数电流水灯实验报告Word格式文档下载.docx

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20XX年12月13日评定成绩：

审阅教师：

　　一、实验目的

　　1.2.3.4.

　　掌握时序逻辑电路的一般设计过程；

　　掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；

掌握时序逻辑电路的基本调试方法；

　　熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。

　　二、实验原理

　　1.时序逻辑电路的特点（与组合电路的区别）：

　　——具有记忆功能，任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号，而且还取决于电路原来的值，或者说还与以前的输入有关。

　　2.时序逻辑电路的基本单元——触发器（本实验中只用到D触发器）

　　触发器实现状态机（流水灯中用到）3.时序电路中的时钟

　　1）同步和异步（一般都是同步，但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端）2）时钟产生电路（电容的充放电）：

在内容3中的32768hz的方波信号需要自己通过

　　电路产生，就是用到此原理。

　　4.常用时序功能块

　　1）计数器（74161）

　　a）任意进制的同步计数器：

异步清零；

同步置零；

同步置数；

级联b）序列发生器

　　——通过与组合逻辑电路配合实现（计数器不必考虑自启动）

　　2）移位寄存器（74194）

　　a）计数器（一定注意能否自启动）

　　b）序列发生器（还是要注意分析能否自启动）

　　三、实验内容

　　1.广告流水灯

　　a.实验要求

　　用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水等由8个LeD组成，工作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移。

　　①写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路。

②将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路。

③将TTL连续脉冲信号加到系统时钟端，用示波器和逻辑分析仪观察并记录时钟脉冲

　　cLK、触发器的输出端Q2、Q1、Q0和8个LeD上的波形。

b．实验数据①设计电路。

1）问题分析

　　流水灯的1暗7亮对应8个状态，故可采用3个触发器实现；

而且题目要求输出8个信号控制8个灯的亮暗，故可以把3个触发器的输出加到3-8译码器的控制端，对应的8个译码器输出端信号控制8个灯的亮暗。

2）状态转化图如下：

　　卡诺图如下：

　　电路图如下：

　　经实验论证，可实现功能。

逻辑分析如下：

　　2.序列发生器实验要求

　　用触发器设计一个具有自启动功能的01011序列发生器。

　　1）

　　用multisim进行化简处理，得：

An+1=bn；

bn+1=cn；

cn+1=DnDn+1=An+Dn=（An+Dn）

　　电路设计如下：

　　波形图如下：

　　3.智力竞赛抢答器设计图如下：

　　010*******

　　经实验论证，可实现所有功能。

逻辑图如下表：

　　篇二：

哈工大数电自主实验数字流水灯

　　harbinInstituteofTechnology

　　数字电路自主设计实验

　　院系：

班级：

　　姓名：

指导教师：

　　哈尔滨工业大学

　　1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

　　2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

　　3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。

4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

　　5．数电课程实验为我们提供了动手实践的机会，增强动手实践的能力。

　　二、实验要求

　　设计流水灯，即一排灯按一定的顺序逐次点亮，且可调频、暂停、步进。

　　三、实验步骤

　　1．设计电路实现题目要求，电路在功能相当的情况下设计越简单越好；

2.画出电路原理图（或仿真电路图）；

3.元器件及参数选择；

4.电路仿真与调试；

　　5.到实验时进行电路的连接与功能验证，注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉，注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片；

6.找指导教师进行实验的检查与验收；

　　7.编写设计报告：

写出（:

数电流水灯实验报告）设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，心得体会。

　　四、实验原理

　　设计流水灯的方法有很多种，我的设计思路是：

　　利用555定时器产生秒脉冲信号，74Ls161组成8进制计数器，74Ls138进行译码，点亮电平指示灯。

并通过调节555的电阻，实现频率可调。

通过两与非门，实现暂停、步进功能。

　　1.秒信号发生器

（1）555定时器结构

（2）555定时器引脚图

　　（3）555定时器功能表

　　（4）555定时器仿真图

　　2.74Ls161实现8进制加计数

　　74Ls161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,它可以灵活地运用在各种数字电路，以及单片机系统中实现分频器等很多重要的功能。

（1）74Ls161同步加法器引脚图

　　管脚图介绍:

　　始终cp和四个数据输入端p0-p3

　　清零cLR使能ep,eT置数pe

　　数据输出端Q0-Q3

　　进位输出Tc

（2）74Ls161功能表

　　（5）74Ls161仿真图

　　对74Ls161进行八进制计数改组，需要一个与非门，即芯片74Ls00,也就是将74Ls161的输出端通过与非门，当输出为8时将输出为高电平的端口与非后接到74Ls161的清零段。

即计数到8是异步清零，所以74Ls161变为八进制计数。

　　仿真图如下：

　　2.74Ls138实现的译码器

　　74Ls138为3线－8线译码器，其工作原理如下：

　　一个选通端（e1）为高电平，另两个选通端（（e2）和（e3））为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。

比如：

A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。

　　利用e1、e2和e3可级联扩展成24线译码器；

若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。

若将选通端中的一个作为数据输入端时，74Ls138还可作数据分配器。

（1）74Ls138引脚图

（2）74Ls138功能

　　篇三：

数字电路流水灯实验

　　电子流水灯电路设计与制作报告

　　一设计目的

　　1熟练掌握电路的设计、制作、测试。

　　2进一步理解体会各种芯片的使用功能和使用技巧。

　　二设计方案

　　2整机电路图布局图（见附录图）

　　1逻辑框图

　　三主要元器件介绍。

　　1555定时器

　　555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

一般用双极性工艺制作的称为555，555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V工作。

　　274ls191计数器

　　二进制同步可逆计数器，同时兼有加和减两种计数的功能。

　　74ls191计数器

　　逻辑电路图

　　374ls1383-8译码器

　　74ls138

　　四焊接与调试

　　1焊接步骤

（1）清洁烙铁头：

要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物。

（2）加热焊接部位：

用适当的力将烙铁头压在加热的部位。

烙铁与铜箔之间角度为40度

　　至60度左右。

对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊

　　接物。

使其受热均匀。

对于，热容量小的焊件，如印制板上较细导线的连接，可以直接省略。

加热时，应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热，而不是仅仅加热焊件的一部分，更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法，以免造成损坏或不易觉察的隐患。

（3）供应焊锡：

先在铜箔与元件的供有点加微量焊锡，为提高导热性，如有管脚的话，

　　再给管脚的切段面加微量焊锡，覆盖即可，目的防止氧化。

因为焊锡由低温向高温流动的性质，所以离烙铁头较远处慢慢注入焊锡丝，并调整供给的量及速度，注意不要供给烙铁头上。

烙铁头必须放在能对铜箔和元件同时加热的部位，根据铜箔的大小材质，铜箔和元件大的，烙铁头的接触面积大，反之烙铁头接触面积小，这样可使铜箔和元件在同一时间达到同一温度。

　　（4）抽出焊锡：

当焊丝熔化一定量后，立即向左上45°

方向移开焊丝。

　　2调试方法

　　接上+5v的电源进行调试。

　　3在调试过程中，发现八盏灯只有一盏是亮的，仔细检查后，发现有一条线路是断开的，修补后，再次调试，一切正常。

　　五设计总结与体会

　　通过多日的设计修改，，一方面增长了知识，另一方面增强了动手能力，更主要的是学会了做事要细心，总之，感觉收货很多。

　　附录二作品图

　　秒脉冲发生电路

　　可逆的顺序脉冲发生电路