6数字逻辑电路设计课题
数字逻辑电路与系统设计课程设计
数字逻辑电路与系统设计课程设计课程设计目的通过本课程设计的学习，学生应能够掌握数字逻辑电路基本概念、设计方法以及应用技巧。
学生应该能够使用Verilog HDL或者其他硬件描述语言（HDL）设计数字逻辑电路和系统，并能够基于FPGA平台设计和实现数字电路系统。
课程设计内容本次课程设计主要包含以下内容：1.数字电路基础知识：数字逻辑基本理论、逻辑门的特点、数字电路的抽象层次。
2.Verilog HDL编程：Verilog HDL的基本语法、数据类型、运算符以及常用结构体。
3.组合逻辑电路设计：组合逻辑电路的设计方法、Karnaugh图、逻辑门级联、多路复用器/解复用器、译码器、比较器等。
4.时序逻辑电路设计：时序逻辑电路的设计方法、触发器、寄存器、计数器等。
5.FPGA系统设计：FPGA的基本原理和结构、FPGA开发板的使用、FPGA系统设计的流程以及示例项目。
课程设计要求1.课程设计可以采用Verilog HDL或者其他HDL编程语言。
2.参与者需要结成小组，每个小组3-5人。
3.每个小组需要完成一项数字电路设计项目，包括设计报告和实验验证。
4.每个小组需要在课程结束时提交一份完整的设计报告以及实验数据和项目代码。
5.设计项目可以是基于组合逻辑或时序逻辑的电路系统设计，包括但不限于多路选择器、加法器、比较器、寄存器、时钟控制器、计数器、显示控制器等。
6.设计报告应该包含问题描述，设计总体方案，设计分级具体实现以及实验结果和分析等。
7.实验验证应该使用FPGA开发板完成，需要进行基准测试，并按照设计要求逐步进行验证。
8.设计报告和实验验证需要进行小组汇报，并进行讨论。
课程设计参考资料1.Verilog HDL编程指南(第二版), 王自发, 清华大学出版社，20182.数字逻辑与计算机设计，M. Morris Mano, Pearson Education,20153.FPGA原理与设计, Jonathan W. Valvano, Morgan & Claypool,20114.FPGA开发实战, Evan A. Curtice, Packt Publishing, 2018结论通过本次课程设计，学生将能够熟练掌握数字逻辑电路设计的基础知识和关键技能。
数字逻辑电路实验教案
绪论数字逻辑电路是高等学校计算机科学技术专业中的一门主要的技术基础课程，它是为培养计算机科学技术专业人才的需要而设置的，它为计算机组成原理、微型机与其应用等后续课程打下牢固的硬件基础。
数字逻辑电路是一门理论性和实践性均较强的专业基础课，实验是数字逻辑电路课程中极其重要的实践环节。
通过数字逻辑电路实验可以使学生真正掌握本课程的基本知识和基本理论，加强对课本知识的理解，有利于培养各方面的能力；有利于实践技能的提高；有利于严谨的科学作风的形成。
一、常用电子仪器的使用1、示波器2、THD—4型数字电路实验箱3、万用表二、实验课的程序1．实验预习由于实验课的时间有限，因此，每次实验前要作好预习，写好预习报告。
预习的要求：a．理解实验原理，包括所用元器件的功能。
b．粗略了解实验具体过程。
c．根据实验要求，画好实验线路与数据表格。
2．实验操作每次测量后，应立即将数据记录下来，并由实验老师签字。
实验操作一般步骤：（1）在连接实验线路之前，必须保证“数字电路实验箱”所有电源关闭；（2）按所画的实验线路图连接实验线路，所用短路线必须事先用万用表检查，以减少故障点；（3）实验线路连接完成后，必须仔细检查实验线路，以保证实验线路连接无误；（4）实验线路连接正确后，接通电源，进行具体实验。
（5）如变动实验线路，必须从（1）重新进行。
故障检查方法与处理：（1）检查元器件的接入电源是否正确；（2）使实验线路处于静态，用万用表“直流电压挡”，从输入级向输出级逐级检查逻辑电平，确定故障点；（3）关闭“数字电路实验箱”电源，用万用表“欧姆挡”，检查实验线路连接是否正确，确定故障点；（4）关闭“数字电路实验箱”电源，按实验操作一般步骤（2）（3）（4）将故障排除。
3．实验报告写实验报告应有如下项目：（1）实验目的（2）实验内容（3）实验设备与元器件（4）实验元器件引脚图（5）实验步骤、实验线路与实验记录等（6）实验结果与故障处理分析、讨论和体会等（7）“思考题”要求同学在完成基本实验内容的前提下去做，并将实验内容、实验所用器件、线路、结果与分析等做副页附在实验报告最后，其副页由实验老师签字确认。
数字逻辑电路实验报告
数字逻辑电路实验报告数字逻辑电路实验报告引言：数字逻辑电路是现代电子科技中的重要组成部分，它广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
本实验旨在通过实际操作，加深对数字逻辑电路原理的理解，并通过实验结果验证其正确性和可靠性。
实验一：基本逻辑门的实验在本实验中，我们首先学习了数字逻辑电路的基本组成部分——逻辑门。
逻辑门是数字电路的基本构建单元，它能够根据输入信号的逻辑关系，产生相应的输出信号。
我们通过实验验证了与门、或门、非门、异或门的工作原理和真值表。
以与门为例，当且仅当所有输入信号都为高电平时，与门的输出信号才为高电平。
实验中，我们通过连接开关和LED灯，观察了与门的输出变化。
实验结果与预期相符，验证了与门的正确性。
实验二：多位加法器的设计与实验在本实验中，我们学习了多位加法器的设计和实现。
多位加法器是一种能够对多位二进制数进行加法运算的数字逻辑电路。
我们通过实验设计了一个4位全加器，它能够对两个4位二进制数进行相加，并给出正确的进位和和结果。
实验中，我们使用逻辑门和触发器等元件，按照电路图进行布线和连接。
通过输入不同的二进制数，观察了加法器的输出结果。
实验结果表明，多位加法器能够正确地进行二进制数相加，验证了其可靠性。
实验三：时序电路的实验在本实验中，我们学习了时序电路的设计和实验。
时序电路是一种能够根据输入信号的时间顺序产生相应输出信号的数字逻辑电路。
我们通过实验设计了一个简单的时序电路，它能够产生一个周期性的脉冲信号。
实验中，我们使用计数器和触发器等元件，按照电路图进行布线和连接。
通过改变计数器的计数值，观察了脉冲信号的频率和周期。
实验结果表明，时序电路能够按照设计要求产生周期性的脉冲信号，验证了其正确性。
实验四：存储器的设计与实验在本实验中，我们学习了存储器的设计和实现。
存储器是一种能够存储和读取数据的数字逻辑电路，它在计算机系统中起到重要的作用。
我们通过实验设计了一个简单的存储器，它能够存储和读取一个4位二进制数。
《数字逻辑教案》
《数字逻辑教案》word版一、教学目标：1. 让学生了解数字逻辑的基本概念和原理。
2. 培养学生运用数字逻辑分析和解决问题的能力。
3. 引导学生掌握数字逻辑的基本运算和设计方法。
二、教学内容：1. 数字逻辑的基本概念：数字逻辑电路、逻辑门、逻辑函数等。
2. 逻辑运算：与运算、或运算、非运算、异或运算等。
3. 逻辑门电路：与门、或门、非门、异或门等。
4. 数字逻辑电路的设计方法：组合逻辑电路、时序逻辑电路。
5. 数字逻辑电路的应用：数字计算器、数字存储器等。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解数字逻辑的基本概念、原理和运算方法。
2. 实验法：让学生动手搭建逻辑门电路，加深对数字逻辑的理解。
3. 案例分析法：分析实际应用中的数字逻辑电路，提高学生解决问题的能力。
四、教学准备：1. 教材：《数字逻辑》2. 实验器材：逻辑门电路模块、导线、电源等。
3. 教学工具：PPT、黑板、粉笔等。
五、教学进程：1. 第1周：数字逻辑的基本概念和原理。
第2周：逻辑运算和逻辑门电路。
第3周：组合逻辑电路的设计方法。
第4周：时序逻辑电路的设计方法。
第5周：数字逻辑电路的应用案例。
2. 实验环节：在第3周和第4周结束后，安排一次实验课程，让学生动手搭建逻辑门电路，加深对数字逻辑的理解。
3. 课程总结：在第5周课程结束后，进行课程总结，回顾本门课程的主要内容，巩固所学知识。
4. 课程考核：期末进行课程考核，包括笔试和实验操作两部分，全面评估学生的学习效果。
六、教学评估：1. 课堂参与度评估：通过观察学生在课堂上的提问、回答和讨论情况，评估学生的参与度和兴趣。
2. 作业评估：通过检查学生的作业完成情况，评估学生对课堂所学知识的理解和掌握程度。
3. 实验报告评估：对学生实验报告的完整性、准确性和创新性进行评估，了解学生对实验内容的理解和应用能力。
4. 期末考试评估：通过期末考试的笔试和实验操作两部分，全面评估学生对数字逻辑知识的掌握程度和应用能力。
数字逻辑电路实验教案
绪论数字逻辑电路是高等学校计算机科学技术专业中的一门主要的技术基础课程，它是为培养计算机科学技术专业人才的需要而设置的，它为计算机组成原理、微型机及其应用等后续课程打下牢固的硬件基础。
数字逻辑电路是一门理论性和实践性均较强的专业基础课，实验是数字逻辑电路课程中极其重要的实践环节。
通过数字逻辑电路实验可以使学生真正掌握本课程的基本知识和基本理论，加强对课本知识的理解，有利于培养各方面的能力；有利于实践技能的提高；有利于严谨的科学作风的形成。
一、常用电子仪器的使用1、示波器2、THD—4型数字电路实验箱3、万用表二、实验课的程序1．实验预习由于实验课的时间有限，因此，每次实验前要作好预习，写好预习报告。
预习的要求：a．理解实验原理，包括所用元器件的功能。
b．粗略了解实验具体过程。
c．根据实验要求，画好实验线路及数据表格。
2．实验操作每次测量后，应立即将数据记录下来，并由实验老师签字。
实验操作一般步骤：（1）在连接实验线路之前，必须保证“数字电路实验箱”所有电源关闭；（2）按所画的实验线路图连接实验线路，所用短路线必须事先用万用表检查，以减少故障点；（3）实验线路连接完成后，必须仔细检查实验线路，以保证实验线路连接无误；（4）实验线路连接正确后，接通电源，进行具体实验。
（5）如变动实验线路，必须从（1）重新进行。
故障检查方法及处理：（1）检查元器件的接入电源是否正确；（2）使实验线路处于静态，用万用表“直流电压挡”，从输入级向输出级逐级检查逻辑电平，确定故障点；（3）关闭“数字电路实验箱”电源，用万用表“欧姆挡”，检查实验线路连接是否正确，确定故障点；（4）关闭“数字电路实验箱”电源，按实验操作一般步骤（2）（3）（4）将故障排除。
3．实验报告写实验报告应有如下项目：（1）实验目的（2）实验内容（3）实验设备及元器件（4）实验元器件引脚图（5）实验步骤、实验线路及实验记录等（6）实验结果及故障处理分析、讨论和体会等（7）“思考题”要求同学在完成基本实验内容的前提下去做，并将实验内容、实验所用器件、线路、结果及分析等做副页附在实验报告最后，其副页由实验老师签字确认。
数字逻辑与电路设计实践教案
数字逻辑与电路设计实践教案教案：数字逻辑与电路设计实践一、教学目标1.掌握数字逻辑的基本概念和电路设计的基本原则。
2.学会分析和设计简单的数字电路。
3.培养学生对数字逻辑电路的兴趣和解决问题的能力。
二、教学内容1.数字逻辑的基本概念2.电路设计的基本原则3.简单数字电路的分析与设计4.数字逻辑电路的应用实例三、教学步骤1.导入新课：通过展示一些常见的数字逻辑电路应用实例（如计算机、计数器等），引导学生思考数字逻辑电路的基本概念和作用。
2.学习数字逻辑的基本概念：介绍数字逻辑的基本概念，包括二进制数制、逻辑代数、门电路等。
通过实例和习题帮助学生加深理解。
3.学习电路设计的基本原则：介绍电路设计的基本原则，包括电源、接地、布线等。
通过实例和习题帮助学生加深理解。
4.分析简单数字电路：通过实例，引导学生分析简单的数字电路，如AND、OR、NOT等门电路，以及如何使用这些门电路组成更复杂的电路。
5.设计简单数字电路：通过实例，引导学生设计简单的数字电路，如一位全加器、一位比较器等。
鼓励学生尝试不同的设计方案，并通过讨论和指导完善设计方案。
6.应用实例讲解：介绍数字逻辑电路的应用实例，如计算机中的CPU、内存等，引导学生了解数字逻辑电路在计算机科学中的应用。
7.课堂互动与讨论：通过提问、讨论等方式，鼓励学生参与课堂互动，加深对数字逻辑电路的理解。
8.布置作业：布置相关习题和项目，帮助学生巩固所学知识和提高实践能力。
9.复习与总结：回顾本节课的重点内容，总结数字逻辑与电路设计的基本概念和实践方法。
四、教学评价1.通过课堂互动和讨论，观察学生对数字逻辑和电路设计的理解程度。
2.通过课后作业和项目，评价学生的实践能力和解决问题的能力。
3.通过定期测验和考试，检查学生对本课程内容的掌握程度。
五、教学反思1.反思教学内容是否符合学生的认知水平和兴趣爱好。
2.反思教学方法是否能够激发学生的学习兴趣和参与度。
3.反思教学评价是否能够真实反映学生的学习情况和能力水平。
数字逻辑的应用(电路设计问题)
数字逻辑的应用(电路设计问题)数字逻辑是计算机科学中的一个重要领域，它涉及到将输入的数字信号经过逻辑运算，得到输出的数字信号的过程。
数字逻辑的应用非常广泛，特别是在电路设计中。
本文将讨论几个常见的数字逻辑应用，以解决电路设计问题。
1. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的，根据输入信号的状态，直接输出相应的逻辑结果。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。
组合逻辑电路可以用于解决一些简单的电路设计问题，例如逻辑运算、信号转换等。
2. 时序逻辑电路时序逻辑电路是通过触发器和时钟信号来实现的，它可以根据时钟信号的变化来控制输出信号的状态。
时序逻辑电路可以用于解决一些复杂的电路设计问题，例如计数器、状态机等。
3. 编码器和解码器编码器和解码器是数字逻辑电路中常见的组件。
编码器将一组输入信号转换为一个编码输出信号，而解码器则将编码信号转换回原始输入信号。
编码器和解码器可以用于数据压缩、数据转换等应用。
4. 多路选择器多路选择器是一种能够根据控制信号选择不同输入信号的电路。
它可以用于实现数据的复用和切换，提高电路的效率和灵活性。
5. 存储器存储器是数字逻辑电路中的重要组件，用于存储和读取数据。
常见的存储器包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
存储器的应用非常广泛，从计算机内存到闪存等都离不开存储器。
总结起来，数字逻辑的应用在电路设计中起到了至关重要的作用。
通过组合逻辑电路、时序逻辑电路、编码器和解码器、多路选择器以及存储器等组件的应用，可以解决各种电路设计问题。
数字逻辑的发展和应用将在未来继续推动电子技术的进步。
数字逻辑电路教学设计
数字逻辑电路教学设计1. 教学背景数字逻辑电路是计算机科学与技术、电子信息工程等专业中的重要基础课程，对于学生后续的学习和研究都具有重要的作用。
为了更好地促进学生对数字逻辑电路知识的掌握并提高教学质量，需要设计出一套科学有效的教学方案。
2. 教学目标本教学方案的主要目标是：•解释数字逻辑电路的基本概念和原理•演示数字逻辑电路的设计和分析方法•发掘数字逻辑电路在工程实践中的应用3. 教学内容数字逻辑电路教学内容包括：1.数字电路基础知识2.组合逻辑电路设计3.时序逻辑电路设计4.存储器设计5.CPU设计在具体的课程设计中，教师可以根据学生的专业背景和学习需求，适当调整上述教学内容的深度和广度。
4. 教学方法为了达到教学目标，本教学方案采用了以下教学方法：1.前置知识讲解：在进行数字逻辑电路教学之前，需要对学生进行必要的前置知识讲解，包括布尔代数、逻辑运算符等，为后续的课程内容打下良好的基础。
2.理论授课：采用讲授、演示等多种方式，对数字逻辑电路的基本概念、原理、设计和分析方法进行详细讲解。
3.实验实践：在理论课程的基础上，组织学生参与数字逻辑电路的实验设计，通过实验帮助学生深入理解数字逻辑电路的工作原理和应用。
4.课程设计：对于工程类专业学生，本教学方案将重点关注数字逻辑电路在工程实践中的应用，通过课程设计等方式培养学生解决实际问题的能力和技能。
5. 教学评估为了帮助教师对学生的学习成果进行准确评估，本教学方案采用了多元化的评估方式，包括：1.课堂测验：在课堂上或课后进行简答题、选择题等形式的测验，考察学生对数字逻辑电路基本概念的掌握程度。
2.实验报告：学生需要结合实验，撰写实验报告，评价其对数字逻辑电路理论知识的掌握能力和实验设计能力。
3.课程设计：针对工程类专业学生，本教学方案将开展一定难度的数字逻辑电路课程设计，考察学生对数字逻辑电路的设计和分析能力。
4.期末考试：在课程结束时进行期末考试，考察学生对数字逻辑电路全面知识的掌握程度。
朱明-汽电模块六 数字电路2
朱明工作室zhubob模块六基本数字电路课题一数字电路的特点一、任务引入数字电路广泛应用于现代汽车中，如计算机控制点火系统中，发动机的运行的各种状况，通过各个传感器转换为模拟电信号输入到电子系统中去，需经变换成数字信号后，输送到计算机，由其确定点火时刻，向点火模块发出点火信号。
如图6-1所示为霍尔效应型分电器，它含有霍尔传感器，工作时，曲轴的运动转变为模拟信号，经转换为数字信号传至计算机，再给点火系统发出点火指令；这里计算机接受和发出的信号皆为数字信号。
图6-2所示为计算机控制点火系统。
数字电路在现代汽车得到广泛运用，那么数字电路是什么，它的特点是什么呢？我们需要学习数字电路的有关知识，认识数字电路与模拟电路的区别，以及数字电路的特点。
图6-1霍尔效应型分电器图6-2 计算机控制点火系统二、相关知识 （一）数字电路与模拟电路的区别 1. 基本概念 1）模拟电路模拟电路用于处理和传输模拟信号的电路。
（1）模拟信号的特点①时间上连续：任意时刻有一个相对的值。
②数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。
③在时间上和幅值上均是连续的，在一定动态范围内可能取任意值。
例如：电压、电流、温度、声音等。
真实的世界是模拟信号的世界。
（2）模拟电路的优缺点①缺点：很难度量；容易受噪声的干扰；难以保存。
②优点：用精确的值表示事物。
2）数字电路 （1）数字信号的特点①时间上离散：只在某些时刻有定义。
② 数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常用0、1二进制数表示。
数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流。
如图6-3所示。
图6-3 典型的数字信号例如：开关通断、电压高低、电流有无。
（2）二进制具有以下一些优点：①二进制数容易和电路的开关状态相对应；②采用二进制数可以节省电路元件、便于设计计算机和简化机器结构； ③识别能力强，抗干扰性能好；数字电路只能对数字信号进行处理，它的输入和输出均为数字信号，因此，首先必须将模拟信号转换成数字信号，才可送给数字电路处理，然后再把数字结果还原成模拟信号。
《数字逻辑设计》第6章 险象及消除
if WYZ=001, F=X' from X to F：存在3条路径
组ห้องสมุดไป่ตู้电路中的险象
功能冒险
多个输入信号 同时改变，因 速度不同产生 错误信号脉冲
F (100) = F (111) = 1
BC A 00 01 11 10
0 11 1 1 0
初值 C 较快： 100 B 较快： 100
过渡值 101 110
终值 111 111
F值 111 101
静态1冒险
BC: 00 11
真值表
ABC F 0000 0010 0100 0111 1001 1011 1100 1111
Unit 6 组合逻辑电路设计
使用有限扇入门设计组合电路 组合电路中的险象
Gate Delays Static hazard
险象判断及消除
静态1冒险 静态0冒险
输出波形
动态冒险 输入信号发生一次改变引起多个 错误信号脉冲
功能冒险 多个输入信号的变化不同步而产 生的错误信号脉冲
Example
组合电路中的险象
F = AB+AC
理论上
if B = C =1 F = A + A=1
A
B
e
d
A
g
+F
dg
e
C
F
tp
实际上
静态1冒险
Example
化简后是否存在相切的卡诺圈
F = AD+AC+ABC
CD AB 00
00 0 01 0 11 1 10 0
01 11 10 111 111 100 000
BCD=101时，存在险象
数字逻辑设计第6章 时序逻辑电路习题与解答
L’／C 为 1 时，装入无效，161 对输入的 CLK 进行计数。 L’／C 为 1 或为 O 时，装入有效，而装入值为 D3=Q2，D2=Q1，D1=Q0，D0=串 行输入数据，所以该电路的功能将数据左移，低位补的是串行输入数据。 6-11 试分析图 6-74 的计数器在 C=1 和 C=0 时各为几进制计数器?
第 6 章 习题
6-1 说明时序电路和组合电路在逻辑功能和电路结构上有何不同?
题 6-1 答：
逻辑功能上，时序电路任一时刻的输出不仅取决于当时的输入，而且与电路 的原状态有关。
结构上的特点有两点： (1)时序电路中包含存储元件，通常由触发器构成。 (2)时序电路的存储元件的输出和电路输入之间存在着反馈连接。
Q2Q1Q0
000
/0
/1
001
/0
010
/0
101
/0
100
/0
011
由状态转换图可画出 Q2Q1Q0 和输出 F 的状态卡诺图如下：
Q1Q0 Q2 00 01 11 10
00
0
10
Q1Q0
Q2
00
01 11 10
00
10
0 10
11 0 X X
(a)Q2 卡诺图
Q1Q0 Q2 00 01 11 10
6-3 试分析图 6-69 所示时序逻辑电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态 方程和输出方程，画出电路的状态转换图。
F
FF0
DQ >C 1 Q
CLK
FF1
DQ >C 1 Q
图 6-69
题 6-3 解：根据图 6-69 可写出如下驱动方程：
数字逻辑与数字电路课程设计
数字逻辑与数字电路课程设计一、设计背景数字逻辑与数字电路是计算机科学专业的基础课程之一，它主要涵盖了数字信号的表示和处理，是计算机设计和实现中必备的一部分。
本次课程设计旨在让学生通过实践掌握数字逻辑和数字电路的知识，以及设计数字电路的能力。
通过完成本课程设计，学生可以加深对数字逻辑和数字电路的理解，同时提升他们的实践能力和解决问题的能力。
二、设计任务本次课程设计主要分为两个部分：数字逻辑实验和数字电路设计。
学生需要独立完成以下设计任务：1. 数字逻辑实验在本部分任务中，学生需要通过实验掌握数字逻辑的知识，包括数字信号的表示和处理，数字电路的基本构成，以及逻辑门电路的设计和实现。
具体的实验内容包括：•数字信号的表示和传输实验•逻辑门电路的设计和实现实验•组合逻辑电路设计实验•时序逻辑电路设计实验以上实验的具体内容和要求将在教学过程中给出。
2. 数字电路设计在本部分任务中，学生需要独立设计一个数字电路，该电路需要包括以下要求：•设计一个数字电路，要求满足特定的功能需求（需在教学过程中给出）•独立完成电路设计和仿真•备注电路设计思路和设计注意点•编写实验报告三、设计要求在完成本次课程设计时，学生需要满足以下要求：1.学生需要独立完成任务，并且不得抄袭或参考他人作业。
2.课程设计需要使用具有仿真能力的数字电路软件，如Proteus、Multisim等。
3.设计的电路需要经过仿真验证，并且保证实验结果是正确的。
4.实验报告需要使用Markdown文本格式，并附上仿真截图和思路分析。
5.实验报告需要在规定时间内提交，逾期不予评分。
四、设计评分本次课程设计的评分主要从以下几个方面进行考核：1.实验报告的格式是否正确，是否能够清晰地表达设计思路和仿真结果。
2.数字逻辑实验的完成情况和实验结果是否正确。
3.数字电路设计的完成情况和电路的功能是否满足要求。
4.总体评价：包括实验的难度、完成质量和表现等。
五、结语数字逻辑和数字电路是计算机科学专业必修的一门课程，本次课程设计旨在通过实践提高学生的数字电路设计能力和解决问题的能力。
数字逻辑电路设计
数字逻辑电路设计
数字逻辑电路设计是将计算机科学和电子技术结合起来进行开发的一项技术。
它将电
子组件作为基础单元构建系统，利用其特定的电气性能来完成计算任务和控制外部设备的
操作。
数字逻辑电路设计分为两个主要部分：系统分析和电路设计。
首先，系统分析是指对技术问题的深入分析，确定要求、设计解决方案、设计电路板
架构设备的技术可行性研究和软件程序的设计。
其次，在分析系统需求后，开始电路设计。
这个部分包含低电压/低压力、高压/高压力、逻辑电路和模拟电路等若干部分。
具体到电
路设计，包括器件、控制和联系电路等。
再加上印制电路板设计，以及板上电路板搭建及
驱动程序，针对所需求的功能完成实际电路搭建。
在这一过程中，可以使用各种工具实现加工和仿真，可以帮助电路分析师进行芯片设计、芯片封装选择和分析设计结果的视图创建。
此外，也可以在设计过程中调试，实现微
处理器的编程和系统的“烧录”，完成整个系统的调试。
数字逻辑电路设计可以将硬件设计与软件项目想象结合而成，可以运用到各种系统包
括航空电子、医疗控制、能源转换、工业机器人和汽车电子等系统设计中。
因此，数字逻辑电路设计包含系统分析和电路设计，可以用于各种系统的设计，为能
源转换、航空电子等设计领域提供了强大的工具支持。
数字逻辑电路设计题目
课题一交通灯控制逻辑电路设计一、概况为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过, 往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
其中红灯（R）亮表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许通行。
1.1 交通灯控制器系统框图二、设计任务和要求1.设计一个十字路口交通信号灯控制器, 其要求如下:2.满足如图1.2顺序工作流程。
图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG, 东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。
它们的工作方式, 有些必须是并行进行的, 即南北方向绿灯亮, 东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮, 东西方向红灯亮；南北方向红灯亮, 东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮, 东西方向黄灯亮。
t为时间单位图1.2 交通灯顺序工作流程图. 2.应满足两个方向的工作时序: 即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和, 南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。
时序工作流程图见图3.3所示。
图3.3中, 假设每个单位时间为3秒, 则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15秒、3秒、18秒, 一次循环为36秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和, 黄灯是间歇闪耀。
467891011112503462503tNSG图1.3 交通灯时序工作流程图3.十字路口要有数字显示, 作为时间提示, 以便人们更直观地把握时间。
具体为: 当某方向绿灯亮时, 置显示器为某值, 然后以每秒减1计数方式工作, 直至减到数为“0”, 十字路口红、绿等交换, 一次工作循环结束, 而进入下一步某方向的工作循环。
例如: 当南北方向从红灯转换成绿灯时, 置南北方向数字显示为18, 并使数显计数器开始减“1”计数, 当减到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时, 数显得值应为3, 当减到“0”时, 此时黄灯灭, 而南北方向的红灯亮；同时, 使得东西方向的绿灯亮, 并置东西方向的数显为18。
4.可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
《数字逻辑电路》课程思政教学案例
《数字逻辑电路》课程思政教学案例一、课程简介数字逻辑电路是一门重要的专业课程，旨在培养学生掌握数字电路的基本原理、设计、制作和测试等方面的知识。
本课程以实际应用为背景，通过理论与实践相结合的方式，帮助学生掌握数字电路的基本概念和技能。
在课程思政教学中，我们将注重培养学生的职业素养、创新意识和团队协作精神，以适应未来数字电路领域的发展需求。
二、思政教学目标1. 培养学生的爱国情怀，增强民族自豪感，树立为中华民族伟大复兴而奋斗的信念。
2. 培养学生的职业素养，包括严谨的工作态度、精益求精的品质、勇于探索的精神等。
3. 培养学生的创新意识和创新能力，鼓励学生敢于尝试、敢于突破，不断提高自己的综合素质。
4. 培养学生的团队协作精神，学会与他人合作、沟通、协调，共同完成团队任务。
三、教学内容及方法1. 引入案例教学，通过实际数字电路应用案例，让学生了解数字电路在实际生活和工作中的应用场景，激发学生的学习热情和兴趣。
2. 注重实践操作，通过实验、课程设计等方式，让学生亲手制作数字电路，锻炼学生的动手能力和实践能力。
3. 引入小组合作，鼓励学生分组进行数字电路设计和制作，培养学生的团队协作精神和沟通能力。
4. 结合思政元素，在课程中穿插介绍数字电路领域的发展历程、重要人物和成就等，激发学生的爱国情怀和民族自豪感。
5. 注重课堂互动，鼓励学生提问、讨论、分享自己的想法和心得，营造良好的课堂氛围。
四、教学评价与反馈1. 过程性评价：通过课堂表现、实验报告、小组合作成果等方式，对学生在学习过程中的表现进行评价，及时发现和解决问题。
2. 总结性评价：通过期末考试等方式，对学生的学习成果进行总结性评价，以便了解学生的学习效果和进步情况。
3. 反馈与改进：根据评价结果，及时与学生沟通，了解学生的学习困难和需求，不断改进教学方法和内容，提高教学效果。
五、案例总结通过《数字逻辑电路》课程思政教学案例的实施，我们希望学生在掌握数字电路基本知识和技能的同时，能够培养爱国情怀、职业素养、创新意识和团队协作精神等方面的素质。
级《数字逻辑电路》实验指导书
课程名称：数字逻辑电路实验指导书课时：8学时集成电路芯片一、简介数字电路实验中所用到的集成芯片都是双列直插式的，其引脚排列规则如图1－1所示。
识别方法是：正对集成电路型号<如74LS20）或看标记<左边的缺口或小圆点标记），从左下角开始按逆时针方向以1，2，3，…依次排列到最后一脚<在左上角）。
在标准形TTL集成电路中，电源端V一般排在左上CC，7脚为端，接地端GND一般排在右下端。
如74LS20为14脚芯片，14脚为VCCGND。
若集成芯片引脚上的功能标号为NC，则表示该引脚为空脚，与内部电路不连接。
二、TTL集成电路使用规则1、接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。
2、电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要求使用Vcc＝＋5V。
电源极性绝对不允许接错。
3、闲置输入端处理方法(1> 悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。
但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。
因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。
<也可以串入一只1～10KΩ的固定电阻）或接至某一 (2> 直接接电源电压VCC固定电压(＋2.4≤V≤4.5V>的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。
(3> 若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。
4、输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。
当R ≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4.7 KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。
对于不同系列的器件，要求的阻值不同。
5、输出端不允许并联使用<集电极开路门(OC>和三态输出门电路(3S>除外）。
否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。
6、输出端不允许直接接地或直接接＋5V电源，否则将损坏器件，有时为，一般取R 了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至Vcc＝3～5.1 KΩ。
数字逻辑课程实验教学大纲
《数字逻辑》课程实验教学大纲课程编号：031011课程总学时：64 实验学时：16课程总学分：3.5适用专业：计算机科学与技术、网络工程、软件工程、物联网工程一、本课程实验的主要目的与任务开设《数字逻辑》课程实验，旨在加深学生对《数字逻辑》课程理论内容的理解，培养学生分析、设计、组装和调试数字电路的基本技能，掌握数字逻辑课程实验方法与步骤，并为学习后续课程打下坚实的基础。
二、本课程实验项目注：1、类型---指验证性、综合性、设计性；2、该表格不够可拓展。
三、各实验项目主要实验内容和基本要求各实验项目的主要内容和基本要求见附录。
四、实验成绩考核与评定办法学生应做好实验准备，认真完成每个实验，按时完成实验报告，任课教师应认真批改实验报告并给出实验报告成绩。
根据出勤情况、实际操作情况和实验报告进行实验评分，成绩评定为优秀（A）、良好（B）、中等（C）、及格（D）和不及格（E）五个档次。
五、主要参考书目实验指导书：《数字逻辑和数字电路实验指导书》，清华大学科教仪器厂编。
六、本大纲说明《数字逻辑》课程实验教学大纲和《数字逻辑》课程教学大纲相对应，具体见“《数字逻辑》课程教学大纲”。
撰写人：朱贵宪审定人：常国权批准人：执行时间：附录：实验一门电路的特性研究1.实验目的（1）掌握门电路的主要特性及逻辑功能；（2）掌握门电路的延迟时间的测量方法；（3）了解和掌握门电路延迟时间对电路的影响；（4）了解和掌握数字电路所用的仪器设备（重点是示波器本实验要求示波器40M 以上）；（5）了解和熟悉集成电路器件的管脚和用法。
2.实验内容；（1）测试与非门传输延迟时间tpd（2）测试用与非门组成的闭环振荡器；产生的尖峰信号；（3）测试延迟时间tpd（4）设计一个电路，消除尖峰干扰的影响并分析尖峰干扰的原因和消除的方法。
3.实验要求（1）熟练掌握示波器的使用；（2）熟悉数字逻辑实验系统的功能特点。
4.实验器材（1）数字逻辑实验箱、示波器、数字万用表，数字示波器；（2）74LS00 2片、74LS86 1片。
数字逻辑电路与系统设计第6章习题及解答
第6章题解：6.1 试用4个带异步清零和置数输入端的负边沿触发型JK 触发器和门电路设计一个异步余3BCD 码计数器。
题6.1 解：余3BCD 码计数器计数规则为：0011→0100→…→1100→0011→…，由于采用异步清零和置数，故计数器应在1101时产生清零和置数信号，所设计的电路如图题解6.1所示。
CLK13图 题解6.1题6.2 试用中规模集成异步十进制计数器74290实现模48计数器。
题6.2 解：6.3 试用D 触发器和门电路设计一个同步4位格雷码计数器。
题6.3 解：根据格雷码计数规则，Q 3 Q 2Q 1 Q 0计数器的状态方程和驱动方程为:1333031210122202131011110320320100321321321321n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n Q D Q Q Q Q Q Q Q Q D Q Q Q Q Q Q Q QD Q Q Q Q Q Q Q QQ D Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q ++++==++==++==++==+++按方程画出电路图即可，图略。
题 6.4 解：反馈值为1010。
十一进制计数器6.5 试用4位同步二进制计数器74163实现十二进制计数器。
74163功能表如表6.4所示。
题 6.5 解：可采取同步清零法实现。
电路如图题解6.5所示。
题 6.6 解： 当M=1时：六进制计数器 当M=0时：八进制计数器图题解6.5图题解6.56.7 试用4位同步二进制计数器74163和门电路设计一个编码可控计数器，当输入控制变量M=0时，电路为8421BCD 码十进制计数器，M=1时电路为5421BCD 码十进制计数器，5421BCD 码计数器状态图如下图P6.7所示。
74163功能表如表6.4所示。
图 P 6.7Q 3Q 2Q 1Q 01010题6.7 解：实现8421BCD 码计数器，可采取同步清零法；5421BCD 码计数器可采取置数法实现，分析5421BCD 码计数规则可知，当21Q =时需置数，应置入的数为：32103000D D D D Q =。
数字逻辑与数字电路习题
《数字逻辑与数字电路》习题案例（计算机科学与技术专业）2011年7月计算机与信息学院计算机科学技术系一、选择题1．十进制数33的余3码为 。
A. 00110110B. 110110C. 01100110D. 1001002．二进制小数-0.0110的补码表示为 。
A ．0.1010B ．1.1001C ．1.0110D ．1.10103．两输入与非门输出为0时，输入应满足 。
A ．两个同时为1B ．两个同时为0C ．两个互为相反D ．两个中至少有一个为04．某4变量卡诺图中有9个“0”方格7个“1”方格，则相应的标准与或表达式中共有多少个与项 ？A ． 9B ．7C ．16D ．不能确定5. 下列逻辑函数中，与A F =相等的是 。
)(A 11⊕=A F )(B A F =2⊙1 )(C 13⋅=A F )(D 04+=A F6. 设计一个6进制的同步计数器，需要 个触发器。
)(A 3 )(B 4 )(C 5 )(D 67. 下列电路中，属于时序逻辑电路的是 。
)(A 编码器 )(B 半加器 )(C 寄存器 )(D 译码器8. 列电路中，实现逻辑功能n n Q Q =+1的是 。
)(A )(B9. 的输出端可直接相连，实现线与逻辑功能。
)(A 与非门 )(B 一般TTL 门)(C 集电极开路OC门 )(D 一般CMOS 门 10．以下代码中为无权码的为 。
A . 8421BCD 码B . 5421BCD 码C . 余三码D . 格雷码11．以下代码中为恒权码的为 。
A .8421BCD 码B . 5421BCD 码C . 余三码D . 格雷码12．一位十六进制数可以用 位二进制数来表示。
A . １B . ２C . ４D . 16CP Q Q CP Q Q CPQ 0 CP13．十进制数25用8421BCD码表示为。
A.10 101B.0010 0101C.100101D.10101 14．在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是。