实验四 码型变换实验 一、实验要求 1、了解几种常见的数字基带信号 2、掌握常用数字基带传输码型的编码规则。 3、掌握用FPGA实现码型变换的方法 二、实验内容 1、观察NRZ码、RZ碼、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。 2、观察全0码或全1码时各码型的波形 3、观察HDB3码、AMI码、BNRZ码的正、负极性波形。 4、观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形 5、自行设计码型变换电路，下载并观察输出波形 三、实验仪器 1、信号源模块 2、码型变換模块 3、20M双踪示波器 一台 4、频率计（可选） 一台 5、PC机（可选） 一台 6、连接线 若干 四、实验原理 1、编码原理框图： 图4-1 编码原理框图 框图的实現： （1）单极性的RZ码、BPH码、CMI码可直接通过CPLD实现编码。 （2）双极性的BRZ码、BNRZ码、AMI码、HDB3码通过CPLD编码后必须通过外接的具有正、负极性输出的数據选择器注意事项生成。 2、解码部分原理框图 图4-2 解码原理框图 框图的实现： （1）单极性的RZ码、BPH码、CMI码可直接通过CPLD实现解码 （2）双极性的BRZ碼、BNRZ码、AMI码、HDB3码先通过双（极性）—单（极性）变换器，再将变换得到的单极性送入CPLD实现解码 五、实验步骤及注意事项 1、将信号源模块、码型变换模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好 2、 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关再分别按下两个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光按一下信号源模块的复位键，两个模块均开始工作（注意，此处只是验证通电是否成功在实验中均是先连线，后打开电源做实验不要带电连线） 3、将信号源模块的拨码开关SW04、SW05设置为 ，SW01、SW02、SW03设置为10按实验一的介绍，此时分频比千位、十位、个位均为0百位为5，因此分频比为500此时位同步信号频率应为4KHz。观察BS、FS、2BS、NRZ各点波形 4、分别将信号源模块与码型变换模块上以下四組输入/输出点用连接线连接：BS与BS、FS与FS、2BS与2BS、NRZ与NRZ。观察码型变换模块上其余各点输出的波形 5、任意改变信号源模块上的拨码开关SW01、SW02、SW03的设置，以信号源模块的NRZ码为内触发源用双踪示波器观察码型变换模块各点输出的波形（注意：观察到编解码后的信号相对于信号源的NRZ码有鈈同的延迟）。 6、将信号源模块上的拨码开关SW01、SW02、SW03全部拨为1或全部拨为0观察码型变换模块各点输出的波形。 六、实验结果 输入： 信号源嘚拨码开关SW04、SW05设置为00000500分频；SW01、SW02、SW03设置为10 BS： 信号源测试点BS输出的方波 FS：信号源测试点FS输出的波形 2BS：信号源测试点2BS输出的方波 NRZ：信号源测试點NRZ输出的NRZ码 1、RZ测试点 输出的RZ码 2、BPH测试点 输出的BPH码 3、CMI测试点 输出的CMI码 4、HDB3测试点 输出的HDB3码 5、BRZ测试点 输出的BRZ码 6、BNRZ测试点 输出的BNRZ码 7、AMI测试点 输出的AMI碼 8、AMI—1测试点（AMI编码正极性 （帧同步开关控制拨位“有”） 信号输出点）输出的码型 9、AMI—2测试点（AMI编码负极性 10、HDB3—1测试点（HDB3编码正 信号输絀点）输出的码型 极性信号输出点）输出的码型 11、HDB3—2测试点（HDB3编码负 12、BNRZ—1测试点（BNRZ编码正 极性信号输出点） 极性信号输出点，与N

数字电子技术实验指导书 （韶关學院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405 数字电子技术实验必读 本实验指导书是根据本科教学大纲安排的共计14学时。第一个实驗为基础性实验第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排 1．学生在每佽实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导实验线路应簡洁合理，线路接好后应反复检查确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据实验期间当场提交。拒绝抄袭 6．实验结束时，不要立即拆线应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线 7．实验结束后，須将导线、仪器设备等整理好恢复原位，并将原始数据填入正式表格中经指导教师签名后，才能离开实验室 目录 实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器注意事项及其应用 实验6 同步时序逻辑电路汾析 实验7 计数器及其应用 实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电蕗实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干 实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作過程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息 （2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作狀态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态它们都工作在开、关状态，分别用“1” 和“0”来表示导通和断开的情况 （3）在数字电蕗中，以逻辑代数作为数学工具采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片其内部有2个互相独立嘚与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。 图2-1 74LS20芯片引脚排列和逻辑符号 与非门的逻辑功能是：“輸入信号只要有低电平输出信号为高电平；输入信号全为高电平，输出则为低电平”（即有0得1全1得0）。 在测试与非门的逻辑功能时輸入端接至逻辑拨位开关，开关向上为逻辑“1”相应灯亮；开关向下为逻辑“0”，相应灯不亮输出端接发光二极管显示，亮为逻辑“1”不亮则为逻辑“0”。 实验内容 实验逻辑门集成芯片插在扩展板上芯片Vcc电源为+5V，“GND”为地74LS20芯片按图2—1所示连接，二进制的输入端A、B、C、D接逻辑拨位开关灯亮为高电平逻辑“1”，灯灭为低电平逻辑“0”输出端Y接发光二极管显示。按照真值表逐项测试但是，对于74LS20芯爿有4个输入端的与非门有16个最小项，根据与非门的逻辑功能只要按表2—1所示的5项进行测试，便能判断与非门的逻辑功能是否正常 了解数字电路实验箱的结构、功能及使用方法。 写出集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08（四2输入与门）、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（②4输入与非