数电实验报告第一次.docx
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数电实验报告第一次.docx
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数电实验报告第一次
东南大学电工电子实验中心
实验报告
课程名称:
数字逻辑设计实践
第1次实验
实验名称:
第一次实验
院(系):
信息科学与工程学院专业:
信息工程
姓名:
李正阳学号:
04015414
实验室:
实验组别:
同组人员:
实验时间:
2016.10.30
评定成绩:
审阅教师:
一、实验目的
(1)认识数字集成电路,能识别各种类型的数字器件和封装;
(2)学习查找器件资料,通过器件手册了解器件;
(3)掌握PocketLab的功能和面包板的基本结构;
(4)掌握面包板连接电路的基本方法和要求;
(5)了解发光二极管、非门、数码管的功能和使用。
二、实验仪器
实验一
(1)PocketLab;
(2)面包板及线;
(3)74LS04/74HC04。
实验二
(1)PocketLab;
(2)面包板、线及开关;
(3)显像管SM4205;
(4)74HC48。
实验三
Multisim
三、实验原理
实验一
(1)74LS04/74HC04引脚图
(2)PocketLab引脚图
实验二
(1)显像管SM4205引脚图
(2)74HC48引脚图
实验三
(1)静态险象产生原理
(2)动态险象产生原理
四、实验内容
实验一
(1)实验电路图
按电路图连接,调整输出波形,用PocketLab的示波器进行监视。
(2)74LS04非门输出方波
方波(绿)周期:
10ms幅度:
-66mV~4399mV
非门输出方波(红)周期:
10ms幅度:
187mV~3704mV
方波(绿)周期:
10ms幅度:
-11mV~1023mV
非门输出方波(红)周期:
10ms幅度:
3542mV~3704mV
(3)74LS04非门输出方波
方波(绿)周期:
10ms幅度:
-338mV~4181mV
非门输出方波(红)周期:
10ms幅度:
-28mV~3325mV
方波(绿)周期:
10ms幅度:
-66mV~1077mV
非门输出方波(红)周期:
10ms幅度:
3271mV~3325mV
(4)总结:
经过非门输出相反电平,随着幅度降低,高低电平基本维持不变,但是当低于一个临界值时,经非门输出均变成高电平,可见该临界值为高低电平的界限,与使用的非门所在的元件有关。
实验二
(1)通过开关直接控制SM4205显示。
利用5V电源来输入高电平,利用开关的打开和闭合表示0和1,使SM4205能单独显示每一个横线。
(电路图省略)
(2)用译码器驱动电路实现数码管显示。
通过开关输入控制74HC48的输入端,开为高电平,关(接地)为低电平,将输出端a、b、c、d、e、f、g分别对应上SM4205的输入端,改变开关的状态使SM4205分别显示0~9。
仿真电路图与实际连接图如下
真值表如下
显示
输入
输出
DCBA
a
b
c
d
e
f
g
0
0000
1
1
1
1
1
1
0
1
0001
0
1
1
0
0
0
0
2
0010
1
1
0
1
1
0
1
3
0011
1
1
1
1
0
0
1
4
0100
0
1
1
0
0
1
1
5
0101
1
0
1
1
0
1
1
6
0110
0
0
1
1
1
1
1
7
0111
1
1
1
0
0
0
0
8
1000
1
1
1
1
1
1
1
9
1001
1
1
1
1
0
1
1
(3)总结:
自行设计电路时,先列出真值表,写出逻辑表达式并化简,根据化简得到的逻辑表达式来看,对a、b、c、d、e、f、g七个端而言,每端至少需要三个门来控制,实际电路图较为复杂。
在参考书上课后习题的基础上,利用Multisim软件进行仿真。
经过较长时间的尝试,成功显示0~9。
不过由于是第一次搭复杂电路,没有考虑电路问题,烧坏了一只阴极显像管,下次应该注意。
实验三
(1)静态险象
通过对原理的分析利用Multisim搭建电路进行仿真,为了使险象更为明显,将非门个数增加到三个,运行之后观察波形,结果如下:
A.静态0险象
B.静态1险象
C.分析:
根据逻辑代数的互补律,此值应该恒为1,但是由于
和
是不同的路径的得到的,其变化的时刻不同,出现了
和
瞬时同态的现象,这就是这一类险象产生的根本原因。
对于
也用同理可以解释。
(2)动态险象
参考《计算机逻辑与结构》一书P97的电路图,针对两种险象搭建不同的电路图,具体如下
A.动态0101险象
B.动态1010险象
C.分析:
当将静态险象的电路置于一些电路之中,则险象就会表现为输出信号由高电平向低电平变化时出现一个多余的干扰脉冲,这就是动态险象。
(3)静态险象实物
(4)动态险象实物
未能完成
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