數位電路實驗

2021-06-22 08:49:15 字數 4627 閱讀 5785

實驗

一、四2輸入端與非門功能測試

一、【實驗目的:】

1、了解與非門各引數的意義

2、熟悉數字邏輯實驗電路板的使用方法

3、了解整合邏輯電路閘電路的使用

二、【實驗裝置及器材】

1、 數字邏輯電路實驗板        1塊

2、 cd4011(四2輸入與非門)  1塊

3、 電源及導線若干 

三、【實驗原理:】

本實驗採用cd4011 四2輸入與非門,即在一塊整合塊內含有四個互相獨產的與非門,每個與非門有2個輸入端。與非門的邏輯是:當輸入端有1個或2個以上的低電平,輸出端為高電壓,只有當輸入端全部為高電壓時,輸出端才是低電平(即有「0」得1,全「1」得0)

四、【實驗步驟:】

cd4011的a1腳、b2腳分別接於電路板中開關鍵,將y1腳接在電路中的發光二極體上,vdd腳接於5v電源上,vss腳接gnd

a、當a1腳和b2腳的開關全部開啟,發光二極體亮;

b、當a1腳和b2腳的開關,a1腳的開關開,b2腳的開關閉合或者a1腳的開閉合,b2腳的開關開啟,發光二極體亮;

c、當a1腳和b2腳的開關全部閉合,發光二極體不亮

五、【實驗總結:】

通過實驗測試四2輸入與非門cd4011晶元,熟悉了數字積體電路的功能測試方法,了解了與非門的工作原理:即輸入端有1個或2個以上的低電平,輸出端為高電平,只有當輸入端全為高電平,輸出端為低電平(即有「0」為1,全「1」得「0」)。

實驗二   十制計數器邏輯功能驗證

一、【實驗目的】

1、通過cd4518  雙bcd加法計數器晶元驗證十進位制邏輯功能

二、【實驗裝置及器材】

1、數字邏輯電路實驗板   1塊

2、cd4518(雙bcd加法計數器) 1塊

3、電源及導線若干

三、【實驗原理】

本實驗通過cd4518(雙bcd加法計數)實現十進位制計數器。cd4518是乙個同步加計數器,在乙個封裝中含人2個可互抱緊二/十進位制計數器。其計數器是單路系列脈衝輸入,4路bcd碼輸出。其控制功能:有2個時鐘輸入端cp和en,通過cp和en的不同觸發,來進行十進位制計數。

四、【實驗步驟】

將cd4518的q1,q2,q3,q4分別接在七段顯示數碼管,從右到左,從低到高。將cp腳和en腳 分別接0-1按鈕,cr接於邏輯按鈕。vdd接5v電源,vcc接gnd。

cd4518有2個時鐘輸入端cp和en,先把en端按鈕置1,cp端反覆開關,此時為時鐘為上公升觸發,七段顯示數碼管從0~9變化;再把cp端置0,en端反覆開關,此時時鐘為下降沿觸發,七段顯示數碼管0~9計數狀態。

五、【實驗總結】

通過本次次實驗了解了cd4518(雙bcd加法計數)的針腳排列及各個管腳的作用,通過cd4518熟悉並驗證十進位制計數器的工作原理及邏輯功能。有2個時鐘若輸入端cp和en,先把en端按鈕置1,cp端反覆開關,此時為時鐘為上公升沿觸發;若再把cp端置0,en端反覆開關,此時時鐘為下降沿觸發;同時要滿足復位端cr也保持低電平,只有滿足以是條件時,電路才會處於計數狀態。

實驗三 同步計數器

一、【實驗目驗】

通過cd4518  雙bcd加法計數器晶元實現同步計數器功能

二、【實驗裝置及器材】

1、數字邏輯電路實驗板  1塊

2、cd4518(雙bcd加法計數器) 1塊

3、電源及導線若干

三、【實驗原理】

本實驗通過cd4518(雙bcd加法計數)實現十進位制計數器。cd4518是乙個同步加計數器,在乙個封裝中含人2個可互抱緊二/十進位制計數器。其計數器是單路系列脈衝輸入,4路bcd碼輸出。其控制功能:有2個時鐘輸入端cp和en,通過cp和en的不同觸發,實現當個位數碼管從9到0時,十位數碼管開始計數,從而實現2位十進位制計數功能。

四、【實驗步驟】

將cd4518的q1,q2,q3,q4分別接在個位七段顯示數碼管,從右到左,從低到高。將cp接到時鐘脈衝en置1,cr置0。再將將cd4518的q1』,q2』,q3』,q4』 分別接在十位七段顯示數碼管,從右到左,從低到高,cp』和cr』置0,en』端接到q4腳上;vdd接5v電源,vcc接gnd。

當cd4518的cp有時鐘脈衝輸入時,此時是上公升沿觸發,個位七段顯示數碼管發生0~9變化,當個位數碼管從9置0時,十位數碼管觸發,顯示0~9變化。

五、【實驗總結】

通過本實驗了解cd4518實現同步計數器方法。熟悉了cd4518邏輯功能。將cd4518的q1,q2,q3,q4分別接在個位七段顯示數碼管,從右到左,從低到高。將cp接到時鐘脈衝en置1,cr置0。再將將cd4518的q1』,q2』,q3』,q4』分別接在十位七段顯示數碼管,從右到左,從低到高,cp』和cr』置0,en』端接到q4腳上,才能實現同步計數的邏輯功能。

實驗四 非同步計數器及其應用

一、【實驗目的】

1、熟悉常用中規模計數器的邏輯功能。

2、掌握二進位制計數器和十進位制計數器的工作原理和使用方法。

3、利用74ls90實現七進製計數器。

二、【實驗裝置及器材】

1、數字邏輯電路實驗板  1塊

2、74ls90晶元         1塊

3、電源及導線若干

三、【實驗原理】

計數器是實現計數功能的時序部件,它不僅可以用來計脈衝,而且也常用作數字系統定時,分頻和執行數字運算以及其它特定的邏輯功能,非同步計數器是指有的觸發的cp端直接由輸入計數脈衝控制,有的則是依靠前一級觸發器的輸出作為時鐘脈衝,因此它們的反轉是非同步。74ls290線路連線,cp與各個輸出端的連線不同,電路連成2-5-10進製,再概據「計數到m時置0」的原理,可構成七進製計數。

四、【實驗示意圖】

五、【實驗總結】

通過本次實驗對74ls290非同步計數器的功能及作用有了更深入的了解。也對非同步計數器的工作原理及其應有更深層次的了解。對74ls90的使用讓我鞏固了課本知識,實踐能力也得到了加強

實驗五  根據

三、七、九制計數器,設計63分頻的分頻器

一、【實驗目的】

通過74ls290所構成

三、七、九進製的計數器,設計乙個63分頻的分頻器

二、【實驗裝置及器材】

1、數字邏輯電路實驗板   1塊

2、74ls290解碼計數器    2塊

3、電源及導線若干

三、【實驗原理】

計數器是實現計數功能的時序部件,它不僅可以用來計脈衝,而且也常用作數字系統定時,分頻和執行數字運算以及其它特定的邏輯功能,非同步計數器是指有的觸發的cp端直接由輸入計數脈衝控制,有的則是依靠前一級觸發器的輸出作為時鐘脈衝,因此它們的反轉是非同步。74ls290線路連線,cp與各個輸出端的連線不同,電路連成2-5-10進製,再概據「計數到m時置0」的原理,構成分頻器。兩片74ls290級聯使用,高位片的qc,qb以及低位片的qb,qa連至一四輸入與門,與門輸出連至兩晶元的清零端,這樣一旦到63,與門出高電平清零。

四、【實驗步驟】

兩片74ls290級聯使用,高位片的qc,qb以及低位片的qb,qa連至一四輸入與門,與門輸出連至兩晶元的清零端,這樣一旦到63,與門出高電平清零。

五、【實驗總結】

通過本次實驗對2塊74ls290級聯非同步計數器的功能及作用有了更深入的了解。熟悉中規模整合計數器的邏輯工作原理,了解了多個整合塊構成邏輯電路的應用。實踐能力也得到了加強

實驗六 設計波形發生器

一、【實驗目的】

通過2塊cd4013構成3-2-1波形圖

二、【實驗器材】

1、數字邏輯電路實驗板   1塊

2、cd4013(雙「d」型觸發器) 2塊

3、cd4070(四異或門)   1塊

3、電源、導線若干

三、【實驗原理】

設電路初始狀態均在復位狀態,q1、q2端均為低電平。當fi訊號輸入時,由於輸入端異或門的作用(附表是異或門邏輯功能表),其輸出還受到觸發器ic2的q2端的反饋控制(非門f2是增加的一級延遲門,a點波形與q2相同)。在第1個fi時鐘脈衝的上公升沿作用下,觸發器ic1、ic2均翻轉。由於q2端的反饋作用使得異或門輸出乙個很窄的正脈衝,寬度由兩級d觸發器和反相門的延時決定。當第1個fi脈衝下跳時,異或門輸出又立即上跳,使ic1觸發器再次翻轉,而ic2觸發器狀態不變。這樣在第1個輸入時鐘的半個週期內促使ic1觸發器的時鐘脈衝端cl1有乙個完整週期的輸入,但在以後的乙個輸入時鐘的作用下,由於ic2觸發器的q2端為高電平,ic1觸發器的時鐘輸入跟隨fi訊號(反相或同相)。本來ic1觸發器輸入兩個完整的輸入脈衝便可輸出乙個完整週期的脈衝,現在由於異或門及ic2觸發器q2端的反饋控制作用,在第1個fi脈衝的作用下得到乙個週期的脈衝輸出,所以實現了每輸入乙個半時鐘脈衝,在ic1觸發器的q1端取得乙個完整週期的輸出。

四、【實驗步驟】

分別將第一塊cp1、cp2和第二塊cp1串聯起來,第一塊的d1接在第二塊的q2非,,第一塊的q1接在d2,第一塊的q2連線第二塊d1,並於第二塊的cp2連線,第二塊的q2非與d2相聯,第二塊的q2與q1與cd4070的a1、b1腳相聯,y1與發光二極體相聯。

五、【實驗總結】

本次實驗通過2塊cd4013與1塊cd4070,設計了乙個3-2-1的波形圖。通過本次實驗熟了cd4013與cd4070的邏輯功能及其應用,對運用數字整合模組設計波型電路有了直觀的理解。

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