数字电子技术实验报告实验一门电路逻辑功能及测试 (1)实验二数据选择器与应用 (4)实验三触发器及其应用 (8)实验四计数器及其应用 (11)实验五数码管显示控制电路设计 (17)实验六交通信号控制电路 (19)实验七汽车尾灯电路设计 (25)班级：08030801学号：2008301787 2008301949姓名：纪敏于潇实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的：1.加深了解TTL逻辑门电路的参数意义。

2.掌握各种TTL门电路的逻辑功能。

3.掌握验证逻辑门电路功能的方法。

4.掌握空闲输入端的处理方法。

二、实验设备：THD—4数字电路实验箱，数字双踪示波器，函数信号发射器，74LS00二输入端四与非门，导线若干。

三、实验步骤及内容：1.测试门电路逻辑功能。

选用双四输入与非门74LS00一只，按图接线，将输入电平按表置位，测输出电平用与非门实现与逻辑、或逻辑和异或逻辑。

用74LS00实现与逻辑。

用74LS00实现或逻辑。

用74LS00实现异或逻辑。

2.按实验要求画出逻辑图，记录实验结果。

3.实验数据与结果将74LS00二输入端输入信号分别设为信号A 、B用74LS00实现与逻辑1A B A B =∙逻辑电路如下： 12374LS00AN45674LS00ANA BA 端输入TTL 门信号，B 端输入高电平，输出波形如下：A 端输入TTL 门信号，B 端输入低电平，输出波形如下：1、 用74LS00实现或逻辑11A B A B A B +=∙=∙∙∙逻辑电路如下12374LS00AN45674LS00AN910874LS00ANcU1A BA 端输入TTL 门信号，B 端输入高电平，输出波形如下：A 端输入TTL 门信号，B 端输入低电平，输出波形如下：2、用74LS00实现异或逻辑⊕=+=∙=∙A B AB BA AB BA ABB ABA逻辑电路如下：A端输入TTL门信号，B端输入高电平，输出波形如下：A端输入TTL门信号，B端输入低电平，输出波形如下：实验二数据选择器及其应用一、实验目的1.通过实验的方法学习数据选择器的电路结构和特点。

2.掌握数据选择器的逻辑功能及其基本应用。

二、实验设备1.数字电路实验箱2.示波器3.74LS153、74LS00及基本电路三、实验内容1.某导弹发射场有正、副指挥员各一名，操作员两名。

当政副指挥员同时发出命令时，两名操纵员中有一人按下发射按钮，即可产生一个点火信号发射导弹，试用以上仪器设计组合逻辑电路，完成点火信号的控制，写出函数式，列出真值表，画出实验电路。

2.设计一个一位全加器。

四、实验步骤与结果1.点火信号控制电路组合逻辑电路采用正逻辑。

A、B、C、D为四个输入变量（A、B为指挥员，C、D为操作员），F表示输出变量（1表示发射，0表示不发射）。

真值表为：画出卡诺图：降维卡诺图：根据降维卡诺图得到如下表达式：D)AB(C ABC D C AB F +=+=组合逻辑电路为:2. 一位全加器组合逻辑电路中A 、B 、C 为输入端，S1、C0为输出端，其中A 为被加数，B 为加数，C 为前级加法器的进位，S1为和的个位，C0表根据真值表，画出卡诺图：SC0 降维后 ： 组合逻辑电路为:实验三触发器及其应用一、实验目的：①熟悉基本D触发器的功能测试。

②了解触发器的两种触发方式（脉冲电平触发和脉冲边沿触发）及触发特点。

③熟悉触发器的实际应用。

二、实验设备:①数字电路实验箱②函数信号发生器③数字万用表④74LS00、74LS74三、实验原理：触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元，也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。

在数字系统和计算机中有着广泛的应用。

触发器具有两个稳定状态，即“0”和“1”，，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。

触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。

触发方式有电平触发和边沿触发两种。

D触发器在时钟脉冲CP的前沿（正跳变0→1）发生翻转，触发器的次态取决于CP的脉冲上升沿到来之前D端的状态，即=D。

因此，它具有置0、置1两种功能。

由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用，所以在CP=1期间，D端的数据状态变化，不会影响触发器的输出状态。

和分别是决定触发器初始状态的直接置0、置1端。

当不需要强迫置0、置1时，和端都应置高电平（如接+5V 电源）。

74LS74，74LS175等均为上升沿触发的边沿触发器。

图一为74LS74的引脚图和逻辑图。

D触发器应用很广，可用做数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生器等。

74LS74引脚图和逻辑图四、实验内容：1．一个水塔液位显示控制的示意图，虚线表示水位。

传感器A B被水浸没时会有高电平输出，I是水泵控制电路逻辑函数，L是水泵的控制信号，信号为1时水泵开启，设计I的逻辑电路。

要求，水位低于A时开启水泵L，水位高于B 时，关闭水泵L。

2．用D触发器和若干门电路，设计一个用在智力竞赛中两组抢答者的灯光显示电路。

要求：先抢答者按下抢答开关发出灯光显示，同时封锁后抢答者的灯光显示电路，最后由主持人清除灯光显示和封锁信号，用实验验证设计结果。

五、实验方法与结果：1.根据题意列出真值表为水位下降：水位上升：利用RS触发器电路：2.设计电路图如下：1Q1/Q2Q2/Q1D2D1/RD2/RD1CP2CP开关1开关2开关3++12374ALS00ANaU145674ALSANbU1CP其中在触发器CP端接入10Kz脉冲，用示波器记录6端输出相对于CP的波形开关未按时：开关按下时：实验四计数器及其应用一、实验目的1.熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。

2.掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理。

二、实验设备1.数字电路实验箱2.数字万用表2.数字双踪示波器3.74LS90三、实验原理计数是一种最简单的基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能。

计数器按计数进制分有：异步计数器，同步计数器；按计数功能分有：加法计数器，减法计数器，双向计数器等。

目前，TTL和CMOS电路中计数器的种类很多，大都具有清零和预置功能，使用者根据器件手册就能正确地运用这些器件。

实验中用到异步清零二—五—十进制异步计数器74LS90和异步清零同步置数四位二进制计数器74LS161。

1、异步清零2-5-10进制异步计数器74LS9074LS90是一块2-5-10进制异步计数器，它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，其中一个触发器构成一位二进制计数器；另三个触发器构成异步五进制计数器。

在74LS90计数器电路中，设有专用置0端R01 R02和置9端S91 S92。

当R1=R2=S1=S2=0时，时钟从CP1引入，Q0输出为二进制；时钟从CP2引入，Q3输出为五进制；时钟从CP1引入，Q0接CP2，即二进制的输出与五进制的输入相连，则Q3Q2Q1Q0输出为十进制8421BCD码；时钟从CP2引入，而Q3接CP1，即五进制的输出与二进制的输入相连，Q0Q3Q2Q1输出为十进制5421BCD码。

74LS90功能表四、实验内容1.实现0-9十进制计数2.实现六进制计数3.实现0，2，4，6，8，1，3，5，7，9计数五、实验操作与结果1、输入信号为<=5Hz,5V方波，用74LS90实现十进制设计电路如下：（二）输入信号为<=5Hz,5V方波利用清零法，六进制，0110清零，将Q1接R01,Q2接R02状态转换真值表（三）输入信号为<=5Hz,5V方波，用74LS90实现0、2、4、6、8、1、3、5、7、9首先，列出真值表与5421BCD码的真值表进行比较故将CP1接3Q，CP2接输入方波信号实验五数码管显示控制电路一、设计任务与要求1.能自动循环显示数字0，1，2，3，4，1，3，0，2，4二、实验设备：数字电路实验箱；数字双踪示波器；数字万用表；仿真软件multisim;74LS00、74LS90、电阻和电容。

三、实验原理：1.利用74LS90、74LS00、74LS10实现逻辑功能；2.经过卡诺图化简实现码制转换出现所需数列；3.用74LS47驱动七段译码管，经过数码管显示。

四、实验设计过程及电路图：1) 74LS90产生十进制计数器（5421BCD）以及所设计的序列相2）卡诺图如下：F1：F0：F0=Q0/Q2/Q3+/Q0Q1/Q3 F1=0 F2=Q3 F3=/Q0Q2+Q0Q1电路图如下：五、实验总结：1．对卡诺图的化简是关键，这直接决定了所用门的多少；2．使用仿真软件multisim时要注意线路的排布，防止混淆；3．使用仿真软件multisim时可以采用分开测试和分模块测试的方法，这样可以很快找出原因。

实验六交通的信号灯控制电路一、设计任务与要求1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间设为25s；2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；3．黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。

二、设计原理图1．分析系统的逻辑功能画出系统框图，它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。

秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。

定时时间到，TL=1，否则，TL=0。

TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。

定时时间到，TY=1，否则，TY=0。

ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。

由它控制定时器开始下个工作状态的定时。

由两片74LS163级联组成的定时器电路如图12、（2）控制器控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。

从ASM图可以列出控制器的状态转换表，如表12、3所示。

选用两个D触发器FF1、FFO做为时序寄存器产生 4种状态，控制器状态转换的条件为TL和TY，当控制器处于Q1n+1Q0n+1＝ 00状态时，如果TL＝ 0，则控制器保持在00状态；如果，则控制器转换到Q1n+1Q0n+1＝ 01状态。

这两种情况与条件TY无关，所以用无关项"X"表示。

其余情况依次类推，同时表中还列出了状态转换信号ST。

表12.2 74LS163功能表表12.3 控制器状态转换表状态转换表根据表12.3、可以推出状态方程和转换信号方程，其方法是：将Q1n+1、Q0n+1和 ST为1的项所对应的输入或状态转换条件变图 12、5控制器电路图（3）译码器译码器电路图(4)555定时器电路至此交通灯信号灯控制电路已完成要求功能，整体电路图如下：经仿真软件测试满足设计要求四、实验仪器设备1．数字电路实验箱2．集成电路74LS74、74LS20、74LS00、74LS153、74LS163、NE5553．电阻、电容4.其它发光二极管 6只实验七汽车尾灯控制电路1.设计任务与要求：设计一个一个汽车尾灯（四个灯）控制电路，使尾灯能随着汽车运动状态的改变而发生亮灭变化。