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数电实验报告总结
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【数电实验报告】数电实验课程总结报告不知不觉，一个学期已经过去，数电实验这门课也即将结束。回顾这个学期以来在数电 实验课程中的学习，我发现自己既收获了很多，也付出了很多。数电实验是一门结合理论并有所创新的课程。实验一――数字集成电路功能与特性测试 让我熟悉了几个常用芯片 74LS247、74LS163 与 74LS00。一方面数电理论课正好进行到这部 分的内容， 这次实验的学习让我更好的理解理论课的知识。另一方面， 在接下来的实验三中， 我需要用到其中的芯片与显示电路，这为接下来的实验做好了铺垫。实验二开始我们就与 FPGA 接触了。作为一个电子信息工程专业的学生，今后的研究与学习肯定会需要使用到 FPGA，所以实验二与实验三的实际应用意义是很大的。经过简单的熟悉 QuartusII 软件后，我们开始了最为重要的实验三――多功能数字钟的 设计。可以说，实验三是本课程的核心所在。实验三耗时一个多月，我们经历了一个完整的 开发周期。从数字钟功能设想到方案论证， 再到软件编写与硬件焊接， 再到最后的整机测试。我投入了大量的时间与精力，最后做出了集闹钟、报时、校时、秒表、倒计时、日期显示、 12――24 小时制转换等功能的多功能数字钟。在数字钟设计的过程中，我遇到了很多的问 题。一开始我是用的是纯 VHDL 语言编写的方案开发数字钟，可是随着功能逐渐增多，我发 现语言编写并不能很容易的加减功能。而且一旦在仿真中发现问题， 我很难从源文件中查找 出问题所在。于是在离验收日期只有一个星期的时候，我毅然选择了推到重来，放弃已有的 程序，重新使用顶层原理图加底层 VHDL 语言的方案开发。后来的结果证明，这种方案不仅 思路清晰，易于增减功能、检查错误，也能在一定程度上节约内部资源。最后，我花了 4 个晚上重新编写好软件程序， 花了一个晚上焊接硬件并组装调试。这次成功的经验大大提升 了我的信心，也让我懂得了敢于放弃，不怕重来的道理。总的来说，本次数电实验课程让我收获很多。我会在今后的学习中更加努力。最后，感谢老师一个学期以来的教导，祝老师身体健康，万事如意！
【数电实验报告总结】数字电子技术实验总结数字电子技术是一门理论与实践密切相关的学科，如果光靠理论，我们就会 学的头疼，如果借助实验，效果就不一样了，特别是数字电子技术实验，能让我 们自己去验证一下书上的理论， 自己去设计，这有利于培养我们的实际设计能力 和动手能力。通过数字电子技术实验, 我们不仅仅是做了几个实验,不仅要学会实验技术, 更应当掌握实验方法，即用实验检验理论的方法,寻求物理量之间相互关系的方 法,寻求最佳方案的方法等等，掌握这些方法比做了几个实验更为重要。在数字电子技术实验中， 我们可以根据所给的实验仪器、实验原理和一些条 件要求,设计实验方案、实验步骤,画出实验电路图,然后进行测量,得出结果。在数字电子技术实验的过程中，我们也遇到了各种各样的问题，针对出现的 问题我们会采取相应的措施去解决，比如1、线路不通――运用逻辑笔去检查导线是否可用； 2、芯片损坏――运用芯片检测仪器检测芯片是否正常可用以及它的类型； 3、在一些实验中会使用到示波器，这就要求我们能够正确、熟悉地使用示 波器， 通过学习我们学会了如何调节仪器使波形便于观察，如何在示波器上读出 相关参数，如在最后的考试实验《555 时基电路及其应用》中，我们能够读出多 谐振荡器的 Tpl、Tph 和单稳态触发器的暂态时间 Tw，还有有时是因为接入线的 问题，此时可以通过换用原装线来解决。同时，我们也得到了不少经验教训1、当实验过程中若遇到问题，不要盲目的把导线全部拆掉，然后又重新连 接一遍，这样不但浪费时间，而且也无法达到锻炼我们动手动脑能力的目的。此时，我们应该静下心来，冷静地分析问题的所在，有可能存在哪一环节， 比如实验原理不正确， 或是实验电路需要修正等等，只有这样我们的能力才能有 所提高。2、在实验过程中，要学会分工协作，不能一味的自己动手或是自己一点也 不参与其中。3、在实验过程中，要互相学习，学习优秀同学的方法和长处，同时也要学 会虚心向指导老师请教，当然这要建立在自己独立思考过的基础上。数字电子技术实验， 有利于掌握知识体系与学习方法，有利于激发我们学习 的主动性，增强自信心，有利于培养我们的创新钻研的能力，有利于书本知识技 能的巩固和迁移。通过在数字电子技术实验中的实践，我收获了许多！ 自动 0906 裘日辉
【数电实验报告总结】数字电子技术实验报告中频自动增益数字电路研究指导：佟毅2013 年 12 月 9 日目录一、实验目的................................................................................................................................... 1 二、技术指标及设计要求............................................................................................................... 1 1．基本要求............................................................................................................................. 1 2.发挥部分............................................................................................................................... 1 3．实验研究............................................................................................................................. 1 三、设计方案及论证....................................................................................................................... 2 1.两位乘法器........................................................................................................................... 2 2.可控累加器........................................................................................................................... 2 3.可控乘除法........................................................................................................................... 2 4.D/A0832 实现乘除法电路 .................................................................................................... 3 5.恒定电压输出....................................................................................................................... 3 四、各题具体原理、设计、调试及遇到问题 ............................................................................... 3 1.用加法器实现 2 位乘法电路 ............................................................................................... 3 2.可控累加（加/减，-9 到 9，步长为 3）电路 .................................................................. 4 3.可控乘/除法（2 到 8，步长为 2n）电路 .......................................................................... 7 4.模拟信号输出的可控乘/除法电路 ................................................................................... 10 5.恒定电压输出..................................................................................................................... 11 五、感想与总结............................................................................................................................. 14 六、 参考文献............................................................................................................................... 14中频自动增益数字电路研究李永康 张翔翔 刘京昭（北京交通大学 电信学院 北京 100044）摘 要：自动增益数字控制电路是一种在输入信号变化很大的情况下，输出信号保持恒定或 在较小的范围内波动的电路。在通信设备中，特别是在通信接收设备中起着重要的作用。它 能够保证接收机在接收弱信号时增益高， 在接收强信号时增益低， 使输出保持适当的低电平， 不至于因为输入信号太小而无法正常工作， 也不至于因为输入信号过大而使接收机发生堵塞 或饱和。关键：自动增益； 通信一、实验目的掌握中频自动增益数字电路设计可以提高学生系统地构思问题和解决问题的能力。通过 自动增益数字电路实验可以系统地归纳用加法器、A/D 和 D/A 转换电路设计加法、减法、 乘法、除法和数字控制模块电路技术，培养学生通过现象分析电路结构特点，进而改善电路 的能力。二、技术指标及设计要求1．基本要求 （1）用加法器实现2位乘法电路。（2）用4位加法器实现可控累加（加/减，-9到9，步长为3）电路。（3）用4位移位寄存器实现可控乘/除法（2到8，步长为2n）电路。2.发挥部分 （1）用D/AC0832实现8k～10k模拟信号和8位数字信号输入，模拟信号输出的可控乘/ 除法电路。（2）设计一个电路，输入信号50mV到5V峰峰值，1KHZ～10KHZ的正弦波信号，输出信号 为3到4V的同频率，不失真的正弦波信号。精度为12位，负载500Ω 。（3）发挥部分（2）中，若输出成为直流，电路如何更改。3．实验研究1（1）加法器实现2位乘法电路原理？ （2）4位可控累加电路控制模块关键是什么？ （3）4位可控乘/除法电路控制模块关键是什么？ （4）D/AC0832工作方式有哪些？ （5）引入竞争与冒险现象，探究其产生原因。。（6）测量输出信号失真方法有哪些？ （7）估算或测量发挥部分（2）输入到输出的时间？ （9）A/D和D/A转换电路的参考电压和输出最大电压有什么关系？ （10）当输出成为一条直线时，能否达到自动增益控制的目的？ （11）输出负载改为8Ω ，应如何修改电路？三、设计方案及论证1.两位乘法器 用加法器实现 2 位乘法电路，电路采用 74ls08 与门和 74283 加法器。2.可控累加器本题主要用 74175 产生相应的序列码， 有序列码画出状态转换表和状态转换图， 精简后 得到如下方程 1D=1Q2Q,2D= 2Q ,F4=1Q 2Q ,F3=2Q,F2=1Q2Q ,F1= 2Q ，这样 F4、F3、F2、F1 构成了步长为 3、6、9、6、3 的二进制表示，步长的产生有复位开关产生上升沿触发控 制，再由状态方程选择相应的逻辑门芯片进行电路仿真。对于减法，可通过开关控制用异或 门对 F4F3F2F1 按位取反，再加入加法器进位输入加一即可实现减法。3.可控乘除法 用 4 位加法器实现可控累加（加/减，-9 到 9，步长为 3）电路。核心芯片为双向移位 寄存器 74ls194 双向移位寄存器,左移为乘右移为除。从数电书本上我们知道可以用 74ls1612芯片，来完成 0001 到 0010 到 0011 的循环。第二部分是一键实现乘除功能和一键实现清除功能。我们首先来分析一下乘除法的原理， 乘 法为 10 - 100100，即 1-2-4-8-16-32-64，除法为其逆过程。通过状态转化图和移位寄存器 74194，我们可以写出 高四位和低四位的各个输入各自对应着一个 74194，其中的逻辑关系用中间的或门阵列实 现。4.D/A0832 实现乘除法电路 选用芯片 DAC0832，其内部是采用 R-2R 网络，将输出端 Iout1 接运放负输入端，输出 端 Iout2 接运放正输入端，正输入端接地，运放输出接到 DA 芯片 RFB 输入端，UREF 接信号?u REF 8 输入，RFB 和 Iout1 之间跨接反馈电阻 Rf，根据理想运放传输特性可知 uo= 2?D 2i ?0 i7i-u i 8 =2?D ?2i i=07i8 8 ，加大反馈电阻，在反馈端加一电阻 R=( 2 ? 1 )Rf,总反馈电阻为 2 Rf，i 则乘法的系数 K 为 1， 理想条件下可使得输出为 -u i ? Di ? 2 ， 恰好是输入数字信号的倍数， i=07DAC0832 芯片的反馈电阻在 10k ? 到 15k ? 之间， 所加反馈电阻在 2500k ? 到 3800k ? 之 间。5.恒定电压输出 这一题的关键在于得到输入模拟信号幅值的数字量， 我们采用对输出允许信号分频得到 控制一个触发器触发锁存一个数字量， 另一个直接用输出允许控制信号触发锁存器锁存， 一 路输出超前另一路， 档超前一路刚好小于另一路数字信号说明刚走过幅值， 将之前一路数字 量作为 DA 芯片数字信号输入，之后控制锁存器不在锁存新数字量，出于保持功能。输入信 号峰-峰值在 50mV 到 5v 之间，转化为数字信号，ADC0809 的基准电压为 5.25V 左右，分辨 力为 8 位，由公式可以推得需要额外添加的负载电阻。四、各题具体原理、设计、调试及遇到问题1.用加法器实现 2 位乘法电路 研究内容：3U3DCD_HEX_YELLOW VCC 5V S1 74LS08D U1B 74LS08D U1C 74LS08D U1D 74LS08D12 14 3 5 11 15 2 6 7 A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 C0 C4 9U1AU2SUM_4 SUM_3 SUM_2 SUM_1 10 13 1 474LS283D我们的思路是以一个 74LS08 的与门和一个 74LS283 的加法器为核心，开关从上到下分别是 输入 1 的高位，低位；输入 2 的高位，低位。利用加法器的四个输入端将与门的结果输入最 终得到结果输出。2.用 4 位加法器实现可控累加（加/减，-9 到 9，步长为 3）电路 整体电路图如下：所实现功能的三部分控制步长部分，控制加减转换部分和控制自动加减部 分 ①控制步长部分电路图如下:4在设计步长部分时，我们采用了共用时钟，共用清零的 74ls175 四 D 触发器，上面电路 中 74ls08 是与门，74ls32 是或门，由上图构成的电路图可知：四 D 触发器的驱动方程 如下：D 触发器的特征方程为 初始状态下 =0， ，每次按一下开关按键，就有一个脉冲信号 cp 输入， 用二进制表示 输出为 、，然后又是 0011、进入循环， 将二进制表示十进制为 3、6、9、0，然后就有是 3、6、9……..由此实现了一键控制步 长，且在 3、6、9 之间变换。②控制加减转换部分：加法部分5上面的步长输出，作为数码管的四个输入的同时也分别作为了四个异或门的一个输入， 当图中所示的开关接地时，则第一个加法器（最左面）就会加入步长。如果输出结果大于 9（四位二进制表示的大于 9 或者有进位的时候，且容易知道这两种 情况不会同时出现）时，将结果送入第二块 283 加法器进行加 6 处理，使其转化为十进制。同时由于开关接地， 第三个开关将进行了加 0 处理， 即对第二个加法器的输出不做任何处理， 然后输出作为第一块加法器上面的 175 触发器的输入，然后触发器输出作为右边（各位）数 码管的输入。当第一个加法器的结果大于 9 时，右下角的加法器（第四个）会有一个 1 信号作为进位 信号输入，然后的输出信号会由 0 变为 1，然后加法运算时，每当第一个加法器的加法器的 结果大于 9 时，第四个的加法器的输出结果就会加 1，然后经过 D 触发器的输出到数码管作 为十位上的数字。当然，容易知道，加法运算时，85 比较器不起作用。③控制加减转换部分：减法部分6与加法不同， 图中的开关由接地变成了接高电平， 则第一个加法器的加上步长的反码再 加 1，即减去步长，此时，由于非门的作用的，第二个加法器只是对第一个加法器的输出结 果进行了加处理，而且第四个加法器的进位输入也由 1 变成了 0。此时第三块加法器和下面的 85 比较器开始起作用。数码管的个位显示与加法相同， 当个位数字小于步长的时候， 由比较器输出的结果是第 三个加法器的进行加 10 处理，而且使第四个加法器进行加 15 处理，即减一处理， ，从而实 现了减法处理。图中最右面的开关按键每按下一次， 则产生一个脉冲， 则电路中就进行一次加法活减法 处理，可以将这个开关换成 1hz 的脉冲输入，则电路就会实现自动加法活减发处理。至此，整个电路设计完成。④在实际焊接过程中 遇到的问题：当按下开关的时候，步长没有发生变化。解决方法：通过测量发现，控制步长的开关和产生脉冲的开关因为悬空时的电压为 2.5v，大于开关的默认高电平的门限电压，则开关按下不会产生脉冲（因为始终是高电平） ， 所以我们经开关在不悬空的时候进行接地处理，达到了想要的结果。3.用 4 位移位寄存器实现可控乘/除法（2 到 8，步长为 2n）电路 ①原理概述：用 4 位加法器实现可控累加（加/减，-9 到 9，步长为 3）电路。核心芯 片为双向移位寄存器 74ls194 双向移位寄存器,左移为乘右移为除。用 2 片 4 位移位寄存器实现可控乘/除法（2 到 8，步长为 2n ） ，在两个数码管上所能7显示的最大数字是两位 10 进制数 64，最小为 00,利用核心芯片双向移位寄存器 74ls194 双 向移位寄存器,左移为乘右移为除。最终电路图和第二题的大体上一样， 分为两个部分分别实现。第一部分是一键控制乘除 法的步长， 电路图中的单个的数码管用于显示步长， 这里显示的不是最终的步长， 而是 2n 幂 n，这里 n 取值为 1、2、3，对应的步长为 2、4、8。例如需要实现乘除 4，则在第一个数码 管显示 2，即一键控制 1、2、3 的循环显示。直到 0100 时清除计数器的计数。清除部分我 们可以用非门的反馈作用来实现。从数电书本上我们知道可以用 74161 芯片，来完成 0001 到 0010 到 0011 的循环， 第二部分是一键实现乘除功能和一键实现清除功能。我们首先来分析一下乘除法的原理， 乘 法为 10 - 100100，即 1-2-4-8-16-32-64，除法为其逆过程。通过状态转化图和移位寄存器 74194，我们可以写出 高四位和低四位的各个输入各自对应着一个 74194，其中的逻辑关系用中间的或门阵列实 现。因为 74194 是双向移位寄存器，其中左移和右移是通过 74194 的 MA 和 MB 的 01 转化来 控制的，其中当 M A ? 1, M B ? 0 ，在 CP 上升沿的作用下，寄存器实现右移操作，当M A ? 0, M B ? 1 ，在 CP 上升沿的作用下，寄存器实现左移操作。这样我们就可以通过左移右移来实现乘除法的互逆运算。我们可以在电路图中设置一个开关来同时控制一个非门和一 个直接输入，这样两个 194 的 MA、MB 能同时被控制在 1/0 之间转化，即同时实现左移或者 右移功能。至于如何实现乘/除 2、4、8，因为 2、4、8 分别为 2 的 1、2、3 次方，我们可以通过 再次设置一个加法器 283 来确定其次方数， 也就可以确定 74194 的移位次数分别为 1、 2、 3。在这个 283 里设置一个 10HZ 的时钟信号控制，当乘除 8 时，计数器计数到 3 时反馈一个信 号，此时双向移位寄存器已经移位了三次，74175 的时钟信号为 1HZ，其输出间隔较长，移 位了三次之后才显示输出，这样就实现了乘除 8 的功能。②具体电路设计：8如上图所示，图中包含芯片如下介绍74ls175 74ls85 74ls283 74ls08 四上升沿 D 触发器 四位数值比较器 四位二进制全加器 与门74ls232 四二输入或门 74ls86 四二输入异或门74ls194 四位双向移位寄存器（并行存取） 最上面的包含一个数码管的为一键控制步长部分，通过 J1 的开关来控制数码管显示 0,1,2,3、右边为控制移位次数部分，下面两个 194 和六个或门控制乘除法的逻辑实现，两 片 74175 用以实现乘除法的结果输出， 右边两个或门和一个非门接一个键是控制乘除法的转 化，当键闭合时实现乘法，另外一个键 J3 的闭合可以控制数据的清除。③仿真、制作及调试过程 仿真的现象很明显是正确地，完全符合要求，但是理论和实践往往意想不到的有差距。经过前后几天的努力焊接完成后，我们经过了调试，调试过程也非常艰难，从开始的数码管9没有一个亮到偶尔出现正常结果， 包括步长和最终乘除法的实现， 也得到了一些检查错误的 经验。但是可能是竞争与冒险的原因，结果不稳定，最终验收的时候也很不幸运的只正确的 一键控制步长，显示乘除法部分显示除了乱码。最终焊接成型的电路板连同显示模块已经上交， 没有拍成照片， 不过板子上的 vcc， gnd， 脉冲接入等接口都标示的非常清楚，外加显示模块的接入端口，都已经按照 A、B、C、D 标 示清楚。这一题主要应用了 74194 双向移位寄存器来实现乘除法的功能，主要原理是通过移位 循环和与门的逻辑组合来实现乘除的运算。其能实现一键控制乘除的关键是在于控制 74194 的 MA 和 MB 两个控制管脚来控制它们的左移右移功能， 因为乘除法是互逆运算， 其逻辑关系 也是互逆的，如果能通过一键改变 194 的左移右移，便能够实现乘除法的互逆，这里是通过 一个非门和直接控制来实现这一功能。另外将乘除 8/乘除 4 转化为移位 3/2 次，即能实现 相应功能。扩展部分4.用 D/AC0832 实现 8k～10k 模拟信号和 8 位数字信号输入， 模拟信号输出的可控乘/除法电 路 ①研究内容：选用芯片 DAC0832，其内部是采用 R-2R 网络，将输出端 Iout1 接运放负输入 端， 输出端 Iout2 接运放正输入端， 正输入端接地， 运放输出接到 DA 芯片 RFB 输入端， UREF 接 信 号 输 入 ， RFB 和 Iout1 之 间 跨 接 反 馈 电 阻 Rf ， 根 据 理 想 运 放 传 输 特 性 可 知?u REF 8 uo=iout1Rf= 2? Di 2ii ?07-u i 8 = 2?D ?2i i=07i，加大反馈电阻，在反馈端加一电阻8 8 R=( 2 ? 1 )Rf, 总反馈电阻为 2 Rf ，则乘法的系数 K 为 1 ，理想条件下可使得输出为-u i ? Di ? 2ii=07， 恰好是输入数字信号的倍数， DAC0832 芯片的反馈电阻在 10k ? 到 15k ? 之间，所加反馈电阻在 2500k ? 到 3800k ? 之间。②具体的电路仿真如下：10图中只用了低四位数字信号输入， 乘除的倍数较小易于控制和实现， 开关从上到下是从高位 到低位。反馈电阻接 1M ? ,K 值大概为 1， 双刀双掷开关按图上接是实现乘法， 否则是除法， 实验效果比较准。5.恒定电压输出 设计一个电路，输入信号 50mV 到 5V 峰峰值，1KHZ～10KHZ 的正弦波信号，输出信号为 3 到 4V 的同频率，不失真的正弦波信号。精度为 12 位，负载 500Ω 。①设计电路图如下：11在电路图中从左至右的电路图分别为：ADC0809 模数转换器、7485 比较器、7485 比较器、74ls373、DAC0832 模数转换器。图中的 DAC0832 模数转换器，ILE 接高电平，其余控 均接低电平，使两个锁存器处于常开通状态，输出的数据直接经过锁存器、D/A 转换器进行数/ 模转换，输出跟随数字变化而变化，所以电路处于直通工作方式。当参考电压 为负时，则电流由 压为为正时，电流由 或者经支路电阻流入或者；当参考电压 接地的情况下，输出电经支路电阻流入，从而在当参考电压为正时，为负，当参考电压为负时，为正。所以我们将上式写成简写成12模数转换器 ADC0809 中，ADDA,ADDB,ADDC 均接地，选通了 INO 通道作为信号的输入通 道，然后八个通道的 0 到 3 一组，4 到 7 一组分别输入到两个比较器器中。然后八个通道的 0 到 3 一组，4 到 7 一组分别输入到两个比较器器中,在下图过程中图中所示的开关应该接地，当 AD 采样值比上一次大的时候，373 锁存器导通，输出跟 随。DA 转换时，由公式13中，保证了在 变大的时候，D 也变大，从而保证了商也就是输出结果保持稳定。当 AD 采样值比上一次小的时候，由于开关接地，锁存器不导通，会将之前的结果保存，这 时候达不到 D 值变小的效果，所以这里需要手动的将开关接一下高电平，然后再接地，由于 采样的频率很大， 所以这时间足够比较找出变小后的峰峰值， 使 D 值与输入电压保持同步 变化的效果，而达到输出结果保持不变的效果。五、感想与总结在以让我们掌握更多知识的目的前提下， 在老师的懂引领下， 我们开始了今年改革性的 数电实验，从一开始的觉得有点难，到认真的思考，设计，查阅资料，慢慢到最后的觉得掌 握了很多知识，有了很大的收获，可能与往年的有所不同，今年的数字实验更加注重了从学 习到应用这一方面的转换， 可能更加锻炼了我的能力， 更加加深了我对数电书本知识的理解 和学习。在设计电路图的过程中，我们仔细的研究了每个芯片的用法和注意事项，可能一点 小 细节不注意都有可能实现不了，其中在第二题的设计时，为实现 0 到 99 的自动加减法设计 花费了我很多时间，也为第三题的实验做了铺垫。对于第五题的稳压设计，还有点小小的遗 憾，虽然最后结果出来了，但是在采样电压变小的时候还得手动的去动一下开关来实现 D 值跟随，所以这个设计时有缺陷的，以上的几个实验花费了几周的时间，在仿真结果出来的 前提下我们在焊板子的时候也遇到了很多问题，最常见的就是短路，虚焊，哪个不用的引脚 要接地，哪个不用。当然，针对上面出现的问题我们会采取相应的措施去解决，比如1、 在遇到引脚问题的时候，我们详细阅读了芯片手册，找到相应的规定进行调整 2、 线路不通――运用逻辑笔去检查导线是否可用； 3、 在第二题第三题的时候开关不能产生脉冲，通过查阅资料，和电压测量，我们知道开关 悬空的时候电压已经达到高电平的要求，所以我们将仿真时候的接高电平改为了接地。4、 在一些实验检测的时候由学习了示波器，这就要求我们能够正确、熟悉地用示波器，通 过学习我们学会了如何调节仪器使波形便于观察，如何在示波器上读出相关参数。同时，我们也得到了不少经验教训1、当实验过程中若遇到问题，不要盲目的把导线全部拆掉，然后又重新连接一遍，这样不 但浪费时间， 而且也无法达到锻炼我们动手动脑能力的目的。此时， 我们应该静下心来， 冷静地分析问题的所在，有可能存在哪一环节，比如实验原理不正确，或是实验电路需 要修正等等，只有这样我们的能力才能有所提高。2、要学会从根源上去考虑问题的全面性，例如不能再设计电路图的过程中设计出来了这个 功能，另外一个功能就会相当麻烦，一定要设计出来一个结果间接高效，这样在焊接的 过程中就会省事很多。总之，这次改革性的实验让我感触很多，我不说难易，因为难易是与自己学习的程度相 关的， 我=只觉得这次实验学到了很多，在此，感谢老师，也感谢我的队友。六、参考文献[1]侯建军.数字电子技术基础[M].高等教育出版社,
【数电实验报告总结】浙江大学
学年下学期《数字电子技术基础实验》总结报告数电实验总结在本学期的数电实验中我发现了实验的乐趣，并且十分享受做实验的过程。用各种 不同功能的芯片来实现各种各样的电路，在短短的一个夏学期，从简单的与非门做起， 到与或非、触发器、计数器等集成电路芯片，组合连接，自己设计电路构成，来实现最 终的电路要达到的目的。实验中，我们不仅学习了 Quartus 与 Multisim 软件的仿真应用，也学习了怎样用 手里的芯片从头开始设计电路。首先分析电路要实现的功能，利用真值表与卡诺图写出 输入输出的逻辑函数，再配合芯片改写成合适的逻辑函数，最后连接成一个完整的电路。除了掌握了实验箱与示波器的使用之外，对电路错误的调试也有了一定的了解。与其他 实验相比，数电实验的输入输出只采用高低电平，结果一目了然，同时信号的输出更容 易受导线与空载的影响，这是实验中要尤其注意的事情。与其他不同的是，x 老师的数电实验班采用开放式自主性实验设计，除了需要 掌握的推荐电路以外，每次实验还有很多额外的电路供同学们设计与参考，给了我们很 大的选题自由，也让我们见识到了更多的数电电路。为了在实验课上能快速地成功连接 电路，需要非常充分的课前预习，如果课前对要做的实验没有一定的研究的话，实验的 效率就会较低。这也是我第一次意识到课前预习的重要性。这种自主性设计实验，其实也是一种竞争机制。因为没有规定只做哪几个电路，所 以为了最后的分数，普遍认为做的越多越好，这也使得要写出一份实验报告需要花一定 的时间和精力。这样也使得我更加认真地去对待每一份实验报告，把设计过程与仿真都 详细写出，每次动手实验后也会总结出一些经验。相比其他班级的每次两三页了事的实 验报告，我认为我们的实验报告更像一份自己的实验报告，而不是千篇一律的作业。对于 FPGA 的创新实验，我认为这种方式非常的难得，身为普通的学生，我们难以 接触到真正可以用于实际的电路板，并把自己设计的程序下载到板子上去。结合在这方 面遇到的困难，我有以下两点建议：1、在介绍 Quartus 的使用时，老师从各模块的编 程到模块间的连接到最后的引脚分配，详细讲解了一个计时器的实现。由于第一次接触 这个软件，老师讲解时把参考书翻过来翻过去，不是按一定的顺序，而我听课时做笔记 也没有做的很系统，因此后来有些遗忘，编程遇到了一定的困难，参考书里内容颇多， 查阅时有点无从下手。所以希望老师可以把用 Quartus 做程序的要点写在课件上，可以 方便我们课后复习与查阅；或者当堂课布置作业练手；或者对同学们强调笔记一定要做 全，否则以后就想不起来了。2、希望老师对应试方面的编程有所强调。最后，感谢 x 老师一学期以来认真负责的教导，并且感谢老师亲切的答疑解惑，与 提供实验室的开放。2011 年 6 月 21 日
【数电实验报告总结】信息工程学院2013 / 2014 学年 第 一 学期课程设计报告课程名称数字电子技术课程设计班 学 指级 生 导学 号 姓 名 教 师电信 1201 班 93 常鹏飞 候传教1、目的、任务及要求1.1 目的通过本次课程设计和电路装调实践，验证所学专业理论，加深概念理解，培养 和提高学生的综合应用能力。1.2 任务：数字秒表设计基本 RS 触发器单稳态触发器555 定时器计数/分频器译码显示器1.3 电路装配要求(1) 熟悉器件功能、管脚及应用参数。(2) 熟悉电路结构、原理及工作特性。(3) 掌握电路的静态测试方法，包括：电路所用原件测试和芯片的测试。(4) 动态测试：用发光二极管和数码管测试输出结果。(5) 故障分析、定位及排查。1.4 设计报告要求(1) 画出完整的电路图，简述工作原理及涉及的核心知识点。(2) 装调电路前进行电路特性仿真、得出电路仿真图形。(3) 测试结果并记录。(4) 总结本次课程设计的收获、。2、意义 随着电子技术的发展，电子技术在各个领域的运用也越来越广泛，渗 透到人们日常生活的方方面面，掌握必要的电工电子知识已经成为当代大 学生特别是理工类大学生必备的素质之一。电子秒表是日常生活中比较常见的电子产品，通过秒表的实训练习， 我们可以更好的掌握这种素质。这次设计中不但对以前的知识进行巩固，而且学会了更多的新知识，提高思维、强化动手能力，能够更好地适应和 走上工作岗位，为以后的就业打下一定的基础。3、方案电子秒表主要有分频器、计数模块、功能控制模块、势能控制模块和显 示输出模块组成。系统框图如图 1 所示。根据设计要求，误差范围为 0.1 秒，为减小计时误差，依次脉冲源产生 100Hz 信号。此信号用 555 计时器构成的多谐振荡器产生。根据公式频率 f=1.44/[（R1+2R2） C1 设置合适的阻容参数，使脉冲源产生 100Hz 的脉冲信号。(2). 计数及译码显示 二―五―十进制加法计数器 74LS90 构成电子秒表的计数单元，首先 用一个 74LS90 对多谐振荡器产 生的 100Hz 的脉冲信号进行十分频， 然后， 将输出端 QD 取得周期为 0.1S 的矩形脉冲送入图二中右边 的计数器中， 图中两计数器都接成 8421 码十进制 形式，其输出端与实验装置上译码显 示单元的相应输入端连接，可显示 0.1～0.9 秒；1～9.9 秒计时。(3). 控制部分 节拍信号发生器选用一片 74LS195 构成的三位环形计数器来实现。74LS195 为四位单向移位寄存器,环形计数器的输出 Q0、Q1、Q2 分别作为计数部分 的清零信号、计时信号和停止信号。~CLR 端外接的 R、C 加电清零电路， 当接通电源时，由于电容 C 两端的电压不能突变，故为低电平，环形清零。随后 UC 被充电到+5V，清零信号撤消。电路中增加一个或非门使电 具有自启动功能。一个开关控制三种工作态。(4).脉冲发生器 由基本 RS 触发器构成的单脉冲发生器为节拍信号发生器提供时钟脉 冲。每按动一次开关，Q 端就产生一个单脉冲，用以控制三种工作状态的 转换。用集成与非门构成的基本 RS 触发器。属低电 平直接触发的触发器, 有直接置位、复位的功能。按动按钮开关 A（接地） ，则 输出 ＝1；B 路复位后 Q、 状态保持不变。再按动按钮开关 A ,则输出由 0 变为 1，使移位 寄存器置入 0001, 为计数器清零。再次按动 B、A 使移位寄存器向右移位， 经与多谐振荡器产生的脉冲相与后开 存器的 QC 置 1，使计数器停止计数。始计时，再次按动 B、A，移位寄4、单元电路设计1.基本 RS 触发器第一步：按动按钮开关 K2（接地） ，则门 1 输出 ＝1；门 2 输出 Q＝0，K2 复位后 Q、 状态不变。第二步：再按动按钮开关 K1 ,则 Q 由 0 变为 1，门 5 开启, 为计数器启动 作好准备。由 1 变 0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。第三步：基本 RS 触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表工作 单稳态触发器的输入触发负脉冲信号 Vi 由 RS 触发器端 提供，输出负脉 冲 VO 通过非门加到计数器清除端 R。单稳态触发器在电子秒表中的职能是 为计数器提供清零信号。3.时钟发生器555 定时器构成多谐振荡器,是一种性能较好时钟源。调节电位器，使在输出端获得矩形波信号。当基本 RS 触发器 Q＝1 时，门 5 开启，此时 50HZ 脉冲信号通过门 5 作 为计数脉冲加于计数器①的计数输入端 CP2。4.计数及译码显示二―五―十进制加法计数器 74LS90 构成电子秒表的计数单元。计数器①接成五进制形式，对频率为 50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在 输出端 QD 取得周期为 0.1S 的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。计数器②及计数器③接成 8421 码十进制形式，其输出端与实验装置上 译码显示单元的相应输入端连接，可显示 0.1～0.9 秒；1～99 秒计时。计数器①接成五进制形式，对频率为 50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在输出 端 QD 取得周期为 0.1S 的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。计数器②及计数器③接成 8421 码十进制形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接，可显示 0.1～0.9 秒；1～99 秒计时。计数器①接成五进制形式，对频率为 50HZ 的时钟脉冲进行五分频，在输出 端 QD 取得周期为 0.1S 的矩形脉冲，作为计数器②的时钟输入。计数器②及计数器③接成 8421 码十进制形式， 其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端 连接，可显示 0.1～0.9 秒；1～99 秒计时。五、EDA 仿真图六、电路组装1 按照主电路和信号流向顺序布置各级集成电路和晶体管。2 其它元件应围绕各级的集成块和晶体管。3 第一级输入线与末级输出线，强弱电信号线，高频与低频线应分开 走，并有足够的距离，以避免相互干扰。4 要有合理的接地。..七、 电路调试1.对照电路图，按一定顺序逐级进行检查。2.在没有外加输入信号条件下，测量调试电路各点的电位。3.调试好所需电源电压值后，通电进行观察，看有无异常气味、器件 发烫等现象。然后再测量各集成块的电源引脚电压是否正常，以确信集成 电路是否已通电工作。4.调试信号幅值、波形、频率等 。八、 遇到的问题及解决办法在此次实训中遇到了波形图无法显示的问题。我先对照电路图逐级检查，未发现错误，之后又通过万用表检查线路和芯 片，发现芯片有故障（芯片有可能被烧坏） ，造成了断路，最后更换了新的芯片排除了故障，显示出了矩形波。九、 结论体会1 、 通过这为期一周的实训， 不仅把课本上的只是转化成了动手能力， 而且是我了解了计数器、译码器的原理，熟练了掌握 555 芯片、74LS90 芯 片、和 74LS48 芯片使用方法。最重要的是把课本上学看来的知识运用到了 实践中去，我感觉受益匪浅。2、虽然在实践过程之中，遇到了好多故障。但是通过自己一次次的仔 细检验克服了种种困难使得自己用一种收获颇丰的感觉。在生活中也一样 我们都要勇敢的面对任何的困难。十、 展望在这次课程设计过程中， 光有理论知识是不够的， 必须懂一些实践中的知识。所以在课程设计的实践中，我们应将实验课与课堂还结合起来，锻炼自己的理 论联系实际的能力和实际动手能力。虽然我们自己动手完成的电子表在做工上很粗糙， 但是我非常期待能给我下一次的实训机会，来逐步的完善改进它，我相信有了这次的经 验我会做出更完美的电子表。十一、参考文献1. 1. 电子线路 CAD 实用教程 （第三版） 潘永雄 沙河 主编 2．王永军，李景华.数字逻辑与数字系统（第 3 版）.北京：电子工业出版 社，.阎石， 《数字电子技术基本课程》 ，清华大学出版社 4.谢自美.《电子线路设计?实验?测试》武汉：华中科技大学出版社}