数字电路实验与综合设计答案

数字电路与逻辑设计实验报告

学 院： 班 级： 姓 名： 学 号：

日 期：

一． 实验名称：

实验一：QuartusII 原理图输入法设计与实现

实验二：用 VHDL 设计与实现组合逻辑电路 实验三：用 VHDL 设计与实现时序逻辑电路 实验四：用 VHDL 设计与实现数码管动态扫描控制器

二． 实验所用器件及仪器：

1.计算机 2.直流稳压电源

3.数字系统与逻辑设计实验开发板

三． 实验要求：

实验一：

（1） 用逻辑门设计实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器图

形模块单元。 （2） 用（1）实现的半加器和逻辑门设计实现一个全加器，仿真并验证其功能，

并下载到实验板上测试。要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。 （3） 用3—8线译码器和逻辑门设计实现函数F=/C/B/A+/CB/A+C/B/A+CBA,仿

真验证其功能并下载到实验板测试。要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。

注：实验时将三个元器件放在一个new block diagram中实现。

实验二：

（1） 用VH

2.3 编码器、译码器的应用

2.3.1 实验目的

1.熟悉编码器、译码器的工作原理和使用方法。

2.掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能及应用。 3.掌握编码器的设计方法及应用。 4.熟悉数码管的工作原理及使用方法。

2.3.2 实验仪器与器件

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 仪器或器件名称 逻辑实验箱 双踪示波器 指针式万用表 8线-3线编码器 3线－8线译码器 七段译码驱动器 4输入二与非门 3输入三与非门 PC机和仿真软件 型号或规格 数量 2.3.3 实验原理

在数字系统中，编码器和译码器都是常用的组合逻辑电路。编码器其功能就是实现编码操作的电路，即将输入的高、低电平信号编成一个对应的二进制代码。按照被编码信号的不同特点和要求，编码器也可以分为二进制编码器、二—十进制编码器和优先编码器。译码器是编码的逆过程，其功能是将每个输入的代码进行“翻译”，译成对应的输出高、低电平信号。按用途分类可以分为变量译码器、码制变换译码器和显示译码器。 （一）编码器

由门电路来设计一个编码器。例如设计一个4线－2线编码器。

第一步，根据题意列真值表如表2.3.1所示。 表2.3.1 4线-

数字电路与系统设计课后答案

【篇一：数字逻辑电路与系统设计习题答案】

.1 将下列二进制数转换为等值的十进制数。 （1） （11011）2

（2） （10010111）2 （4） （11111111）2 （6） （0.0111）2 （3） （1101101）2 （5） （0.1001）2 （7） （11.001）2 题1.1 解：

（8） （101011.11001）2 （1） （11011）2 =（27）10

（2） （10010111）2 =（151）10（4） （11111111）2 =（255）10（6） （0.0111）2 =（0.4375）10 （3） （1101101）2 =（109）10

（5） （0.1001）2 =（0.5625）10 （7） （11.001）2 =（3.125）10

（8） （101011.11001）2 =（43.78125）10

1.3 将下列二进制数转换为等值的十六进制数和八进制数。 （1） （1010111）2

（2） （110111011）2

（4） （101100.110011）2

（3） （10110.011010）2 题1.3 解：

（1） （1

数字电路实验讲义

目 录

1 数字电路实验箱简介

2 实验一 基本门电路和触发器的逻辑功能测试

3 实验二 常用集成组合逻辑电路（MSI）的功能测试及应用 4 实验三 常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用 5 实验四 组合逻辑电路的设计 6 实验五 时序逻辑电路的设计 7 实验六 综合设计实验 8 附录 功能常用芯片引脚图

数字电路实验箱简介

TPE系列数字电路实验箱是清华大学科教仪器厂的产品，该实验箱提供了数字电路实验所必需的基本条件。如电源，集成电路接线板，逻辑电平产生电路，单脉冲产生电路和逻辑电平测量显示电路，实验箱还为复杂实验提供了一些其他功能。

下面以JK触发器测试为例说明最典型的测试电路，图1为74LS112双JK触发器的测试电路。其中Sd、Rd 、J、K为电平有效的较入信号，由实验箱的逻辑电平产生电路提供。CP为边沿有效的触发信号，由单脉冲产生电路提供。Q和Q为电路的输出，接至逻辑电平测量显示电路，改变不同输入的组合和触发条件，记录对应的输出，即可测试该触发器的功能。

逻VCC 5V16SdJQ74LS112 辑电CP 测量显示 K平单脉冲QRd8GND

图1. JK触发器测试电路

实验

福建师范大学 物理与能源学院

实验一 TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

专业 姓名 学号 时间 成绩

一、实验目的

1．掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法 2．掌握TTL器件的使用规则

3．进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法 二、实验设备与器件

1．+5V直流电源 2.逻辑电平开关 3．逻辑电平显示器 4.直流数字电压表 5．直流毫安表 6.直流微安表 7．74LS20×2、1K、10K电位器，200Ω电阻器(0.5W) 三、实验内容

在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块。 1.验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能

按图1－1接线，门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“0”与

“1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”。门的输出端接由 LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0－1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”， 不亮为逻辑“0”。按表1－1的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。74LS20有4个输入端，有16个最小项，在

设计性实验一 门电路的参数、功能测试及双踪示波器的使用（3学时）

一、主要内容：

1、验证与非门（74LS00，74HC00）的逻辑功能。

2、测74LS00与非门的输入、输出端的电压（各输入端分别按低、悬空、通过可变电阻接地）。并与理论值进行比较。

3、与非门直流参数测试（74LS00，74HC00）。

（1）测ICCL

（2）测ICCH

（3）测IiL

（4）测IiH

（5）临界输入电压

二、选作内容：

将与非门接成反相器，观察输入、输出端的波形，（用双踪示波器）并估测出tpd

的值。

三、实验报告要点。

1、实验原理（电路）。 2、关键测试数据。

3、关键调试技术，关键问题的解决方法。 4、注意事项、总结。 注意事项：

拔插集成电路及元件时，要断电。

设计性实验二 加法器与译码显示器的应

电子技术基础实验（二）

电 子 技 术 基 础

实验（二）

二ＯＯ七年六月

第1页

电子技术基础实验（二） 目 录

基本实验部分

实验一 门电路逻辑功能及测试

实验二 组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) 实验三 触发器(一) R-S，D，JK

实验四 触发器(二) 三态输出触发器，锁存器实验五 时序电路测试及研究 实验六 集成计数器及存储器 实验七 译码器和数据选择器 实验八 波形产生及单稳态触发器 实验九 555时基电路 选做实验部分

实验十 计数器MSI芯片的应用 实验十一 电压变换器 实验十二 电子校音器 附录： 常用集成电路引脚

第2页

电子技术基础实验（二）

数字电路实验讲义

课题：实验一门电路逻辑功能及测试 课型：验证性实验 教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法 重点：熟悉门电路逻辑功能。 难点：用与非门组成其它门电路 教学手段、方法：演示及讲授 实验仪器： 1、示波器； 2、实验用元器件

74LS00 二输入端四与非门 2 片 74LS20 四输入端双与非门 1 片 74LS86 二输入端四异或门 1 片 74LS04 六反相器 1 片 实验内容：

1、测试门电路逻辑功能

（1）选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1 接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。

（2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。

2、逻辑电路的逻辑关系

（1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。

（2）写出两个电路的逻辑表达式。 3、利用与非门控制输出

用一片74LS00 按图1.4 接线。S 分别接高、低电平

一、选择题（每空1.5分共21分）

1、十进制数55的等值二进制数是 C 。

A、 (001101)2 B、(110101)2 C、(110111)2 D、(111010)2 2、二进制数(10111011)2的等值十进制数是 D 。

A、 157 B、 127 C、 155 D、 187

3、已知输入A、B和输出Y的波形如下图所示，则对应的逻辑门电路是 。

A、 与门 B、异或门 C、 或非门 D、 同或门

ABY波形图（题3）

4、欲使JK触发器按Q*?Q?工作，可使JK触发器的输入端 。

A、J=K=1 B、J=0,K=0 C、J=0,K=1 D、J=1,K=0 5、十六选一数据选择器，其控制输入端有 个。

A、.2 B、3 C、4 D、8

6、8位移位寄存器，串行输入时经 个脉冲后，8位数码全部移入寄存器中。

A、1 B、2 C、4 D、8

7、某一逻辑函数真值表确定后，下面描述该函数功能的方法中，

数字电路与逻辑设计(1)

班级 学号 姓名 成绩

一．单项选择题（每题1分，共10分）

1．表示任意两位无符号十进制数需要（ ）二进制数。

A．6 B．7 C．8 D．9 2．余3码10001000对应的2421码为（ ）。

A．01010101 B.10000101 C.10111011 D.11101011 3．补码1．1000的真值是（ ）。

A． +1.0111 B. -1.0111 C. -0.1001 D. -0. 1000 4．标准或-与式是由（ ）构成的逻辑表达式。

A．与项相或 B. 最小项相或 C. 最大项相与 D.或项相与 5.根据反演规则，F??A?C???C?DE??E的反函数为（ ）。

A. F?[AC?C(D?E)]?E B. F?AC?C(D?E)?E

C. F?(AC?CD?E)?E D. F?AC?C(D?E)?E

6．下列四种类型的逻辑门中，可以用（