《數字電子技術》實驗指導書
於潤偉主編
黑龍江農業工程職業學院
《數字電子技術》實驗指導書
於潤偉主編
專業班級
姓名設計乙個樓梯照明電路，裝在
一、二、三樓上的開關都能對樓梯上的同乙個電燈進行開關控制。合理選擇器件完成設計。
1．實驗目的
（1）學會組合邏輯電路的設計方法。
（2）熟悉74系列通用邏輯晶元的功能。
（3）學會數位電路的除錯方法。
（4）學會數字實驗箱的使用。
2．實驗前準備
（1）複習組合邏輯電路的設計方法。
（2）熟悉邏輯閘電路的種類和功能。
（3）實驗器材準備：數位電路實驗箱、導線若干。
3．實驗內容
1）分析設計要求，列出真值表。設a、b、c分別代表裝在
一、二、三樓的三個開關，規定開關向上為1，開關向下為0；照明燈用y代表，燈亮為1，燈暗為0。根據題意列出真值表如表1所示。
表1 照明電路真值表
2）根據真值表，寫出邏輯函式表示式。
3）將輸出邏輯函式表示式化簡或轉化形式。
4）根據輸出邏輯函式畫出邏輯圖。如圖1所示。
圖1 照明電路邏輯圖
5）實驗箱上搭建電路。將輸入變數a、b、c分別接到數字邏輯開關k1（對應訊號燈led1）、k2（對應訊號燈led2）、k3（對應訊號燈led3）接線端上，輸出端y接到「電位顯示」接線端上。將麵包板的ucc和「地」分別接到實驗箱的+5v與「地」的接線柱上。
檢查無誤後接通電源。
6）將輸入變數a、b、c的狀態按表2-19所示的要求變化，觀察「電位顯示」輸出端的變化，並將結果記錄到表2中。
表2 照明電路實驗結果
4．實驗報告
（1）寫出設計過程
（2）整理實驗記錄表，分析實驗結果
（3）畫出用與非門、或非門和非門實現該電路的邏輯圖
設計乙個三人（用a、b、c代表）表決電路。要求a具有否決權，即當表決某個提案時，多數人同意且a也同意時，提案通過。用與非門實現。
1．實驗目的
（1）學會組合邏輯電路的設計方法。
（2）學會數位電路的除錯方法。
（3）了解數字實驗箱的使用。
2．實驗前準備
（1）複習組合邏輯電路的設計方法。
（2）熟悉邏輯閘電路的功能。
（3）實驗器材：數位電路實驗箱、導線若干。
3．實驗內容
1）分析設計要求，列出真值表。設a、b、c三人表決同意提案時用1表示，不同意時用0表示；y為表決結果，提案通過用1表示，通不過用0表示，同時還應考慮a具有否決權。由此可列出表3所示的真值表。
表3 三人表決器的真值表
2）根據真值表，寫出邏輯函式表示式。
3）將輸出邏輯函式化簡後，變換為與非表示式。
4）據輸出邏輯函式畫邏輯圖。根據上式可畫出圖2所示的邏輯圖。
圖2 三人表決器邏輯圖
5）實驗箱上搭建電路。將輸入變數a、b、c分別接到數字邏輯開關k1（對應訊號燈led1）、k2（對應訊號燈led2）、k3（對應訊號燈led3）接線端上，輸出端y接到「電位顯示」接線端上。將麵包板的ucc和「地」分別接到實驗箱的+5v與「地」的接線柱上。
檢查無誤後接通電源。
6）將輸入變數a、b、c的狀態按表2-21所示的要求變化，觀察「電位顯示」輸出端的變化，並將結果記錄到表4中。
表4 三人表決器實驗結果
4．實驗報告
（1）寫出設計過程
（2）整理實驗記錄表，分析實驗結果
（3）畫出用或非門和非門實現該電路的邏輯圖
gw48-pk2是杭州康芯電子****開發的eda教學平台，主要由開發主機板和可程式設計邏輯器件適配板組成。從物理結構上看，實驗板的電路結構是固定的，但系統的實驗電路結構可以通過介面按鍵的操作，在主控器的控制下使其結構發生改變。這種「多工重配置」設計方案能夠達到兩個目的：
乙個是用同一塊適配板完成更多的實驗專案開發；另乙個是通過更換適配板，開發不同型別或不同封裝的可程式設計邏輯器件。
1．實驗目標
（1）認識ep1k30適配板
（2）了解可程式設計邏輯器件管腳與主系統的連線關係
（3）學會實驗平台的使用
2．使用注意事項
（1）實驗平台閒置不用時，必須關閉電源，拔下電源插頭。
（2）在實驗中，當選中某種模式後，要按一下右側的復位鍵，以使系統進入該結構模式工作。
（3）盡可能不要隨意插拔適配板及實驗系統上的其他晶元。更換目標晶元時要特別注意，不要插反或插錯，也不要帶電插拔，確定插對後才能開電源。
（4）對於右下角的「時鐘頻率選擇」區的clock0上的短路帽，平時不要插在50m或100m的高頻處，以免高頻輻射。
3．開關與跳線
gw48-pk2教學平台上有一些開關和跳線，可以將系統設定為不同的工作狀態。這些開關和跳線可以帶電操作。
（1）主機板左側上方開關（+/-12v電源）是預設向下的，即關閉電源。該電源有指示燈，是模擬訊號發生源的電源，需要模擬訊號時，可以開啟。
（2）左側中部的「**允許開關」預設向上（即dload，允許**），表示可以向適配板上的可程式設計邏輯器件**程式。當撥向下（即lock，鎖定）時，將關閉**口，這時可以將**並行線拔下，已經**進fpga的檔案不會由於**介面線的電平變動而丟失。
（3）主機板右側開關預設撥向右（to_mcu），其功能時使pc機的rs232序列介面與微控制器的p3.0和p3.1口相接。
（4）中部的跳線座sps 預設向下短路，即禁止測頻。
（5）左下角撥碼開關除第4檔「ds8使能」向下撥（數碼管8顯示使能）外，其餘皆預設向上。
（6）主機板左側中部的跳線座jp6是對晶元i/o電壓作選擇。對5v器件，如epf10k10、epf10k20、epm7128s等，必須短接5.0v一端。
而對低於或等於3.3v的器件，如ep1k30、ep1k50、epf10k30e等，要短接3.3v一端。
（7）跳線座jp5是程式設計模式選擇。只有對cyclone系列晶元進行配置時，短路bybtⅱ端；對其他晶元**時，短路others一端。
4．按鍵與指示燈
（1）模式選擇鍵：按動該鍵能使實驗平台產生12種不同的電路結構，並通過「模式指示」數碼管顯示電路結構編號。例如選擇no.
6電路結構，就按動模式選擇鍵，直到數碼管顯示6，系統即進入no.6電路圖所示的實驗電路結構。
（2）鍵1～鍵8 ：實驗訊號控制鍵，此8個鍵受「多工重配置」電路控制，鍵的輸出訊號沒有抖動問題。這8個鍵在每一張電路圖中的功能及其與主系統的連線方式隨模式選擇的改變而變，使用時需參照模式選擇的電路圖。
（3）鍵9～鍵14 ：實驗訊號控制鍵，此6個鍵不受「多工重配置」電路控制，用跳線與適配板相連，存在抖動問題，可以通過這幾個鍵完成消抖動電路的設計練習。
（4）發光管d1～d16 ：受「多工重配置」電路控制，它們與主系統的連線形式需參照選擇的實驗電路圖。
（5）數碼管1～8：受「多工重配置」電路控制，它們與主系統的連線形式也需參照選擇的實驗電路圖。
5．時鐘與揚聲器
（1）時鐘頻率選擇：共有四組時鐘輸入端：clock0、clock2、clock5和clock9。
通過跳線短路帽的不同接插方式，使目標晶元獲得不同的時鐘頻率訊號，每一組頻率源及其對應時鐘輸入端，分別只能插乙個短路帽。例如clock0時鐘組，其訊號頻率範圍：0.
5hz～50mhz。但同時只能插乙個短路帽，以便選擇輸出clock0的一種頻率。
（2）揚聲器：目標晶元聲訊輸出，與目標晶元的speaker端相接，通過此口可以利用聲音了解訊號的頻率或直接輸出**。
6．適配板
gw48-pk2教學平台可以配置多種適配板，開發不同的晶元要選取不同的適配板。這裡以gwak30為例介紹，板上的目標晶元是altera公司的ep1k30tc144-1可程式設計邏輯器件，最大可程式設計邏輯門是119000個，共有144個管腳。其管腳功能名稱及其編號如表5所示。
表5 管腳功能名稱及編號表
7．實驗電路結構圖
數位電路實驗 數字顯示電路
數字顯示電路 組合電路綜合設計 一 實驗目的 數字顯示電路實驗將傳統的4個分離的基本實驗，即基本門實驗，編碼器 顯示解碼器 7段顯示器實驗，加法器實驗和比較器實驗綜合為 個完整的設計型的組合電路綜合實驗。通過本實驗，要求學生熟悉各種常用msi組合邏輯電路的功能與使用方法，學會組裝和除錯各種msi組合...
數位電路實驗指導書
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數位電路實驗指導書
數字電子技術 實驗指導書 電子電氣工程系 前言 數位電路是電子類專業的基本課程，是後繼課程的基礎，因此這門課的作用和地位是不言而喻的。數位電路基礎實驗是學生掌握好這門課程，透徹理解教材的重要環節。本實驗課程的開設強調學生的基本動手能力，對數位電路的基本概念的理解能力和基本原理的靈活應用能力。主要在於...