北京邮电大学数电实验一实验报告
北京邮电大学数电实验报告
北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验发光二极管走马灯的电路设计与实现实验报告学院：信息与通信工程学院班级：27姓名：付莹学号：班内序号：23【实验目的】（1）进一步了解时序电路描述方法;（2）熟悉状态机的设计方法。
【实验所用仪器及元器件】（1）计算机；（2）直流稳压电源；（3）数字系统与逻辑设计实验开发板。
【实验任务要求】设计并实现一个控制8个发光二极管亮灭的电路，仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
（1）单点移动模式：一个点在8个发光二极管上来回的亮（2）幕布式：从中间两个点，同时向两边依次点亮直到全亮，然后再向中间点灭，依次往复。
【实验设计思路及过程】（1）设计思路实验要求有两个，一个是单点移动模式，一个是幕布式。
通过CASE-WHEN 语句实现走马灯的变化。
分别定义一个8个变量的数据类型和一个13变量的数据类型，表示一个周期内的灯的变化，并设计一个变量在两种状态间进行切换。
此时，需要把所有状态罗列到case-when中去。
（2）VHDL代码LIBRARY IEEE;USE ABC ISPORT(A,CLK,RESET:IN STD_LOGIC;DENG:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END ABC;ARCHITECTURE A OF ABC ISTYPE STATE_TEMP is(s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7);TYPE STATE_TEMP1 is(s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s00,s01,s02,s03,s04,s05);signal STATE:STATE_TEMP;signal STATE1:STATE_TEMP1;BEGINPROCESS(CLK,RESET)BEGINIF RESET='1' THENDENG<="00000000";ELSIF(CLK'EVENT AND CLK='0')THENIF A='0'THEN --KAIMUSHICASE STATE1 ISWHEN s0 => STATE1<=s1;DENG<="";WHEN s1 => STATE1<=s2;DENG<="01000000";WHEN s2 => STATE1<=s3;DENG<="00100000";WHEN s3 => STATE1<=s4;DENG<="00010000";WHEN s4 => STATE1<=s5;DENG<="00001000";WHEN s5 => STATE1<=s6;DENG<="00000100";WHEN s6 => STATE1<=s7;DENG<="00000010";WHEN s7 =>STATE1<=s00;DENG<="00000001";WHEN s00=>STATE1<=s01;DENG<="00000010";WHEN s01=>STATE1<=s02;DENG<="00000100";WHEN s02=>STATE1<=s03;DENG<="00001000";WHEN s03=>STATE1<=s04;DENG<="00010000";WHEN s04=>STATE1<=s05;DENG<="00100000";WHEN s05=>STATE1<=s0;DENG <="01000000";END CASE;ELSECASE STATE ISWHEN s0 => STATE<=s1;DENG<="00011000";WHEN s1 => STATE<=s2;DENG<="00111100";WHEN s2 => STATE<=s3;DENG<="01111110";WHEN s3 => STATE<=s4;DENG<="";WHEN s4 => STATE<=s5;DENG<="01111110";WHEN s5 => STATE<=s6;DENG<="00111100";WHEN s6 => STATE<=s7;DENG<="00011000";WHEN s7 => STATE<=s0;DENG<="00000000";END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;END A;【仿真波形及分析】1.仿真波形(1)单点移动式（2）幕布式（3）复位信号2.波形分析（1）单点移动式由图可以看出，当A为0时程序实现单点移动功能，如图所示DENG[7]开始亮，之后依次为DENG[6], DENG[5], DENG[4], DENG[3], DENG[2],DENG[1], DENG[0],然后DENG[1]也开始亮，依此类推，实现了功能要求（2）幕布式由图可以看出，当A为1时，如图所示，先是中间的两个灯DENG[4], DENG[5]亮，然后扩展到四个灯亮DENG[3]至DENG[6]亮，接下来是DENG[2]~DENG[7]亮，最后全亮，接着DENG[2]~DENG[7]亮，继而循环下去。
北邮数电实验报告
北邮数电实验报告北邮数电实验报告一、引言数电实验是电子信息类专业学生必修的一门实验课程，通过实践操作，帮助学生巩固理论知识，培养实际动手能力。
本次实验旨在通过设计和搭建一个简单的数字电路，来理解数字电路的基本原理和工作方式。
二、实验目的本次实验的目的是设计一个4位二进制加法器，实现两个4位二进制数的相加运算。
通过实验，我们可以加深对于数字电路的理解，掌握数字电路的设计和搭建方法。
三、实验原理1. 二进制加法器二进制加法器是一种用于计算二进制数相加的数字电路。
它由若干个逻辑门和触发器组成，可以实现二进制数的加法运算。
在本次实验中，我们将设计一个4位二进制加法器，即可以计算两个4位二进制数的相加结果。
2. 逻辑门逻辑门是数字电路中常用的基本元件，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
在本次实验中，我们将使用与门和异或门来构建4位二进制加法器。
四、实验步骤1. 设计4位二进制加法器的电路图根据实验要求，我们需要设计一个能够计算两个4位二进制数相加的电路。
首先，我们可以将两个4位二进制数分别用D0~D3和E0~E3表示，其中D0和E0分别为最低位。
然后，我们需要使用与门和异或门来实现加法器的功能。
通过逻辑运算，我们可以得到每一位的和以及进位。
最后，将每一位的和连接起来，即可得到最终的结果。
2. 搭建电路根据电路图，我们可以开始搭建实验电路。
首先，将所需的逻辑门和触发器连接起来，形成一个完整的电路。
然后，将所需的输入信号和电源连接到电路上。
最后，使用示波器等工具检查电路的工作状态，确保电路正常运行。
3. 进行实验测试在搭建好电路后，我们可以进行实验测试。
首先，将两个4位二进制数的输入信号连接到电路上。
然后，通过观察输出信号，判断电路是否正确计算了两个二进制数的相加结果。
如果输出信号与预期结果一致，说明电路设计和搭建成功。
五、实验结果与分析在进行实验测试后，我们可以得到实验结果。
通过观察输出信号，我们可以判断电路是否正确计算了两个二进制数的相加结果。
北邮-数电实验报告
北邮-数电实验报告数字电路实验报告学院：信息与通信工程专业：信息工程班级：2013211125学号：2013210681姓名：袁普实验一：QuartusⅡ原理图输入法设计与实现一：实验要求①：用逻辑门设计实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器图形模块单元。
②：用实验一生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试，要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
③：用3线—8线译码器和逻辑门设计实现函数F，仿真验证其功能，下载到实验板测试。
要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
二：报告内容①：实验一（2）的原理图用两个已经生成的半加器图形模块单元和一个双输入或门即可实现全加器②：仿真波形图以及分析波形图：波形分析：通过分析ab ci三个输入在8中不同组合下的输出，发现与全加器的真值表吻合，说明实现了全加器的逻辑功能。
同时看见波形中出现了毛刺（冒险），这也与事实一致。
③：故障及问题分析第一次在做全加器的时候发现找不到已经生成的半加器模块，后来发现是因为在建立工程时这两个项目没有建在同一个文件夹里，在调用的时候就找不到。
后来我将全加器工程建在同一个文件夹里解决了此问题。
实验二：用VHDL设计和实现组合逻辑电路一：实验要求①：用VHDL设计一个8421码转换为格雷码的代码转换器，仿真验证其功能。
②：用VHDL设计一个4位二进制奇校验器，要求在为奇数个1时输出为1，偶数个1时输出为0，仿真验证其功能。
③：用VHDL设计一个数码管译码器，仿真验证其功能，下载到实验板测试，要求用拨码开关设定输入信号，数码管显示输出信号，并且只使一个数码管有显示，其余为熄灭状态。
二：故障及问题分析在刚开始实现让一个数码管显示的时候，我本来准备再设置6个输入和输出，通过实验板上的拨码来输入信息分别控制不同的数码管的的开闭状态，但是后来发现这样效率很低而且实验板上的拨码开关数量根本不够。
北邮数电综合实验报告
北邮数电综合实验报告综合实验报告：基于北邮数电实验的电子门禁系统设计与实现摘要：本次实验通过使用北邮数电实验室提供的器件和设备，设计并实现了一个简易的电子门禁系统。
该系统能够通过输入正确的密码或使用合法的身份卡，实现对门禁的控制和管理。
本文将详细介绍系统设计的原理、实验过程和结果，并对实验进行了总结和评价。
一、引言电子门禁系统是当前社会中广泛应用的一种重要安全保障设施。
它通过使用密码、身份卡等识别方式，对人员出入进行控制和管理。
本实验旨在通过北邮数电实验的学习和实践，学习和掌握电子门禁系统的设计与实现。
二、实验器材与原理实验器材：1.键盘2.蜂鸣器3.LCD显示屏4.数码安全码锁5.单片机开发板6.电源模块7.连线模块实验原理：该电子门禁系统的基本原理如下：1.用户通过键盘输入密码或刷合法的身份卡；2.单片机接收到输入的密码或读取身份卡信息；3.单片机对输入的密码或身份卡信息进行核对；5. 若核对失败，则控制蜂鸣器发出门禁错误提示音，并在LCD显示屏上显示“Access Denied”等拒绝信息。
三、实验过程与结果1.按照实验器材的接线要求，将键盘、蜂鸣器和LCD显示屏与开发板连接好；2.根据实验原理，编写相应的控制程序，并将程序烧录到单片机中；3.打开电源模块，开启电子门禁系统；4.用户通过键盘输入密码或刷合法的身份卡；5.系统接收到用户输入并进行核对；7. 核对失败时，蜂鸣器发出门禁错误提示音，LCD显示屏上显示“Access Denied”等拒绝信息。
实验结果显示，该电子门禁系统能够根据用户输入的密码或身份卡信息，进行核对并作出相应的操作。
当核对成功时，系统会解锁门禁并显示欢迎信息；当核对失败时，系统会发出错误提示并拒绝门禁。
四、实验总结本次实验通过设计和实现基于北邮数电实验的电子门禁系统，使得我们更加深入地了解了电子门禁系统的原理和应用。
通过实验，我们学会了利用键盘、蜂鸣器和LCD显示屏等器材，通过单片机控制，实现了一个简易的电子门禁系统。
北京邮电大学数电实验报告
北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验发光二极管走马灯的电路设计与实现实验报告学院：信息与通信工程学院班级：2010211127姓名：学号：******班内序号：【实验目的】（1）进一步了解时序电路描述方法;（2）熟悉状态机的设计方法。
【实验所用仪器及元器件】（1）计算机；（2）直流稳压电源；（3）数字系统与逻辑设计实验开发板。
【实验任务要求】设计并实现一个控制8个发光二极管亮灭的电路，仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
（1）单点移动模式：一个点在8个发光二极管上来回的亮（2）幕布式：从中间两个点，同时向两边依次点亮直到全亮，然后再向中间点灭，依次往复。
【实验设计思路及过程】（1）设计思路实验要求有两个，一个是单点移动模式，一个是幕布式。
通过CASE-WHEN 语句实现走马灯的变化。
分别定义一个8个变量的数据类型和一个13变量的数据类型，表示一个周期内的灯的变化，并设计一个变量在两种状态间进行切换。
此时，需要把所有状态罗列到case-when中去。
（2）VHDL代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ABC ISPORT(A,CLK,RESET:IN STD_LOGIC;DENG:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END ABC;ARCHITECTURE A OF ABC ISTYPE STATE_TEMP is(s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7);TYPE STATE_TEMP1 is(s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s00,s01,s02,s03,s04,s05); signal STATE:STATE_TEMP;signal STATE1:STATE_TEMP1;BEGINPROCESS(CLK,RESET)BEGINIF RESET='1' THENDENG<="00000000";ELSIF(CLK'EVENT AND CLK='0')THENIF A='0'THEN --KAIMUSHICASE STATE1 ISWHEN s0 => STATE1<=s1;DENG<="10000000";WHEN s1 => STATE1<=s2;DENG<="01000000";WHEN s2 => STATE1<=s3;DENG<="00100000";WHEN s3 => STATE1<=s4;DENG<="00010000";WHEN s4 => STATE1<=s5;DENG<="00001000";WHEN s5 => STATE1<=s6;DENG<="00000100";WHEN s6 => STATE1<=s7;DENG<="00000010";WHEN s7 =>STATE1<=s00;DENG<="00000001";WHEN s00=>STATE1<=s01;DENG<="00000010";WHEN s01=>STATE1<=s02;DENG<="00000100";WHEN s02=>STATE1<=s03;DENG<="00001000";WHEN s03=>STATE1<=s04;DENG<="00010000";WHEN s04=>STATE1<=s05;DENG<="00100000";WHEN s05=>STATE1<=s0;DENG <="01000000";END CASE;ELSECASE STATE ISWHEN s0 => STATE<=s1;DENG<="00011000";WHEN s1 => STATE<=s2;DENG<="00111100";WHEN s2 => STATE<=s3;DENG<="01111110";WHEN s3 => STATE<=s4;DENG<="11111111";WHEN s4 => STATE<=s5;DENG<="01111110";WHEN s5 => STATE<=s6;DENG<="00111100";WHEN s6 => STATE<=s7;DENG<="00011000";WHEN s7 => STATE<=s0;DENG<="00000000";END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;END A;【仿真波形及分析】1.仿真波形(1)单点移动式（2）幕布式（3）复位信号2.波形分析（1）单点移动式由图可以看出，当A为0时程序实现单点移动功能，如图所示DENG[7]开始亮，之后依次为DENG[6], DENG[5], DENG[4], DENG[3], DENG[2],DENG[1], DENG[0],然后DENG[1]也开始亮，依此类推，实现了功能要求（2）幕布式由图可以看出，当A为1时，如图所示，先是中间的两个灯DENG[4], DENG[5]亮，然后扩展到四个灯亮DENG[3]至DENG[6]亮，接下来是DENG[2]~DENG[7]亮，最后全亮，接着DENG[2]~DENG[7]亮，继而循环下去。
北邮数电实验报告
北京邮电大学实验报告实验名称： 数电电路与逻辑设计实验学院：信息与通信工程学院班 级： 姓 名： 学 号： 班内序号：日期：一． 实验一：QuartusII 原理图输入法设计1. 实验名称和实验任务要求(1)用逻辑门设计实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器图形模块 元。
(2)用(1)中生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试，要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号入信号。
(3)用3线-8线译码器（74LS138）和逻辑门设计实现函数F=A B C +A B C +AB C +A B C 。
2.实验原理图及波形图（1）半加器（2）全加器（3）74LS383.仿真波形图分析(1)半加器：输入为a，b，输出S，CO（进位）。
当ab都为0时，半加和s=0，进位端co=0。
当ab都为1时，半加和s=0，进位端co=1。
当a=1,b=0或a=0,b=1时，半加和s=1，进位端co=0。
(2)全加器：输入a，b，输出S，CO（进位），ci（低进位）。
当a=0，b=0,ci=0,输出s=0，co=0。
当a=0，b=1或a=1，b=0又ci=0,输出s=1，co=0。
当a=0，b=0,ci=1,输出s=1，co=0。
(3)74LS138输入A,B,C,输出为3。
四个输出对应F中的四个最小项，Y0、Y2、Y4、Y7，以实现函数功能。
二．实验二：用VHDL设计与实现组合逻辑电路1.实验名称和实验任务要求(1)用VHDL语言设计实现一个共阴极7段数码管译码器，仿真验证其功能。
要求用拨码开关设定输入信号，7段数码管显示输出信号。
(2)用VHDL语言设计实现一个8421码转换为余3码的代码转换器，仿真验证其功能。
要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
(3)用VHDL语言设计实现一个4位二进制奇校验器，输入奇数个’1’时，输出为’1’，否则输出’0’，仿真验证其功能。
北邮数电上实验报告
北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验学院：班级：姓名：学号：班内序号：实验一Quartus II原理图输入法设计一、实验目的：(1)熟悉Quartus II原理图输入法进行电路设计和仿真。
(2)掌握Quartus II 图形模块单元的生成与调(3)熟悉实验板的使用二、实验所用器材：(1)计算机(2)直流稳压电源(3)数字系统与逻辑设计实验开发板三、实验任务要求(1)用逻辑门设计实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器图形模块单元。
(2)用(1)中生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试，要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
(3)用VHDL语言实现全加器。
四、实验原理图和实验波形图1、全加器实验原理图。
2、全加器实验波形图。
五、仿真波形分析由仿真波形可以看出，当a,b,ci有两个或者两个以上为1时，产生进位，即co输出为1，而输出s则是当a,b,ci输入偶数个1时为0，奇数个1时为1，满足实验原理，仿真波形正确。
实验三VHDL组合逻辑电路设计一、实验目的：(1)熟悉Quartus II原理图输入法进行电路设计和仿真。
(2)掌握Quartus II 图形模块单元的生成与调(3)熟悉实验板的使用二、实验所用器材：(1)计算机(2)直流稳压电源(3)数字系统与逻辑设计实验开发板三、实验任务要求(1)用VHDL语言设计将8421计数器，分频器和数码管译码器连接使用，实现在指定数码管滚动显示0-9，其余数码管不亮，并带有清零功能，并下载到实验板显示计数结果。
四、实验VHDL代码和仿真波形图(1)VHDL代码library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity xianshi isport(clk,clr:in std_logic;b:out std_logic_vector(6 downto 0); cat:out std_logic_vector(5 downto 0)); end xianshi;architecture a of xianshi issignal ctmp:std_logic_vector(3 downto 0); signal tmp:integer range 0 to 1249999; signal clktmp:std_logic;signal e:std_logic_vector(6 downto 0); beginp1:process(clk,clr)beginif clr='0' thentmp<=0;elsif clk'event and clk='1' thenif tmp=1249999 thentmp<=0;clktmp<=not clktmp;elsetmp<=tmp+1;end if;end if;end process p1;p2:process(clktmp)beginif clr='0' then ctmp<="0000";elsif(clktmp'event and clktmp='1')then if ctmp="1001"thenctmp<="0000";elsectmp<=ctmp+1;end if;end if;end process p2;p3:process(ctmp,clr)beginif(clr='0')then cat<="111111";elsecase ctmp iswhen"0000"=>e<="1111110";--0when"0001"=>e<="0110000";--1 when"0010"=>e<="1101101";--2 when"0011"=>e<="1111001";--3 when"0100"=>e<="0110011";--4 when"0101"=>e<="1011011";--5 when"0110"=>e<="1011111";--6 when"0111"=>e<="1110000";--7 when"1000"=>e<="1111111";--8 when"1001"=>e<="1111011";--9 when others=>e<="0000000"; end case;cat<="110111";end if;b<=e;end process p3;(2)仿真波形图五、仿真波形分析由仿真波形图可以看出，输出cat始终未110111，只有第三个数码管亮，输出b在循环变化，b控制数码管显示不同的数字，所以这是一个0~9滚动显示数码管的波形图。
数字电路与逻辑设计实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除数字电路与逻辑设计实验报告篇一：北邮数字电路与逻辑设计实验报告北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验报告学院：班级：姓名：学号：实验一QuartusII原理图输入法设计与实现一、实验目的：(1)熟悉QuartusII原理图输入法进行电路设计和仿真；(2)掌握QuartusII图形模块单元的生成与调用；(3)熟悉实验板的使用；二、实验所用器材：(1)计算机；(2)直流稳压电源；(3)数字系统与逻辑设计实验开发板。
三、实验任务要求(1)用逻辑门设计实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器图形模块单元。
(2)用(1)中生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器，仿真验证其功能，并下载到实验板测试，要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
(3)用3线-8线译码器（74Ls138）和逻辑门设计实现函数,仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
四、实验原理图及仿真波形图(1)半加器半加器原理图仿真波形仿真波形图分析:根据仿真波形对比半加器真值表，可以确定电路实现了半加器的功能。
但我们也可以发现输出so出现了静态功能冒险，要消除该冒险可以加入相应的选通脉冲。
（2）全加器全加器原理图仿真波形仿真波形图分析：根据仿真波形对比半加器真值表，可以确定电路实现了全加器的功能(2)741383线-8线译码器原理图仿真波形图仿真波形图分析;当且仅当Abc输入为000、010、100、111时，F=1,可知电路实现了函数。
实验二用VhDL设计与实现组合逻辑电路一、实验目的：（1）熟悉用VhDL语言设计时序逻辑电路的方法；（2）熟悉用QuartusII文本输入法进行电路设计；（3）熟悉不同的编码及其之间的转换。
二、实验所用器材：（1）计算机；（2）直流稳压电源；（3）数字系统与逻辑设计实验开发板。
三、实验任务要求（1）用VhDL语言设计实现一个共阴极7段数码管译码器；（2）用VhDL语言设计一个8421码转余三码的代码转换器；（3）用VhDL语言设计设计一个四位2进制奇校验器。
北邮数电实验报告
北邮数电实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过实际操作和实验验证，加深对数字电路的理解和掌握。
具体实验内容包括： 1. 实现各种基本逻辑电路（与门、或门、非门、异或门等）的电路设计。
2. 学习使用开关和LED灯进行数字信号输入和输出。
3. 掌握数字电路实验中常用的仪器设备的使用方法。
2. 实验器材和环境本实验所使用的器材和环境如下： - FPGA实验箱 - 数字逻辑集成电路（与门、或门、非门、异或门等） - 电源 - 接线板 - 数字电路实验仪器3. 实验步骤3.1 实验准备首先，我们需要将实验所需的器材连接好，包括将数字逻辑集成电路插入到FPGA实验箱上的插槽中，并将电源正确连接。
3.2 电路设计与布线根据实验要求，我们需要设计不同的基本逻辑电路。
比如，要设计一个与门电路，可以通过将两个输入端分别与两个开关连接，将输出端连接到一个LED灯上。
其他的逻辑电路同样可以设计类似的方式。
在设计和布线的过程中，需要注意保持电路的连通性，并避免出现短路等问题。
3.3 输入和输出信号设置根据实验要求，我们需要设置输入和输出信号。
可以通过控制开关的开合状态来设置输入信号，然后观察LED灯的亮灭情况来判断输出信号的状态是否符合预期。
3.4 实验数据记录和分析在实验过程中，我们需要记录每个逻辑电路的输入和输出信号状态，并进行分析。
可以通过绘制真值表或者逻辑门表来记录并分析数据。
4. 实验结果与分析根据实验步骤中记录的数据，我们可以得出实验结果，并进行进一步的分析。
比如，可以通过比对设计的逻辑电路输出和预期输出的差异，来判断实验是否成功完成。
5. 总结与反思通过本次实验，我深入了解和掌握了数字电路的基本原理和实验方法。
通过设计和实验验证，加深了对基本逻辑电路的理解，并熟悉了数字电路实验所使用的仪器设备。
在实验过程中，我遇到了一些问题，比如电路连接错误导致的信号不稳定等，但通过仔细调试和排查，最终解决了这些问题。
北邮数电实验报告(猜数字)
题目: 简易猜数字游戏机的设计与实现姓名学院专业班级学号班内序号一、设计课题的任务要求基本要求：1、游戏规则：通常由两个人玩，一方出数字，另一方猜。
出数字的人要想好一个没有重复数字的 4 位数，不能让猜的人知道。
2、数字设置：通过 4*4 键盘进行 4 位数字输入,在数码管（DISP0~DISP3）上显示当前所输入的数字。
通过设置确定键（BTN1 键）进行锁定，此时数码管上的数值消失，同时用点阵开始倒计时，即：初始状态点阵全亮，然后从右下角开始，由右到左、由下到上逐点逐排依次熄灭，间隔时间为 1s，共计 64s。
3、猜数字：可以通过 4*4 键盘进行 4 位数字输入进行猜数字，且每输入一位数字在数码管（DISP0~DISP3）上显示当前所输入的数字，按确定键（BTN2 键）进行确认，此时要根据输入的这组数字给出几 A 几 B，其中：A前面的数字表示位置正确的数的个数，用DISP5显示B前的数字表示数字正确而位置不对的数的个数，用DISP4显示如正确答案为 2134，而猜的人猜 5314，则是1A2B，其中有一个4的位置对了，记为1A，而1和3这三个数字对了，而位置没对，因此记为 2B，合起来就是 1A2B 接着猜的人再根据出题者的几A几B继续猜，直到猜中（即 4A0B）为止。
4、若数字正确则显示猜数字成功，点阵显示“☺”笑脸；若输入数字错误系统仍然处于猜数字状态，点阵显示“X”，并用蜂鸣器或 led 闪烁报警。
5、若到点阵全灭时(64s 结束)仍未猜出正确数字，游戏失败，点阵显示“囧”。
6、设置游戏机开关。
提高要求：1、若数字正确则显示猜数字成功，用蜂鸣器播放一段乐曲。
2、随机产生数字，并不在数码管上显示，进行猜数字游戏，用点阵进行 128s 计时，即点阵轮询熄灭两次，其他要求同基本功能3、4 和 5。
3、自拟其他功能。
二、系统设计设计思路：首先是状态机的设定，设定了5个状态，分别是idle、s1、s2、s3和over。
北邮电子-数电综合实验报告
数字电路综合实验设计简易出租车计价器的设计与实现学院：电子工程学院班级： 2011211203学号： 2011210876姓名：孙月鹏班内序号： 04摘要本文介绍了利用Quartus II综合性PLD/FPGA开发软件，在MAXII数字逻辑实验开发板上实现简易出租车计价器功能的设计与实现方法.本方案采用自上而下的设计理念，将整体电路按照功能划分为分频、计数、控制、数码管显示电路、点阵显示电路等若干模块，模块内用VHDL语言完成逻辑设计，模块间用原理图进行连接,使整体可实现计费、计时等功能。
关键字：可编程器件模块化设计出租车计价器VHDL语言一、设计任务要求➢设计一台出租车计价器，不同情况下具有不同的收费标准。
基本要求：1．行驶公里：用时钟2秒钟表示出租车匀速行驶1公里。
在行车5公里以内，按起步价13元收费，超过5公里部分，以每公里2元收费。
燃油附加费每运次1元。
2．途中等待：用按键控制中途等待，等待少于（包括)5秒不收费，超过5秒后没等待3秒钟加收1元。
3．用数码管分时显示计费金额、行驶里程和等候时间.字母A表示当前处于显示计费金额状态，字母B表示当前处于显示行驶里程状态，字母C表示当前处于显示等候时间状态。
4．用按键控制出租车空驶、载客状态。
提高要求：1．用点阵滚动显示收费单据.2．具有夜间模式，基本单价加收20％的费用.出租车收费以元为单位，元以下四舍五入。
3．出租车行驶速度可调可控.4．多人乘车，分段计价。
5．自拟其他功能。
二、设计思路与结构框图1。
设计思路图1 结构框图由结构框图可以分析得出，该系统的的主体是计数控制器。
该系统由外部控制载客控制信号和等待控制信号,以时钟信号的翻转为计数依据，完成对时间、里程和费用的计数,并将结果通过数码管译码电路显示出来。
该系统的控制信号可由拨码或按键输入，时钟由开发板内部时钟分频得出，输出有点阵输出和数码管输出.因此，可将系统分为分频器、计数控制器、数码管译码和显示以及点阵显示四部分。
数字电路实验报告_北邮
一、实验目的本次实验旨在通过实践操作，加深对数字电路基本原理和设计方法的理解，掌握数字电路实验的基本步骤和实验方法。
通过本次实验，培养学生的动手能力、实验技能和团队合作精神。
二、实验内容1. 实验一：TTL输入与非门74LS00逻辑功能分析（1）实验原理TTL输入与非门74LS00是一种常用的数字逻辑门，具有高抗干扰性和低功耗的特点。
本实验通过对74LS00的逻辑功能进行分析，了解其工作原理和性能指标。
（2）实验步骤① 使用实验箱和实验器材搭建74LS00与非门的实验电路。
② 通过实验箱提供的逻辑开关和指示灯，验证74LS00与非门的逻辑功能。
③ 分析实验结果，总结74LS00与非门的工作原理。
2. 实验二：数字钟设计（1）实验原理数字钟是一种典型的数字电路应用，由组合逻辑电路和时序电路组成。
本实验通过设计一个24小时数字钟，使学生掌握数字电路的基本设计方法。
（2）实验步骤① 分析数字钟的构成，包括分频器电路、时间计数器电路、振荡器电路和数字时钟的计数显示电路。
② 设计分频器电路，实现1Hz的输出信号。
③ 设计时间计数器电路，实现时、分、秒的计数。
④ 设计振荡器电路，产生稳定的时钟信号。
⑤ 设计数字时钟的计数显示电路，实现时、分、秒的显示。
⑥ 组装实验电路，测试数字钟的功能。
3. 实验三：全加器设计（1）实验原理全加器是一种数字电路，用于实现二进制数的加法运算。
本实验通过设计全加器，使学生掌握全加器的工作原理和设计方法。
（2）实验步骤① 分析全加器的逻辑功能，确定输入和输出关系。
② 使用实验箱和实验器材搭建全加器的实验电路。
③ 通过实验箱提供的逻辑开关和指示灯，验证全加器的逻辑功能。
④ 分析实验结果，总结全加器的工作原理。
三、实验结果与分析1. 实验一：TTL输入与非门74LS00逻辑功能分析实验结果表明，74LS00与非门的逻辑功能符合预期，具有良好的抗干扰性和低功耗特点。
2. 实验二：数字钟设计实验结果表明，设计的数字钟能够实现24小时计时，时、分、秒的显示准确，满足实验要求。
北邮 数电实验报告
北邮数电实验报告北邮数电实验报告数电实验是电子信息科学与技术专业的一门重要课程，通过实验可以帮助学生巩固理论知识，培养实践能力。
本次实验我们进行了基于数字逻辑电路的设计与实现，探索了数字电路的原理和应用。
以下是对本次实验的总结和分析。
1. 实验目的本次实验的主要目的是学习数字逻辑电路的设计与实现，了解数字电路的基本原理和应用。
通过实验，我们可以熟悉数字电路的搭建过程，掌握数字电路的设计方法和测试技巧。
2. 实验原理本次实验主要涉及到的数字逻辑电路有与门、或门、非门、异或门等。
这些逻辑门可以通过逻辑运算实现各种功能，如加法器、减法器、比较器等。
我们需要根据实验要求，设计并搭建相应的数字电路，然后通过示波器等仪器进行测试，验证电路的正确性。
3. 实验步骤首先，我们根据实验要求，设计了一个4位全加器电路。
通过逻辑门的组合，实现了4位二进制数的加法运算。
然后，我们搭建了一个4位比较器电路，用于比较两个4位二进制数的大小关系。
最后，我们设计了一个4位减法器电路，实现了4位二进制数的减法运算。
4. 实验结果通过实验，我们成功搭建了4位全加器、4位比较器和4位减法器电路，并进行了测试。
实验结果表明，我们设计的电路能够正确地完成加法、比较和减法运算，符合预期的逻辑规则。
5. 实验总结通过本次实验，我们深入了解了数字逻辑电路的设计与实现过程。
我们学会了使用逻辑门进行电路设计，并通过实验验证了电路的正确性。
实验过程中，我们也遇到了一些问题，如电路连接错误、示波器读数不准确等。
但通过仔细分析和调试，我们最终解决了这些问题，并取得了满意的实验结果。
6. 实验感想数电实验是一门非常重要的实践课程，通过实验我们不仅巩固了理论知识，还培养了实践能力和解决问题的能力。
在实验过程中，我们需要细心观察、仔细分析，并灵活运用所学的知识。
实验不仅考验了我们的动手能力，还锻炼了我们的思维能力和团队合作精神。
7. 实验的意义数电实验的意义在于将理论知识与实际应用相结合，帮助我们更好地理解和掌握数字电路的原理和应用。
数电实验一实验报告
数字电路实验报告专业班级姓名学号实验时间：实验地点：电工电子实验中心指导教师：实验一组合逻辑电路设计（一）一、实验目的1、熟悉实验室数字电路实验箱的使用方法。
2、熟悉门电路逻辑功能的测试方法。
3、熟悉常用SSI集成电路芯片的应用。
4、熟悉基于SSI的组合电路设计方法。
二、实验仪器和器材数字逻辑电路实验实验箱一个；74LS00一块；74LS283一块；导线若干。
三、实验内容1、在逻辑功能上测试74LS00集成电路的完好性。
2、用1片74LS00实现一个裁判表决电路。
设裁判为A、B和C,其中A为主裁判，B、C为副裁判。
裁判用“0”表示否决，用“1”表示合格。
仅当主裁判和一名或一名以上副裁判都认为运动员的动作合格时，输出L为“1”，指示灯亮，否则输出L为“0”，灯不亮。
3、用四位全加器74LS283设计一个代码转换电路，将四位BCD8421码转换成余3码（提示：四位BCD8421码转换成余3码就是每一位的BCD8421码+0011）。
四、实验方法与实验结果1.验证TTL集成电路的逻辑功能（1）74LS00功能测试74LS00是TTL门电路，其外部引脚如图一所示。
内含四个2输入的与非门，其中A、B 是输入端，Y是输出端。
将因脚PIN14接电源VCC=5V，PIN7接地，将A、B通过实验箱的开关分别接逻辑“1”（高电平）和逻辑“0”（低电平），输出Y接实验箱指示灯L，实验结果如表1所示。
图一：74LS00引脚图表1：74LS00功能测试表（2）74LS283的功能测试74LS283是TTL门电路，其外部引脚如图二所示。
是一个四位二进制超前进位全加器，其中A、B分别是被加数和加数（两组4位二进制）的数据输入端，C0是低位器件向本器件最低位进位的进位输入端，Σ是和数输出端，C4是本器件最高位器件向高位器件进位的进位输出端。
将因脚PIN16接电源VCC=5V，PIN8接地，将A、B、C0通过实验箱的开关分别接逻辑“1”（高电平）和逻辑“0”（低电平），输出Σ、C4接实验箱指示灯L，实验结果如表2所示。
北邮数电综合实验报告
北邮数电综合实验报告北邮数电综合实验报告一、实验目的与背景数电综合实验是北邮电子信息工程专业的重要实践环节，旨在通过实际操作，巩固和应用学生在数字电路、模拟电路、通信原理等相关课程中所学到的理论知识。
本实验报告将对数电综合实验的内容、过程和结果进行详细描述和分析。
二、实验内容本次数电综合实验的主要内容为设计一个数字电子钟。
该电子钟具备显示时间、日期、闹钟功能，并能实现闹钟的设置、开关控制等基本操作。
实验中，我们需要使用数字集成电路、显示模块、按键开关、时钟模块等元件进行电路设计和搭建。
三、实验过程1. 硬件设计与连接根据实验要求，我们首先进行电路设计。
根据数字电子钟的功能需求，我们需要选取适当的集成电路和模块。
通过分析电路原理图，我们将各个模块进行连接，保证信号的正确传递和控制。
2. 软件编程与调试在硬件连接完成后，我们需要进行软件编程。
通过使用C语言或者Verilog等编程语言，我们可以实现数字电子钟的各项功能。
在编程过程中，我们需要考虑到时钟频率、显示模块的控制、按键开关的响应等因素。
3. 实验调试与测试完成软件编程后，我们需要进行实验调试和测试。
通过连接电源，观察电子钟的各项功能是否正常工作。
如果发现问题，我们需要进行调试，找出问题所在，并进行修复。
四、实验结果与分析经过实验调试和测试，我们成功实现了数字电子钟的设计和搭建。
该电子钟能够准确显示时间和日期，并能根据用户的设置进行闹钟的开关和响铃。
通过实验过程，我们对数字电路的原理和应用有了更深入的理解。
五、实验心得与收获通过参与数电综合实验，我深刻体会到了理论与实践的结合的重要性。
在实验中，我们需要将课堂上所学的知识应用到实际中，通过实际操作来巩固和加深对知识的理解。
同时，实验中也锻炼了我们的动手能力和解决问题的能力。
在实验过程中，我们还学会了团队合作的重要性。
在设计和搭建电路的过程中，我们需要相互配合，互相帮助，共同解决问题。
通过与同学们的合作，我们不仅解决了实验中遇到的各种问题，还加深了与同学们的交流和友谊。
北邮数电实验报告
数字电路与逻辑设计实验报告一、要求要求：设计制作一个简易计算器，实现最大输入两位十进制数字的加减乘运算。
基本要求：1、实现最大输入两位十进制数字的加减乘运算；八个拨码开关按两位8421bcd码输入。
2、能够实现多次连算（无优先级，从左到右计算结果），如12+34×56-78=2498。
3、最大长度以数码管最大个数为限，溢出报警。
提高要求：1、有正负数区分。
2、实现除法（不能整除时小数保留2位有效数字）。
3、其它扩展功能。
二、系统设计：设计思路：1、将该程序进行分模块设计。
可以将程序分为：主程序、译码模块和防抖模块。
其中，主程序负责将输入的数据进行存储，对数据进行运算，将数据输出到数码上等；防抖模块负责对按键输入的数防抖；译码模块负责对输入的数据进行译码（由8421bcd码转化为十进制的编码）。
2、分模块进行相应模块的编写。
3、对编好的模块进行测试。
4、编写主程序并进行调试。
总体框图：流程图：分块设计：(按实际操作的分块)输入模块：由符号开关和拨码开关构成。
采用序列存储的方式存储相应的输入。
输入译码模块：将输入的符号序列转化成先用状态，以便选取对应的计算方法；将输入的8421bcd码转化成相应的两位十进制数。
数码显示模块：将寄存器内的数进行输出到数码管上。
显示所输入的第一个数以及最后的结果。
计算模块：调用相应的计算方式，对所输入的数进行计算。
防抖模块：在用按键输入时，所得到的信号可能会有抖动，因此加入此抖动电路。
三、仿真波形及波形分析：分析（波形仿真时，为了方便观察，将8421bcd码输入方式，该为了十进制的直接输入方式，并将输出，有原来的数码管显示改成了直接数字显示）由图中可以看出，当输入12 ，按下“确定”，数字就输入到了寄存器中，输入“+”号（对应仿真中的fuhao“100000”），在输入一个数35，按下“确定”，该计算器就件寄存器中的数与第二次输入的数进行相加，得到结果47。
此时该结果又被直接保存到了寄存器中，继续输入运算符“-”（对应仿真中得fuhao“010000”），输入第三个数18，按下“确定”，计算器对其做减法运算，得到结果29，该结果又在寄存器中存储着。
北邮数电 节拍器实验报告
数电实验报告一、设计课题的任务要求1）基本要求1、速度在40~120 次/分钟范围内连续可调，通过2 个按键进行速度调节，一个用来增加，一个用来减少，当长按按键时，按5 次/秒的速度连续增加或减少，用3 个数码管显示当前速度。
2、节拍有1/4、2/4、3/4、4/4、3/8、6/8 可选，通过一个按键选择，用2 个数码管显示。
3、通过一个按键开始和停止打节拍，开始后按照设置好的节拍和速度打节拍。
4、要求有声音和灯光提示，声音要有强弱区别，灯光可用不同颜色的发光二极管表示强弱。
2）提高要求通过一个按键选择时值（节奏类型），并在用点阵显示，如下图。
二、系统设计节拍器的设计关键是由按键控制速度，并产生不同的分频。
由于对节拍器不了解，实验结果与实际节拍器不同，不过vhdl用到的模块，实现的功能是一样的。
系统的顶层设计是：输入：50MHz时钟cp、按键button，button1，button2，button3输出：beep给蜂鸣器，led1,2,3分别给不同的led灯，countout，smg控制数码管显示，hang，lie控制点阵显示节拍器的设计分为六个模块：速度设置模块vset，节拍和暂停按键处理模块jpset，分频模块fenpin，数码管显示模块ra；蜂鸣器（和二极管）模块fmq；点阵模块jpfs。
1.分频模块分频：分频模块输入50M赫兹时钟cp，给其他模块提供分频后的时钟。
输出Clk为分频比为25000000*12/(speed+40))，其每十二个周期等于对应速度的一个节拍周期，输出给蜂鸣器模块。
Clk1s为250 000分频，输出给速度设置模块vset。
Clkmap，clkbeep3为对时钟cp80 000分频625赫兹，clkmap输出给数码管模块作为扫描频率，clkbeep3为低音频率。
Clkcount，Clkbeep1为1250hz，Clkbeep1作为高音频率，Clkcount作为扫描频率检测时间片，输出到蜂鸣器模块。
北邮数电综合实验报告
北邮数电综合实验报告1. 引言本报告旨在总结和分析北邮数电综合实验的结果和过程。
该实验旨在培养学生的综合能力，包括数字电路设计、程序编写和硬件调试。
本文将按照实验步骤的顺序，逐步介绍实验的内容和结果。
2. 实验准备在开始实验之前，我们需要准备以下材料和设备：•Altera Quartus II软件：用于数字电路设计和仿真。
•FPGA（现场可编程门阵列）开发板：用于实际测试和验证设计。
•USB数据线：用于将设计传输到FPGA开发板上。
•数字电路实验板：用于连接外部电路和FPGA开发板。
3. 实验步骤3.1 实验一：基本逻辑门电路设计在本实验中，我们首先设计了基本逻辑门电路，包括与门、或门和非门。
通过使用Quartus II软件，我们可以绘制原理图并进行逻辑仿真。
在验证正确性后，将设计下载到FPGA开发板上进行物理验证。
3.2 实验二：二进制加法器设计在第二个实验中，我们设计了一个4位二进制加法器。
通过使用逻辑门和触发器，我们可以将两个4位二进制数相加，并输出结果。
使用Quartus II软件进行综合、布线和仿真，然后将设计下载到FPGA开发板上进行物理验证。
3.3 实验三：7段数码管驱动器设计在本实验中，我们设计了一个7段数码管驱动器。
通过使用逻辑门和触发器，我们可以将4位二进制数转换为相应的7段显示。
使用Quartus II软件进行综合、布线和仿真，然后将设计下载到FPGA开发板上进行物理验证。
3.4 实验四：有限状态机设计在最后一个实验中，我们设计了一个简单的有限状态机。
该状态机可以通过输入信号的变化而改变其状态，并根据当前状态和输入信号来产生输出。
使用Quartus II软件进行综合、布线和仿真，然后将设计下载到FPGA开发板上进行物理验证。
4. 结果与讨论通过对实验的各个步骤进行详细的设计和验证，我们成功完成了北邮数电综合实验。
通过使用Quartus II软件进行仿真和物理验证，我们验证了设计的正确性和可行性。
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北京邮电大学数字电路与逻辑
设计实验
学院：
班级：
作者：
学号：
实验一 Quartus II原理图输入法设计
一、实验目的：
(1)熟悉Quartus II原理图输入法进行电路设计和仿真
(2)掌握Quartus II 图形模块单元的生成与调
(3)熟悉实验板的使用
二、实验所用器材：
(1)计算机
(2)直流稳压电源
(3)数字系统与逻辑设计实验开发板
三、实验任务要求
(1)用逻辑门设计实现一个半加器，仿真验证其功能，并生成新的半加器图形模
块单元。
(2)用(1)中生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器，仿真验证其功能，
并下载到实验板测试，要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
(3)用3线-8线译码器（74LS138）和逻辑门设计实现函数
,仿真验证其功能，并下载到实验板测试。
要求用拨码开关设定输入信号，发光二极管显示输出信号。
四、设计思路和过程
（1）半加器的设计
半加器电路是指对两个输入数据位进行加法，输出一个结果位和进位，不产生进位输入的加法器电路。
是实现两个一位二进制数的加法运算电路。
数据输入AI被加数、BI加数,数据输出SO和数(半加和)、进位C0。
在数字电路设计中，最基本的方法是不管半加器是一个什么样的电路，按组合数字电路的分析方法和步骤进行。
1．列出真值表
半加器的真值表见下表。
表中两个输入是加数A0和B0，输出有一个是和S0，另一个是进位C0。
2
该电路有两个输出端，属于多输出组合数字电路，电路的逻辑表达式如下函数的逻辑表达式为：SO=AI⊕BI CO=AB
所以，可以用一个两输入异或门和一个两输入与门实现。
（3）74138实现函数
74138，是一个3到8的译码器，其输出为低电平有效，使能端G1为高电平有效，/G2,/G3为低电平有效，当其中一个为高电平，输出端全部为1！在中规模集成电路中译码器有几种型号，使用最广泛！
要实现的函数用最小项表示如下
F(C,B,A)=∑m(0,2,4,7)实现时，只要将相应输出用一个四输入与非门实现即可。
ATTENTION:
1.74138的输出是低电平有效，故实现逻辑功能时，输出端不可接或门及或非门（因为每次仅一个为低电平，其余皆为高电平）；
2.74138与前面不同的是，其有使能端，故使能端必须加以处理，否则无法实现需要的逻辑功能。
下图给出了其最终的电路。
五、实验原理图及仿真波形图
(1)半加器
半加器原理图
仿真波形
仿真波形图分析:根据仿真波形对比半加器真值表，可以确定电路实现了半加器的功能。
但我们也可以发现输出SO出现了静态功能冒险，要消除该冒险可以加入相应的选通脉冲。
（2）全加器
全加器原理图
仿真波形
仿真波形图分析：根据仿真波形对比半加器真值表，可以确定电路实现了半加器的功能
(2)74138实现函数原理图
仿真波形图
仿真波形图分析：，当且仅当ABC输入为000、010、100、111时，F=1,可知电路实现了函数。
六、故障及问题分析
在本次实验中，由于实验较为简单，只要认真听老师讲课，细心实验，基本没有大的故障出现。
出现的问题主要为当输入频率较高时，输出结果易受器件延迟时间影响。
此外，对于多输入的电路，静态功能冒险还是会存在的，在某些情况下应该加入选通脉冲来消除静态功能冒险。
……………………
七、总结和结论
……………………。