成逻辑电路由双极性半导体为元件构成，而 CMOS 集成电路是由金属氧化物—半导体场效应管为元件构成的。 1、晶体管—晶体管逻辑电路（Transistor- Transistor Logic,简称TTL）①TTL （中速TTL）②STTL（肖特基TTL）③LSTTL（低功耗肖特基TTL）④ALSTTL （先进低功耗肖特基TTL） 2、射级耦合逻辑电路（Emitter Coupled Logic） 3、CMOS 集成电路①CMOS（标准CMOS4000 系列）②HC（高速CMOS 系列）③HCT （与TTL 兼容的HCMOS 系列）常用的集成逻辑电路有TTL，ECL，CMOS 三种系列。ECL 电路速度快，但是功耗大，抗干扰能力小，一般用于高速且干扰小的电路中；CMOS 电路静态功耗低，且线路简单集成度高；HCMOS 的速度有所提高，故目前在大规模和超大规模集成电路中应用广泛；TTL 介于两者之间，当要求工作频率不高而且不易损坏的情况下，可选用LSTTL。
二、实验方法概述数字集成电路的出现，特别是大规模集成电路的出现给数字电路带来了新的问题。设计者无需用分立元件构成各种门电路，触发器等逻辑部件。在大多数的情况下，也不需要自行设计，如计数器，译码器，移位寄存器等逻辑部件，只需要根据任务设计要求，合理的选择集成器件，用模块组装的方式将它们拼接起来即可。也就是说，现在对一个数字设计者来说，它们主要任务就是要完成逻辑构思，灵活地选择选择元器件，正确拼接等三项工作，就能完成一个逻辑系统设计。近年来由于可编程逻辑器件的出现和微电子技术的发展，改变了数字系统的程序方式，硬件的搭建被仿真所替代，所谓仿真就是在计算机上建立起系统的模型，然后加进合适的测试码或测试序列，对此模型进行测试以验证系统是否符合预期的设计，如不符合再进行修改，直至满足设计要求。
1、实验准备实验证明，实验前的准备工作做的是否充分，对实验结果有很大的影响。只有实验者对将要做的实验目的，内容以及与实验内容有关的理论知识，都真正做到心中有数，并且预先拟订好实验步骤。完成实验报告后，才能说做好了实验前的准备工作。实验一般分为验证性实验和设计性实验，对不同性质的实验，准备的重点和要求也有所不同。
⑴ 验证性实验由于验证性实验的实验内容，实验电路大都是预先指定的，那么对于验证性实验来说，实验者的主观能动性体现的不多。实验者处于一种被动的位置，实验的兴趣就不那么强烈。正因为如此，对于验证性的实验，实验者应
预先弄清楚实验目的和具体要求，就显得格外重要了。另外验证性实验所验证的理论、现象都属于已知的范畴，因此对于实验中有可能出现的实验现象和实验结果，应该预先做出分析和估计。例如，正确的实验结果是什么？实验中是否会有异常现象？产生的结果是什么？应该采取那些措施等等。否则对实验结果稀里糊涂，似是而非，甚至做完了实验还不知道自己做的是什么内容和为什么要做实验，以至于实验的收获甚微。
⑵设计性实验设计性实验的最大特点是，除了实验目的和具体要求外，实验电路、实验步骤等是实验者自己拟订，当然也可以由老师或专业人员拟订，但是需要学生自己设计具体的实验电路和具体的实现方法。实验者完全处于主导地位，主观能动性得到最大限度的发挥，但是在下面一些问题的疏忽或处理不当，往往会导致实验失败。 A、应首先熟悉元器件的使用条件和逻辑功能，然后才去设计实验电路。否则，将因为集成元器件的选用和使用不当，使得实验电路工作不正常，甚至无法工作。 B、设计电路一定要考虑全面一些，合理一些。例如，设计时序电路时应考虑触发器时钟脉冲和输入函数的同步关系，即输入信号要优先于时钟脉冲的边缘。 C、合理选择信号源，即是选用单次脉冲源还是选用模拟电平。模拟电平有颤抖现象，故不能作为时钟脉冲来用。 D、数字电路中的竞争冒险问题，在设计过程中也应该考虑进去。
⑶实验预习报告实验预习报告不同于正式的实验报告，没有书写格式和要求，只要自己能够看懂就可以。尽管如此，这决不意味着随便写写就行了。相反，从某种意义上说，实验预习报告的重要性和作用决不亚于正式的实验报告，因为实验预习报告体现了实验前的准备是否充分，因而它是实验操作的依据。实验预习报告写得尽可能简洁、思路清晰、一目了然。内容包括实验电路的设计和实验电路图，拟订实验步骤和记录实验结果及实验数据的有关图表。要会读元器件的管脚图，同时要把实验用到的仪器设备（电脑，软件，实验箱，其它实验室仪器仪表）的使用熟悉一下。
2、
3、实验报告实验结束后应写实验报告，这不仅是形式上的需要，更是一项重要的基本功训练。写实验报告是总结回顾实验结果，巩固实验成果，加深对基本理论的理解，从而可以进一步扩大视野。写实验报告有一定的规范和要求，例如，实验报告必须写在规定的实验报告纸上，所有的图形、表格都必须用直尺、曲线板绘制，或者用电脑绘制并打印出来。实验内容包括：实验目的，实验原理，实验所用到的仪器仪表，实验步骤和内容，思考和讨论等。
3、设计方法和步骤⑴方框图根据任务和要求首先画出方框图。方框图的作用是给出某一电路或系统的概念，能反映出该电路或系统的总体设计构思，因而在形式上较为简单。一个方框图反映的逻辑功能，并不涉及具体的元器件。但方框图要清晰的反映输入、数据流通、重要的控制和输出之间的逻辑关系。当系统比较复杂时，一个方框图往往是一个独立的子系统，这时就需要给出该子系统的详细方框图作为补充说明。⑵状态图或真值表状态图或真值表是设计电路的依据，同时又是表达设计思想的最简洁的一种方式。通过状态图或真值表可以辅助理解逻辑电路的控制作用和逻辑功能。⑶文字说明实验报告的文字说明要求简单明确。通过文字说明进一步阐述电路的工作原理，逻辑功能和设计思想。由于使用 MSI，LSI 集成电路（计数器，数据选择器，编码器，译码器等）不像用SSI（门电路，触发器等）设计电路那样有经典的设计范例。更多的是一些设计技巧和逻辑构思，因而更需要用文字说明阐述设计方法。除此之外对实验有影响
的注意事项等，也是文字说明的内容。⑷逻辑图逻辑图的图形符号必须根据一定的标准绘制。逻辑图的信号流向或自上而下，或自左而右。这样便于看清所有的输入输出信号。逻辑图的核心部分应该绘制在图的中间或上面部分，并有显著的标志。⑸讨论实验报告的最后一项是对实验结果进行讨论，其内容、范围和要求没有严格的规定，但是对重要的实验现象、结论都应加以讨论。当然，以上给出的是一般的情况，学校和个人可以根据实际情况来确定实验报告的内容、范畴，但是目的只有一个，即巩固实验成果，加深对理论知识的理解，切忌将实验报告当成一种负担而敷衍了事，那样对自己没有任何好处。
数字电路与逻辑设计实验指导书 主审：智 主编：荣军原伟 大学南方学院电子通信与软件工程系
序言 《数字电路与逻辑设计实验》是《数字电路与逻辑设计》的课程对口的实验课，是《数字电路与逻辑设计》课程的实验环节。通过本课程的学习，使学生进一步理解数字电子线路的工作原理、学会使用常用电子仪器、掌握基本的电子测量方法、调整电路的基本实验技能，提高理论联系实际、知识综合应用能力。 具体要求： 1、能正确、规地使用常用电子仪器； 2、具有查阅常用电子器件手册的能力； 3、根据技术要求能选用合适的元器件、组成实验电路，能进行组装及调试； 4、具有分析、寻找和排除常见故障的能力； 5、具有自行拟定实验步骤，分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。 《数字电路与逻辑设计实验指导书》是在2009 年院印刷讲义的基础上进行修订，由电子通信与软件工程系荣军讲师完成全面修订工作、智教授审定修改，《数字电路与逻辑设计实验指导书》适于本院电子信息科学与技术专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业的学生使用，也可供相关专业的学生参考。 电子通信与软件工程系
目录 《数字电路与逻辑设计实验》教学大纲 (4) 实验2 门电路逻辑功能及测试 (7) 实验3组合逻辑电路的设计 (11) 实验4 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） (13) 实验5 译码器和数据选择器 (16) 实验6 竞争冒险 (19) 实验7 触发器工作原理与功能测试 (21) 实验8 集成计数器及寄存器的应用 (24) 实验9 时序电路测试及研究 (26) 实验10 555时基电路 (28) 附图：实验常用芯片引脚图 (33)
实验一逻辑门电路的基本参数及逻辑功能测试 一、实验目的 1、了解TTL与非门各参数的意义。 2、掌握TTL与非门的主要参数的测试方法。 3、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。 4、学习TTL基本门电路的实际应用。 5、了解CMOS基本门电路的功能。 6、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。 二、实验仪器 三、实验原理 (一) 逻辑门电路的基本参数 用万用表鉴别门电路质量的方法：利用门的逻辑功能判断，根据有关资料掌握电路组件管脚排列，尤其是电源的两个脚。按资料规定的电源电压值接 好（5V±10%）。在对TTL与非门判断时，输入端全悬空，即全 “1”，则输出端用万用表测应为以下，即逻辑“0”。若将其 中一输入端接地，输出端应在左右（逻辑“1”），此门为合格 门。按国家标准的数据手册所示电参数进行测试：现以手册中 74LS20二-4输入与非门电参数规范为例，说明参数规范值和测试条件。 TTL与非门的主要参数 空载导通电源电流I CCL （或对应的空载导通功耗P ON ）与非门处于不同的工作状态，电 源提供的电流是不同的。I CCL 是指输入端全部悬空（相当于输入全1），与非门处于导通状态，
输出端空载时，电源提供的电流。将空载导通电源电流I CCL 乘以电源电压就得到空载导通功 耗P ON ，即 P ON = I CCL ×V CC 。 测试条件：输入端悬空，输出空载，V CC =5V。 通常对典型与非门要求P ON ＜50mW，其典型值为三十几毫瓦。 2、空载截止电源电流I CCh （或对应的空载截止功耗P OFF ） I CCh 是指输入端接低电平，输出端开路时电源提供的电流。空载截止功耗POFF为空载 截止电源电流I CCH 与电源电压之积，即 P OFF = I CCh ×V CC 。注意该片的另外一个门的输入也要 接地。 测试条件： V CC =5V，V in =0，空载。 对典型与非门要求P OFF ＜25mW。 通常人们希望器件的功耗越小越好，速度越快越好，但往往速度高的门电路功耗也较大。 3、输出高电平V OH 输出高电平是指与非门有一个以上输入端接地或接低电平的输出电平。空载时，输出 高电平必须大于标准高电压（V SH =）；接有拉电流负载时，输出高电平将下降。 4、输出低电平V OL 输出低电平是指与非门所有输入端接高电平时的输出电平。空载时，输出低电平必须低于标准低电压（VSL=）；接有灌电流负载时，输出低电平将上升。 5、低电平输入电流I IS （I IL ） I IS 是指输入端接地输出端空载时，由被测输入端流出的电流值，又称低电平输入短路 电流，它是与非门的一个重要参数，因为入端电流就是前级门电路的负载电流，其大小直 接影响前级电路带动的负载个数，因此，希望I IS 小些。
数字电路与数字逻辑 实验指导书
目录 实验一：Quartus II软件操作 (3) 实验二：数据选择器和译码器功能验证 (14) 实验三：数据选择器和译码器应用 (17) 实验四：触发器的应用 (19) 实验五：计数器的功能验证 (21) 实验六：计数器的应用 (22) 实验七：寄存器的功能验证 (23) 附录： (24)
实验一：Quartus II软件操作 实验目的和要求： 1、了解并掌握QuartusII软件的使用方法。 2、了解并掌握仿真（功能仿真及时序仿真）方法及验证设计正确性。 3、了解并掌握EDA QuartusII中的原理图设计方法。 实验内容： 本实验通过简单的例子介绍FPGA开发软件QuartusII的使用流程，包括图形输入法的设计步骤和仿真验证的使用以及最后的编程下载。 图形编辑输入法也称为原理图输入设计法。用Quartus II的原理图输入设计法进行数字系统设计时，不需要了解任何硬件描述语言知识，只要掌握数字逻辑电路基本知识，就能使用QuartusII提供的EDA平台设计数字电路或系统。 QuartusII的原理图输入设计法可以与传统的数字电路设计法接轨，即把传统方法得到的设计电路的原理图，用EDA平台完成设计电路的输入、仿真验证和综合，最后编程下载到可编程逻辑器件(FPGA/CPLD)或专用集成电路(ASIC)中。实验步骤： 在QuartusII中通过原理图的方法，使用与门和异或门实现半加器。 第1步：打开QuartusII软件。 第2步：新建一个空项目。 选择菜单File->New Project Wizard，进入新建项目向导。如下图所示，填入项目的名称“hadder”，默认项目保存路径在Quartus安装下，也可修改为其他地址，视具体情况而定。
数字逻辑电路 实验报告 指导老师: 班级: 学号: 姓名： 时间： 第一次试验一、实验名称：组合逻辑电路设计
二、试验目的： 1、掌握组合逻辑电路的功能测试。 2、验证半加器和全加器的逻辑功能。 3、、学会二进制数的运算规律。 三、试验所用的器件和组件： 二输入四“与非”门组件3片，型号74LS00 四输入二“与非”门组件1片，型号74LS20 二输入四“异或”门组件1片，型号74LS86 四、实验设计方案及逻辑图： 1、设计一位全加/全减法器，如图所示： 电路做加法还是做减法是由M决定的，当M=0时做加法运算，当M=1时做减法运算。当作为全加法器时输入信号A、B和Cin分别为加数、被加数和低位来的进位，S 为和数，Co为向上的进位；当作为全减法时输入信号A、B和Cin分别为被减数，减数和低位来的借位，S为差，Co为向上位的借位。 （1）输入/输出观察表如下： （2）求逻辑函数的最简表达式 函数S的卡诺图如下：函数Co的卡诺如下： 化简后函数S的最简表达式为： Co的最简表达式为：
（3）逻辑电路图如下所示： 2、舍入与检测电路的设计： 用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，该电路的输入为8421码，F1为“四舍五入”输出信号，F2为奇偶检测输出信号。当电路检测到输入的代码大于或等于5是，电路的输出F1=1;其他情况F1=0。当输入代码中含1的个数为奇数时，电路的输出F2=1，其他情况F2=0。该电路的框图如图所示： （1）输入/输出观察表如下： B8 B4 B2 B1 F2 F1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1
实验1 组合逻辑电路的设计 预习内容 阅读《电工电子实验教程》第6.3节中组合逻辑电路的内容。 预习实验的内容，自拟实验步骤和数据表格，选择所用元件名称、数量，熟悉元件引脚，画出集成电路引脚图及真值表，完成理论设计，画出原理电路，手写预习报告。 一、实验目的 1．掌握组合逻辑电路设计的一般概念和方法。 2．掌握集成组合逻辑电路的使用和设计方法。 3．学习EDA软件Quartus II的基本使用方法。 二、知识要点 使用中规模的集成电路设计组合逻辑电路的一般方法为： 第一步：从题目中完成逻辑抽象。把实际问题转换为可行的逻辑设计要求。 第二步：根据逻辑设计的要求建立输入、输出变量，并列出真值表。 第三步：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。不一定要最简形式，应以所要使用的中规模集成芯片的逻辑功能为依据，把要产生的逻辑函数变换为与器件的逻辑函数式类似的形式。对于变换后的逻辑函数式与所选器件的逻辑函数式差别非常大的应考虑更换元器件类型。 第四步：根据简化后的逻辑表达式，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。 第五步：用实验来验证设计的正确性。 设计组合逻辑电路的一般步骤如图1-1所示。 图1-1 组合逻辑电路设计流程图 三、实验内容 题目A：4人表决电路 设计一个4人表决电路，多数通过（当四个输入端中有三个或四个为“1”时，输出端才能为“1”），用发光二极管显示表决结果，通过点亮，否决不亮。（要求选用与非门电路实现，74LS10和/或74LS20） 题目B：大月指示器电路 设计一个大月指示器，四个二进制输入变量表示月份，发光二极管表示输出，若该月份天数为31，则发光二极管亮，其它情况发光二极管不亮（注意任意项的处理，要求使用74LS00和74LS151）。
实验一基本门电路的逻辑功能测试 一、实验目的 1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。 2、了解测试的方法与测试的原理。 二、实验原理 实验中用到的基本门电路的符号为： 在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平，然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。 三、实验设备与器件 1、数字逻辑电路用PROTEUS 2、显示可用发光二极管。 3、相应74LS系列、CC4000系列或74HC系列芯片若干。 四、实验内容 1.测试TTL门电路的逻辑功能： a）测试74LS08的逻辑功能。(与门)000 010 100 111 b）测试74LS32的逻辑功能。（或门）000 011 101 111 c）测试74LS04的逻辑功能。（非门）01 10 d）测试74LS00的逻辑功能。（两个都弄得时候不亮，其他都亮）（与非门）（如果只接一个的话，就是非门）001 011 101 110 e）测试74LS02（或非门）的逻辑功能。（两个都不弄得时候亮，其他不亮）001 010 100 110 f）测试74LS86（异或门）的逻辑功能。 2.测试CMOS门电路的逻辑功能：在CMOS 4000分类中查询 a）测试CC4081(74HC08)的逻辑功能。（与门） b）测试CC4071(74HC32)的逻辑功能。（或门） c）测试CC4069(74HC04)的逻辑功能。（非门） d）测试CC4011(74HC00)的逻辑功能。（与非门）（如果只接一个的话，就是非门）
e）测试CC4001(74HC02)（或非门）的逻辑功能。 f) 测试CC4030(74HC86)（异或门）的逻辑功能。 五、实验报告要求 1.画好各门电路的真值表表格，将实验结果填写到表中。 2.根据实验结果，写出各逻辑门的逻辑表达式，并分析如何判断逻辑门的好坏。 3.比较一下两类门电路输入端接入电阻或空置时的情况。 4．查询各种集成门的管脚分配，并注明各个管脚的作用与功能。 例：74LS00 与门 Y=AB
实验指导 第1章数字逻辑电路实验常识 1.1、数字逻辑电路实验的一般要求 实验是数字逻辑电路课程重要的数学环节，通过实验不仅能巩固和加深理解所学的数字电子技术知识，更重要的是在建立科学实证思维方面，在掌握基本的测试手段和方法上，在电平检测，波形测绘、数据处理方面，为学生毕业后的岗位工作起到打基础的作用。尽管各个实验的目的和内容不同，但为了培养良好的学风，充分发挥学生的主观能动作用，促使其独立思考、独立完成实验并有所创新，我们对实验前、实验中和实验后分别提出如下基本要求： 1.1.1、实验前的要求 （1）认真阅读实验指导书，明确实验目的要求，理解实验原理，熟悉实验电路及集成芯片，拟出实验方法和步骤，设计实验表格。 （2）完成实验指导书中有关预习的相关内容。 (3) 初步估算(或分析)实验结果(包括各项参数和波形)，写出预习 报告。 1.1.2、实验中的要求 (1) 参加实验者要自觉遵守实验室规则。 （2）严禁带电接线、拆线或改接线路。 （3）根据实验内容合理分置实验现场。准备好实验所需的仪器设备和装置并安放适当。按实验方案，选择合适的集成芯片，连接 实验电路和测试电路。
（4）要认真记录实验条件和所得各项数据，波形。发生小故障时，应独立思考，耐心排除，并记下排除故障过程和方法。实验过 程中不顺利，并不是坏事，常常可以从分析故障中增强独立工 作的能力。相反，实验“一帆风顺”不一定收获大，能独立解 决实验中所遇到的问题，把实验做成功，收获才是最大的。 （5）发生焦味、冒烟故障，应立即切断电源，保护现场，并报告指导老师和实验室工作人员，等待处理。 (6) 实验结束时，可将记录结果送有关指导老师审阅签字。经老师 同意后方可拆除线路，清理现场。 （7）室内仪器设备不准随意搬动调换，非本次实验所用的仪器设备，未经老师允许不得动用。没有弄懂仪器设备的方法前，不得贸 然使用。若损坏仪器设备，必须立即报告老师，作书面检查， 责任事故要酌情赔偿。 （8）实验要严肃认真，要保持安静，整洁的实验环境。 1.1.3、实验后的要求 实验后要求学生认真写好实验报告 1、实验报告的内容 (1)实验目的 (2)列出实验的环境条件，使用的主要仪器设备的名称编号，集成芯片 的型号、规格、功能。 (3)扼要记录实验操作步骤，认真整理和处理测试的数据，绘制实验原 理电路图和测试的波形，并列出表格或用坐标纸画出曲线。
1.1 数电实验仪器的使用及门电路逻辑功能的测试 1.1.1 实验目的 （1）掌握数字电路实验仪器的使用方法。 （2）掌握门电路逻辑功能的测试方法。 1.1.2 实验设备 双踪示波器一台 数字电路实验箱一台 万用表一块 集成芯片：74LS00、74LS20 1.1.3 实验原理 图1.1是TTL系列74LS00（四2输入端与非门）的引脚排列图。 Y A B 其逻辑表达式为：=? 图1.2是TTL系列74LS20（双4输入端与非门）的引脚排列图。 Y A B C D 其逻辑表达式为：=??? 与非门的输入中任一个为低电平“0”时，输出便为高电平“1”。只有当所有输入都为高电平“1”时，输出才为低电平“0”。对于TTL逻辑电路，输入端如果悬空可看作逻辑“1”，但为防止干扰信号引入，一般不悬空。对于MOS逻辑电路，输入端绝对不允许悬空，因为MOS电路输入阻抗很高，受外界电磁场干扰的影响大，悬空会破坏正常的逻辑功能，因此使用时一定要注意。一般把多余的输入端接高电平或者和一个有用输入端连在一起。 1.1.4 实验内容及步骤 （1）测量逻辑开关及电平指示功能 用导线把一个数据开关的输出端与一个电平指示的输入端相连接，将数据开关置“0”位，电平指示灯应该不亮。将数据开关置“1”位，电平指示灯应该亮。以此类推，检测所有的数据开关及电平指示功能是否正常。
（2）检测脉冲信号源 给示波器输入脉冲信号，调节频率旋钮，可观察到脉冲信号的波形。改变脉冲信号的频率，示波器上的波形也应随之发生变化。 （3）检测译码显示器 用导线将四个数据开关分别与一位译码显示器的四个输入端相连接，按8421码进位规律拨动数据开关，可观察到译码显示器上显示0～9十个数字。 （4）与非门逻辑功能测试 ①逻辑功能测试 将芯片74LS20中一个4输入与非门的四个输入端A、B、C、D分别与四个数据开关相连接，输出端Y与一个电平指示相连接。电平指示的灯亮为1，灯不亮为0。根据表1.1中输入的不同状态组合，分别测出输出端的相应状态，并将结果填入表中。 表1.2 ②与非门对脉冲信号的反相传输及控制功能的测试 将芯片74LS00中一个2输入与非门的A输入端接频率为1kHz脉冲信号，B输入端接数据开关，输出端Y接示波器。用双踪示波器同时观察A输入端的脉冲波形和输出端Y的波形，并注意两者之间的关系。按表1.2中的不同输入方式测试，将结果填入表中。 1.1.5 预习要求与思考题 （1）阅读实验原理、内容及步骤。 （2）了解集成芯片引脚的排列规律。 （3）TTL集成电路使用的电源电压是多少？ （4）TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平？为什么？ （5）如何处理各种门电路的多余输入端。 1.1.6 实验报告及要求 （1）画出规范的测试电路图及各个表格。
实验二基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1．进一步熟悉数字电路实验仿真软件multisim的使用方法； 2．掌握TTL与非门、或非门、异或门输入与输出之间的逻辑关系； 3．熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。 二、实验所用器件和仪表 1.二输入四与非门74LS00 1片 2.二四输入或非门口LS74LS02 1片 3.二输入四异或门74LS86 1片 4.万用表1台 5.逻辑电平指示灯若干个 6.数字电路实验平台或仿真软件multisim 1套 三、实验内容 1.测试四二输入与非门74LS00中一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。 2.测试四二输入异或门74LS02中一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系 3.测试四二输入异或门74LS86中一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。 4.学会使用万用表测试逻辑电平的高低，或通过逻辑指示灯指示。 四、实验提示 1.在multisim中找到被测器件并拖置放到设计面板的合适位置； 2.在器件库中找到VCC和GND两个器件，并拖入到置到合适位置； 3.将器件的引脚7与GND“地”连接，将器件的引脚14与VCC（+5V）连接；（集 成器件），如果使用独立元件，此步可省略； 4.在器件库中找到siwcth(双掷开关)作为被测器件的输入。通过双掷开关的两个集输 入高低电平（VCC 和GND,另一端接门电路输入， 5.在器件库中找到PROBE(指示灯)，拖取一个作为输出指示，与被测门电路的输出 端相连。 6.拨动开关，则改变器件的输入电平，指示灯亮表示输出电平为1（高电平），指示 灯灭表示输出电平为0（低电平）。 五、实验接线图及实验结果 74LS00中包含4个二与非门，74LS86中包含4个二异或门，下面各画出测试一个逻辑门逻辑关系的接线图及测试结果。测试时各器件的引脚7接地，引脚14接+5V。图中的S1、S2是电平开关，LED0是电平指示灯 1．测试74LS00逻辑关系接线图及测试结果
实验报告 课程名称： 数字电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 组合逻辑电路 实验类型： 设计型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一．实验目的和要求 1. 加深理解典型组合逻辑电路的工作原理。 2. 熟悉74LS00、74LS11、74LS55等基本门电路的功能及其引脚。 3. 掌握组合集成电路元件的功能检查方法。 4. 掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。 5. 熟悉全加器和奇偶位判断电路的工作原理。 二．实验内容和原理 组合逻辑电路设计的一般步骤如下： 1．根据给定的功能要求，列出真值表； 2. 求各个输出逻辑函数的最简“与-或”表达式； 3. 将逻辑函数形式变换为设计所要求选用逻辑门的形式； 4. 根据所要求的逻辑门，画出逻辑电路图。 实验内容： 1. 测试与非门74LS00和与或非门74LS55的逻辑功能。 2. 用与非门74LS00和与或非门74LS55设计一个全加器电路，并进行功能测试。 专业： 电子信息工程 姓名： 学号： 日期： 装 订 线
3. 用与非门74LS00和与或非门74LS55设计四位数奇偶位判断电路，并进行功能测试。 三. 主要仪器设备 与非门74LS00，与或非门74LS55，导线，开关，电源、实验箱 四．实验设计与实验结果 1、一位全加器 全加器实现一位二进制数的加法，他由被加数、加数和来自相邻低位的进数相加，输出有全加和与向高位的进位。输入：被加数Ai，加数Bi，低位进位Ci-1输出：和Si，进位Ci 实验名称：组合逻辑电路 姓名：学号： 列真值表如下：画出卡诺图： 根据卡诺图得出全加器的逻辑函数：S= A⊕B⊕C； C= AB+(A⊕B)C 为使得能在现有元件（两个74LS00 与非门[共8片]、三个74LS55 与或非门）的基础上实现该逻辑函数。所以令S i-1=!(AB+!A!B)，Si=!(SC+!S!C)， Ci=!(!A!B+!C i-1S i-1)。 仿真电路图如下（经验证，电路功能与真值表相同）：
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
实验一组合逻辑电路设计 一、实验目的 1.掌握组合逻辑电路的功能测试 2.验证半加器与全加器的逻辑功能 3.学会二进制数的运算规律 二、实验器材 二输入四与非门74LS00 四输入二与非门74LS20 二输入四异或门74LS86 三、实验内容 内容A 一位全加/全减器的实现 电路做加法还是做减法由M控制。当M=0时做加法运算，M=1时做减法运算，当作为全加器输入信号A、B和Cin分别作为加数、被加数和低位来的进位，S为和数，C0向上位的进位。当作为全减器输入信号A、B和Cin分别作为减数、被减数和低位来的借位，S为差数，C0向上位的借位。 内容C 舍入与检测电路的设计 用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，输入为8421码.F1为四舍五入输入信号，F2为奇偶检测输出信号。当输入的信号大于或等于（5）10时，电路输出F1=1，其他情况为0；当输入代码中含1的个数为奇数是，输出F2=1，其他情况为0.框图如图所示：
四、实验步骤 内容A 一位全加/全减器的实现、 由要求得如下得： 真值表
化简得： S A B C =⊕⊕ ()()o C BC B S A C S A =?⊕?⊕ 由S 与C o 表达式画出电路图: 根据电路图，连接电路。接线后拨动开关，结果如图： 内容C 舍入与检测电路的设计 由题意得：
化简得： F A BC BD =?? 1 F A B C D =⊕⊕⊕ 2 由F1和F2表达式画出电路图 按照所示的电路图连接电路，将电路的输出端接实验台的开关，通过拨动开关输入8421代码，电路输出接实验台显示灯。每输出一个代码后观察显示灯，并记录结果如下表：
『数字电子技术基础实验指导书』 实验一实验设备认识及门电路 一、目的： 1、掌握门电路逻辑功能测试方法； 2、熟悉示波器及数字电路学习机的使用方法； 3、了解TTL器件和CMOS器件的使用特点。 二、实验原理 门电路的静态特性。 三、实验设备与器件 设备 1、电路学习机一台 2、万用表两快 器件 1、74LS00 一片（四2输入与非门） 2、74LS04 一片（六反向器） 3、CD4001 一片（四2输入或非门） 四、实验内容和步骤 1、测试74LS04的电压传输特性。按图1—1连好线路。调节电位器，使V I 在0~+3V间变化， 记录相应的输入电压V 1和输入电压V 的值。至少记录五组数据，画出电压传输特性。 2、测试四二输入与非门74LS00的输入负载特性。测试电路如图1—2所示。请用万用表测 试，将V I 和V O 随R I 变化的值填入表1—1中,画出曲线。 表1－1 3、测试与非门的逻辑功能。 测量74LS00二输入与非门的真值表：将测量结果填入表1—2中。
表1—2 4、测量CD4001二输入或非门的真值表，将测量结果填入表1-2中。 注意CMOS 电路的使用特点：应先加入电源电压，再接入输入信号；断电时则相反，应先测输入信号，再断电源电压。另外，CMOS 电路的多余输入端不得悬空。 五、预习要求 1、阅读实验指导书，了解学习机的结构； 2、了解所有器件（74LS00，74LS04，CD4001）的引脚结构； 3、TTL 电路和CMOS 电路的使用注意事项。 图1－1 图1－2 300V O
一、实验目的 1、学习并掌握小规模芯片（SSI）实现各种组合逻辑电路的方法； 2、学习用仪器检测故障，排除故障。 二、实验原理 用门电路设计组合逻辑电路的方法。 三、实验内容及要求 1、用TTL与非门和反向器实现“用三个开关控制一个灯的电路。”要求改变任一开关状态都能控制灯由亮到灭或由灭到亮。试用双四输入与非门74LS20和六反向器74LS04和开关实现。测试其功能。 2、用CMOS与非门实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”，测试其功能。 要求如下： 人类由四种基本血型— A、B、AB、O型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则；O 型血可以输给任意血型的人，但O型血的人只能接受O型血；AB型血只能输给AB型血的人，但AB血型的人能够接受所有血型的血；A型血能给A型与AB型血的人；而A型血的人能够接受A型与O型血；B型血能给B型与AB型血的人，而B型血的人能够接受B型与O型血。试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路，如果输血者的血型符合规定电路，输出高电平（提示：电路只需要四个输入端，它们组成一组二进制数码，每组数码代表一对输血与受血的血型对）。 约定“00”代表“O”型 “01”代表“A”型 “10”代表“B”型 “11”代表“AB”型 3、TTL与非门和反向器实现一组逻辑电路，其功能自行选定。 四、实验设备及器件 1、数字电路学习机一台 2、74LS20 三片（双四输入与非门） 3、74LS04 一片（六反向器） 4、CD4011 两片（四二输入与非门） 五、预习要求 1、自行设计电路，画出接线图（用指定器件设计）。 2、制定测试逻辑功能方案，画出必要的表格。
课程名称：数字逻辑电路实验 指导书 课时：8学时
集成电路芯片 一、简介 数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。识别方法是：正对集成电路型号（如74LS20）或看标记（左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚（在左上角）。在标准形TTL集成电路中，电源端V 一般排在左上端，接地 CC ，7脚为GND。若集端GND一般排在右下端。如74LS20为14脚芯片，14脚为V CC 成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。 二、TTL集成电路使用规则 1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。 2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。电源极性绝对不允许接错。 3、闲置输入端处理方法 (1) 悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。 （也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一 (2) 直接接电源电压V CC 固定电压(＋2.4≤V≤4.5V)的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。 (3) 若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。 4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7 KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。对于不同系列的器件，要求的阻值不同。 5、输出端不允许并联使用（集电极开路门(OC)和三态输出门电路(3S)除外）。否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。 6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至V ，一般取R＝3～ cc 5.1 KΩ。
数电逻辑门电路实验报告 篇一：组合逻辑电路实验报告 课程名称：数字电子技术基础实验指导老师：樊伟敏 实验名称：组合逻辑电路实验实验类型：设计类同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）五、实验数据记录和处理七、讨论、心得 一．实验目的 1.加深理解全加器和奇偶位判断电路等典型组合逻辑电路的工作原理。 2.熟悉74LS00、74LS11、74LS55等基本门电路的功能及其引脚。 3.掌握组合集成电路元件的功能检查方法。 4.掌握组合逻辑电路的功能测试方法及组合逻辑电路的设计方法。 二、主要仪器设备 74LS00（与非门） 74LS55（与或非门） 74LS11（与门）导线电源数电综合实验箱 三、实验内容和原理及结果 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填）
实验报告 (一) 一位全加器 1.1 实验原理：全加器实现一位二进制数的加法，输入有被加数、加数和来自相邻低位的进位；输出有全加和与向高位的进位。 1.2 实验内容：用 74LS00与非门和 74LS55 与或非门设计一个一位全加器电路，并进行功能测试。 1.3 设计过程：首先列出真值表，画卡诺图，然后写出全加器的逻辑函数，函数如下： Si = Ai ?Bi?Ci-1 ；Ci = Ai Bi +(Ai?Bi)C i-1 异或门可通过Ai ?Bi?AB?AB,即一个与非门； （74LS00），一个与或非门（74LS55）来实现。Ci = Ai Bi +(Ai?Bi)C 再取非，即一个非门（ i-1 ?Ai Bi +(Ai?Bi)C i-1 ，通过一个与或非门Ai Bi +(Ai?Bi)C i-1 ，
. .. 数字逻辑电路设计 --多功能数字钟 学院：计算机科学与通信工程 专业： ： 学号： 指导老师：
多功能数字钟 一、设计任务及要求 （1）拥有正常的时、分、秒计时功能。 （2）能利用实验板上的按键实现校时、校分及清零功能。 （3）能利用实验板上的扬声器做整点报时。 （4）闹钟功能 （5）在MAXPLUS II 中采用层次化设计方法进行设计。 （6）在完成全部电路设计后在实验板上下载，验证设计课题的正确性。 二、多功能数字钟的总体设计和顶层原理图 作为根据总体设计框图，可以将整个系统分为六个模块来实现，分别是计时模块、校时模块、整点报时模块、分频模块、动态显示模块及闹钟模块。
（1）计时模块 该模块使用74LS160构成的一个二十四进制和两个六十进制计数器级联，构成数字钟的基本框架。二十四进制计数器用于计时，六十进制计数器用于计分和秒。只要给秒计数器一个1HZ的时钟脉冲，则可以进行正常计时。分计数器以秒计数器的进位作为计数脉冲。 用两个74160连成24进制的计数器，原图及生成的器件如下： 生成的二十四进制计数器注： 利用使能端，时钟信号，清零以及预置数功能连成24进制。
用两个74160连成的60进制计数器，原图及生成的器件如下： 生成的六十进制计数器 （2）校时模块 校时模块设计要求实现校时，校分以及清零功能。 *按下校时键，小时计数器迅速递增以调至所需要的小时位。 *按下校分键，分计数器迅速递增以调至所需要的分位。 *按下清零键，将秒计数器清零。 注意事项：①在校分时，分计数器的计数不应对小时位产生影响，因而需要屏蔽此时分计数器的进位信号以防止小时计数器计数。 ②利用D触发器进行按键抖动的消除，因为D触发器是边沿触发，在除去时钟边沿到来前一瞬间之外的绝大部分时间都不接受输入，
目录 ●实验室安全操作守则 ●实验一：直流继电器逻辑电路实验●实验二：单相变压器实验 ●实验三：三相感应电动机实验 ●实验四：自整角机实验
实验室安全操作守则 1．首次进入实验室参加实验的学生应认真听取实验指导教师对于安全内容的介绍。 2．实验室总电源由指导教师负责，学生不得擅自接触。 3．为确保人身安全，电机实验时应注意衣服、围巾、发辫及实验用线，防止卷入电动机旋转部件。实验过程中需妥善保管好水 杯、饮料瓶等容器，不许放置在实验操作台上。 4．学生进行实验时，独立完成的实验线路连接或改接，须经指导教师检查无误并提醒注意事项后，方可接通电源。 5．严禁带电接线、拆线、接触带电裸露部位及电机旋转部件。6．各种仪表、设备在使用前应先确认其所在电路的额定工作状态，选择合理的量程。若认为仪表、设备存在问题或发生故障，应 报告指导教师，不得自行排除故障。 7．实验中发生故障时，必须立即切断电源并保护现场，同时报告指导教师。待查明原因并排除故障后，才可继续进行实验。8．实验室内禁止打闹、大声喧哗、乱扔废物以及其它不文明行为。9．实验开始后，学生不得远离实验装置或做与实验无关的事。10．实验完毕后应首先切断电源，再经指导教师检查实验数据后方可拆除实验线路，并将实验仪表、用线摆放整齐。
实验一直流继电器逻辑电路实验 一、实验目的 1．掌握直流继电器主要特征 2．掌握继电器逻辑电路设计方法 3．根据给定的逻辑要求能实现继电器逻辑控制电路的设计与连接。 二、预习思考题 1．继电器逻辑控制电路的作用是什么? 2．如何实现继电器逻辑控制电路? 三、实验主要设备介绍 继电器逻辑电路实验设备实物图 1．继电器逻辑电路实验设备 直流继电器：动作线圈额定电压直流12V，触点二常开、二常闭，共8只。 ★注意本实验中的直流继电器，常开与常闭触点间有一个公共端，设计电路时要考虑这个结构的影响。
HUBEI NORMAL UNIVERSITY 电工电子实验报告 电路设计与仿真—Multisim 课程名称 逻辑门电路 实验名称 2009112030406 陈子明 学号姓名 电子信息工程 专业名称 物理与电子科学学院 所在院系 分数
实验逻辑门电路 一、实验目的 1、学习分析基本的逻辑门电路的工作原理； 2、学习各种常用时序电路的功能； 3、了解一些常用的集成芯片； 4、学会用仿真来验证各种数字电路的功能和设计自己的电路。 二、实验环境 Multisim 8 三、实验内容 1、与门电路 按图连接好电路，将开关分别掷向高低电平，组合出（0,0）（1，0）（0,1）（1，1）状态，通过电压表的示数，看到与门的输出状况，验证表中与门的功能： 结果：（0,0）
（0,1） （1,0） （1，1） 2、半加器 （1）输入/输出的真值表
输入输出 A B S(本位和（进位 数）0000 0110 1010 1101 半加器测试电路： 逻辑表达式：S= B+A=A B；=AB。 3、全加器 （1）输入输出的真值表 输入输出
A B (低位进 位S（本位 和） （进位 数） 0 0 0 0 0 00110 01010 01101 10010 10101 11001 11111（2）逻辑表达式：S=i-1；C i=AB+C i-1（A B） （3）全加器测试电路：
4、比较器 （1）真值表 A B Y1(A>B Y2(A Y3(A=B 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 （2）逻辑表达式： Y1=A;Y2=B;Y3=A B。 （3）搭接电路图，如图： 1位二进制数比较器测试电路与结果：
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使用方法 二．实验仪器及材料 １．DVCC-D2JH 通用数字电路实验箱 2．器件 74LS00 二输入端四与非门 1片 74LS08 二输入端四与门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS32 二输入端四或门 1片 2、按附录中引脚图接线，分别验证或门74LS32、与门74LS08、异或门74LS86的逻辑功能 3、信号对门的控制作用 利用与非门控制输出．
用一片74LS00按图接线， Ｓ接任一电平开关，用发光二极管观察 Ｓ对输出脉冲的控制作用． 四．实验报告 1．按各步聚要求填表。 ２．回答问题： （１）怎样判断门电路逻辑功能是否正常？ （２）与非门一端输入接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过？ 实验二组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的功能测试 2、验证半加器和全加器的逻辑功能 二、实验器件 74LS00 二输入端四与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 74LS32 二输入端四或门1片 74LS08 二输入端四与门1片 三、实验内容 １、测试用异或门(74LS86)和与非门组成的半加器的逻辑功能。 根据半加器的逻辑表达式可知，半加器Y是A、B的异或， 而进位Z是A、B相与。故半加器可用一个 集成异或门和二个与非门组成如右图 （1）在学习机上用异或门和与门接成以上电路。 A、B接电平开关Y、Z接电平显示。 （2）按下表要求改变A、B状态，填表
２、测试全加器的逻辑功能。 （1）按右图接线，A 、B 、C 接电平开关， SO 、C 接发光二极管 （2）按下表要求改变A 、B 、C 状态，填表 四、实验报告 （１）按要求填表 （２）分析如何使用适当的门电路实现半加器与全加器的功能 实验三 译码器、数据选择器和总线驱动器
实验一原理图输入方式设计数字逻辑电路 一、实验目的： 1、了解基本组合逻辑电路的原理及利用Quartus II 软件进行设计的一般方法。 2、熟悉Quartus II 原理图输入法的设计流程，掌握编辑、编译和仿真的方法。 3、掌握原理图的层次化设计方法。 4、了解Quartus II 软件的编程下载及引脚锁定的方法。 5、了解Quartus II宏功能模块的使用方法。 二、实验的硬件要求： 1、EDA/SOPC实验箱。 2、计算机。 三、实验原理 见附件《Quartus设计的一般步骤》、《元件例化和调用的操作步骤》、《QuartusII基于宏功能模块的设计》 四、实验内容： 1、用原理图方式设计1位二进制半加器半加器。 新建一个工程“HalfAdder”，选择芯片“Cyclone III EP3C16Q240C8”，建立原理图如图1-1，保存为“HalfAdder.BDF”。 图1-1 半加器电路图 编译工程。 建立波形文件，对半加器电路分别进行时序仿真和功能仿真，其波形如下： 图1-2半加器时序仿真波形，注意观察输出延时，以及毛刺的产生原因 图1-3半加器功能仿真波形 2、原理图层次化设计。 新建一工程，取名“FullAdder”；将上面设计的半加器“HalfAdder.BDF”复制到当前工程目录，并生成“符号元件”HalfAdder.BSF。 建立一个原理图文件，取名“FullAdder.BDF”，利用“符号元件”HalfAdder.BSF及其它元件设计全加器电路如下图：
用功能仿真测试全加器的逻辑功能。 图1-5 全加器功能仿真波形 图1-6是输入输出信号与FPGA连接示意图，图中用到了“拨档开关”作为输入，“LED 显示模块”显示输出值。表1-1是本实验连接的FPGA管脚编号。