数字电子技术实训.docx
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数字电子技术实训
数字电子技术实训报告
实
训
报
告
系部：
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
（一）实训目的与要求
1、学会一种计算机仿真技术。
使学生在正确理解课堂讲述内容的基础上，通过实训，掌握模拟电路和数字电路的仿真技术。
2、掌握一种实践技能。
使学生能完成在《数字电子技术》等相关课程中所要求进行各种实训，能在此基础上进行设计和分析，能对电路的性能、参数的改进提出具体措施和建议。
3、动手能力的训练。
通过实训，使学生掌握电子基础实验中常用测试仪器的使用和调节方法，提高学生的动手能力。
4、熟悉数字电路课程学习软件的使用，能够熟练用它进行数字电路的仿真设计，锻炼独立思考、善于动手操作的能力，培养应对问题的实际能力，提高实验技能。
（二）实训内容
10.1逻辑转换
10-1：
根据如图所示的电路逻辑图求真值表和最简表达式。
1、将该逻辑电路的输入、输出端分别连接到逻辑转换器的输入、输出端；
2、双击逻辑转换器，当出现如图所示面板后，单击“电路图到真值表”的按钮，即可得到该电路的真值表；
3、单击“真值表到最简表达式”，得到的就是所求的最简表达式。
10-2：
化简下列包含无关项的表达式F=Σm（2,4,6,8）+Σd（0，1,13）
1、从仪器按钮中拖出逻辑转换仪，再用鼠标左键单击它，即出现下图所示面板；
2、表达式中最大的项数为13，所以应该从逻辑转换仪的顶部选择4个输入端（A、B、C、D）,此时真值表区会自动出现输入信号的所有组合，而右边输出列的初始值全部为零，根据逻辑表达式，改变真值表的输出值（1、0或x），得到真值表；
3、单击“真值表到最简表达式”的按钮，相应的逻辑表达式就会出现在逻辑转换仪底部的逻辑表达式内。
这样就得到了，该式的最简表达式：
F=¯A¯D+¯B¯C¯D。
10.2逻辑门电路
10-4：
测试与非门7400的逻辑电路
1、测试电路如下图所示，测试时，打开仿真开关，同样，输入信号的1用+5V电源提供，0用地信号提供，0、1的转换用切换开关，输出信号用逻辑探针测试；
2、结果为1时，测试探针发光；结果为0时，测试探针不亮。
3、与非门7400的逻辑电路的测试结果
输入1A
输入1B
输出1Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
输入2A
输入2B
输出2Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
输入3A
输入3B
输出3Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
输入4A
输入4B
输出4Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
10.3组合逻辑电路
10-8：
分析3线—8线译码器74138的逻辑功能
1、建立如下图所示的电路，输入信号的3位二进制代码由字符发生器产生，其状态由绿色逻辑探针监视。
输出信号的状态由红色逻辑探针监视；
2、打开仿真开关，双击字符发生器，出现如下图所示的的面板，单击Pattern按钮，在Pattern对话框中，选择Upcounter方式，然后单击Accept按钮；
3、单击Step按钮，观察输出信号与输入代码的对应关系。
4、结果如下表
输入
输出
C
B
A
Y7
Y6
Y5
Y4
Y3
Y2
Y1
Y0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
10-9：
用3线—8线译码器74138实现数据选择的逻辑功能
1、建立如下图所示的电路，由A、B、C三线提供地址输入信号，分别通过开关接到+5V或“地”端，并由绿色探针监视，控制端¯G2A作为数据输入端，接到频率为0.5Hz的时钟上，由蓝色探针监视，¯G2B接低电平，G1接到高电平，输出信号的状态由红色探针监视；
2、打开仿真开关，用键盘上的A、B、C三个按键控制开关来提供不同的地址，观察输出信号与地址输入及数据输入信号间的对应关系。
3、记录结果如下表所示
输入
输出
C
B
A
Y7
Y6
Y5
Y4
Y3
Y2
Y1
Y0
0
0
0
D
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
D
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
D
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
D
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
D
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
D
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
D
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
D
10-10：
用8选1数据选择器74151实现下列逻辑函数
F（A,B,C）=∑m（0,2,3,5）
1、按如图所示电路连接，由A、B、C三线提供地址输入信号，分别通过开关接到+5V或“地”端，并由绿色探针监视，控制端¯G接低电平，数据输入端D0、D2、D3、D5接高电平，D1、D4、D6、D7接低电平，输出信号的状态由红色探针监视；
2、结果如下表所示
输入
输出
C
B
A
F（A,B,C）
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
10-11：
分析七段译码器7447的逻辑功能
1、建立如图所示的电路，输入信号的4位二进制代码由字符发生器产生，其状态由绿色逻辑探针监视，输出信号接到七段显示器上，为了便于观察，输出信号同时由红色逻辑探针监视；
2、打开仿真开关，双击字符发生器，出现如下图所示的的面板，单击Pattern按钮，在Pattern对话框中，选择Upcounter方式，然后单击Accept按钮；
3、单击Step按钮，观察七段译码器的显示情况。
10.4触发器
10-14：
测试双JK触发器7473的逻辑功能
1、按如图所示电路连接，输入信号的1用+5V电源提供，0用地信号提供，0、1的转换用切换开关，清零端¯C¯L¯R通过切换开关分别接高、低电平，时钟信号CLK由时钟脉冲电源提供，频率为1KHz，输出信号用红色逻辑探针测试，结果为1，测试探针发光，结果为0，测试探针不亮；
2、打开仿真开关，先使清零端¯C¯L¯R接低电平清零，然后使其接高电平工作。
3、测试结果如下表所示
¯C¯L¯R=1
输入1A
输入1B
输出1Q
0
0
保持
0
1
0
1
0
1
1
1
翻转
¯C¯L¯R=1
输入2A
输入2B
输出2Q
0
0
保持
0
1
0
1
0
1
1
1
翻转
10.5时序逻辑电路
10-17：
用清零法构成同步六进制计数器
1、如图所示连接电路，令ENP=ENT=¯L¯O¯A¯D=1，时钟脉冲CLK由时钟信号源提供，设其频率为10Hz；
2、异步清零端¯C¯L¯R接QB、QC的与非输出，输出端QD、QC、QB、QA接译码显示器用以观察；
3、用逻辑分析仪观察时序波形，如下图所示。
10-19：
用两片同步十进制计数器74160构成八十三进制计数器
1、如图所示连接电路，令低位的ENP=ENT=¯C¯L¯R=1，高位的ENP、ENT由低位的RCO提供指令，¯C¯L¯R=1，两时钟脉冲CLK均由时钟信号源提供，设其频率为1Hz；
2、同步置数端低位QB和高位QD的与非输出，两片74160的输出端QD、QC、QB、QA分别接两个译码显示器观察计数状态。
10-20：
彩灯控制器的设计
1、用3线-8线译码器和二进制计数器74163组成一个12节拍顺序控制器。
2、将上述12节拍顺序控制器稍加改动，即将所有输出信号依次接到红、绿两色逻辑探针上，做成像水波纹一样流动的彩灯。
（三）方法步骤
1、首先了解EWB基本操作。
打开EWB软件，在EWB环境下按照给定的数字电路图构建数字电路，了解电路原理，明白电路设计思路；
2、检测调试电路连接的正确性，按照题目要求观察电路的功能；
3、每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源，或者暂停来观察波形。
4、使用示波器时要注意选择合适的时间和幅值来观察波形。
5、保存电路图。
保存的作业要便于寻找。
（四）结果总结
经过实训知道了EWB是一种电子电路计算机仿真软件，它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室。
它具有以下突出的特点：
1、采用直观的图形界面创建电路：
在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；
2、软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果；
3、EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法；
4、作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据；
5、EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。
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