实验七 数字电路综合设计

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数字电路综合设计

数字电路综合设计

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流水灯实验原理
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流水灯是一种效果灯光,它通过按固定的规律将 LED点亮或熄灭
上图给出了一种简单的流水灯状态变化示意图, 用逻辑电路控制8个LED灯,始终保持7亮1暗,在 脉冲信号CP的推动下循环流动;
将灯亮用1表示,灯灭用0表示;
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使用八进制计数器产生74LS138地址端所需的8个 地址信号,将计数输出Q0、Q1、Q2分别接入 74LS138的A0、A1、A2,为计数器提供低频连续 脉冲CP,即可在74LS138的8个输出端获得流水灯 的连续状态输出
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2. 硬件描述语言(HDL)
HDL
VHDL Verilog HDL ABEL AHDL SystemVerilog SystemC
英文全名是VHSIC (Very High
Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language
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3. 软件开发工具
Altera公司:MAX+PLUSII和QuartusII Xilinx公司:Foundation和ISE Lattice公司:ispEXPERT
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4. 实验开发系统
实验开发系统提供芯片下载电路及EDA实验/开发的 外围资源,以供硬件验证用。一般包括:
① 实验或开发所需的各类基本信号发生模块,包括 时钟、脉冲、高低电平等;
开始菜单\运行中输入命令:cmd,打开dos命令窗;
在命令窗中输入: ipconfig/all,即列出本机物理地址 physiccal address;
用记事本打开本机D:\Altera目录下的License.Dat文件, 将其中的Host ID替换为本机的物理地址即完成破解。 (替换时需注意不能插入空格并去掉符号“-” )

数字电路7大基础实验

数字电路7大基础实验

数字电路7⼤基础实验实验⼀门电路逻辑功能及测试⼀、实验⽬的1.了解实验箱各部分的功能,并熟悉其使⽤⽅法。

2.熟悉门电路的外形和引脚以及逻辑功能。

3.学习集成电路的测试⽅法及⽰波器使⽤⽅法。

⼆、实验仪器及材料1.双踪⽰波器2.器件74LS00 ⼆输⼊端四与⾮门2⽚74LS20 四输⼈端双与⾮门1⽚74LS86 ⼆输⼊端四异或门1⽚74LS04 六反相器1⽚三、预习要求1.复习门电路⼯作原理及相应逻辑表达式.2.熟悉所⽤集成电路的引线位置及各引线⽤途.3.了解双踪⽰波器使⽤⽅法.四、实验箱介绍实验箱由电源、电平显⽰、信号源、芯⽚插座、逻辑开关等部分组成。

1、电源部分输出DC、+5V、+1.25V~+15V直流稳压电源各⼀路。

两路均设有短路报警功能,电源在短路时⾃动将电源与已经短路的电路断开,当短路故障排除后,按下报警复位开关即可恢复供电。

2、显⽰部分电平指⽰由10组发光⼆极管组成,⽤+5V接电平输⼊时灯亮为正常。

⽤GND(地)接电平⽆输出显⽰为正常。

数字显⽰由2位7段LED数码管及⼆-⼗进制译码器驱动器组成。

分译码输⼊端和段位显⽰输⼊端(⾼电平有效)。

3、信号源部分分单脉冲和连续脉冲2部分,单脉冲开关为消抖动脉冲;连续脉冲分为2组,⼀组为4路固定频率脉冲,分别为200kHZ、100kHZ、50kHZ、25kHZ;另⼀组为:1Hz~5kHz连续可调⽅波。

4、逻辑电平开关由10组逻辑电平开关组成(S0-S9),逻辑开关⽤于输出逻辑电平“1”和“0”。

接电平指⽰,并左右拨动开关(H为⾼电平+5V,L为低电平0V),则红绿灯相应亮灯。

⽤⼀组(4位)逻辑开关分别接数码显⽰的译码输⼊ABCD(8421BCD),拨动开关组合,输⼊0000~1001,则数码显⽰为0~9。

5、集成块插座插座为双列直插或多列直插,集成块引脚数和引脚号须与插座相符,上左下右对⾓⼀般为正、负电源(特殊除外),电源负端接GND即可(10个14脚、3个16脚、1个20脚)。

数字电路设计实训实验报告

数字电路设计实训实验报告

一、实验目的1. 熟悉数字电路的基本组成和基本逻辑门电路的功能。

2. 掌握组合逻辑电路的设计方法,包括逻辑表达式化简、逻辑电路设计等。

3. 提高动手实践能力,培养独立思考和解决问题的能力。

4. 理解数字电路在实际应用中的重要性。

二、实验原理数字电路是一种用数字信号表示和处理信息的电路,其基本组成单元是逻辑门电路。

逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等,它们通过输入信号的逻辑运算,输出相应的逻辑结果。

组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的,其输出仅与当前输入信号有关,与电路的过去状态无关。

本实验将设计一个简单的组合逻辑电路,实现特定功能。

三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 逻辑门电路(如与非门、或非门、异或门等)3. 逻辑电平测试仪4. 线路板5. 电源四、实验内容1. 组合逻辑电路设计(1)设计一个三人表决电路三人表决电路的输入信号为三个人的投票结果,输出信号为最终的表决结果。

根据题意,当至少有两人的投票结果相同时,输出为“通过”;否则,输出为“不通过”。

(2)设计一个4选1数据选择器4选1数据选择器有4个数据输入端、2个选择输入端和1个输出端。

根据选择输入端的不同,将4个数据输入端中的一个输出到输出端。

2. 组合逻辑电路搭建与测试(1)搭建三人表决电路根据电路设计,将三个与门、一个或门和一个异或门连接起来,构成三人表决电路。

(2)搭建4选1数据选择器根据电路设计,将四个或非门、一个与非门和一个与门连接起来,构成4选1数据选择器。

(3)测试电路使用逻辑电平测试仪,测试搭建好的电路在不同输入信号下的输出结果,验证电路的正确性。

3. 实验结果与分析(1)三人表决电路测试结果当输入信号为(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)时,输出为“通过”;当输入信号为(1,1,0)、(0,1,1)、(1,0,1)时,输出为“不通过”。

测试结果符合设计要求。

(2)4选1数据选择器测试结果当选择输入端为(0,0)时,输出为输入端A的信号;当选择输入端为(0,1)时,输出为输入端B的信号;当选择输入端为(1,0)时,输出为输入端C的信号;当选择输入端为(1,1)时,输出为输入端D的信号。

数字电路课程设计与综合实训共65页文档

数字电路课程设计与综合实训共65页文档
数字电路课程设计与综合实训
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如Байду номын сангаас房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克

数字电路与逻辑设计综合设计实验报告

数字电路与逻辑设计综合设计实验报告

北京邮电大学数字电路与逻辑设计综合实验实验报告实验名称:简易二层电梯控制器学院:电子工程学院班级:学号:姓名:2012年11月10日一、实验课题要求在本次数字电路的综合设计实验中,我选择的课题为简易二层电梯控制器,其设计要求如下:模拟真实电梯的运行情况,设计制作一个简易电梯控制器控制二层电梯的运行。

基本要求:1.电梯设有一层、二层外部呼叫按钮和内部一层、二层指定按钮(BTN);2.利用数码管显示电梯所在楼层,用LED显示电梯运行状态如上行、下行、开门、关门等。

提高要求:1.点阵显示楼层;2.用点阵显示楼层的上下滚动移出移入表示电梯的上行或下行运行方向;3.增加为三层电梯控制器。

综合考虑实验的基本要求和提高要求,在设计过程中直接设计成三层电梯控制器,因为三层电梯的状态考虑起来比二层容易,同时避免了从二层改为三层的麻烦,因此后续的设计直接按照三层电梯的要求进行实现。

二、系统设计1.设计思路本实验课题主要任务为完成一个和实际功能相符合的电梯控制器,由于一个电梯的运动有不同的状态,而且是一个不间断的过程,因此电梯控制器采用状态机来实现,思路比较清晰。

将电梯运动的各个过程设置为初始、上升、停留、下降、等待等一个个独立的状态。

而对于等待状态,则又包含开门、乘客出入、关门等各个过程,又需要严格细分。

划分好电梯的各个状态后,需要分清他们之间的关系,完成源程序的编写与仿真调试。

最后,一个电梯控制器的实现需要有上下停留等等控制按键,还有状态的显示,所以我们用按键开关BTN 来控制电梯的呼叫、停留等,用数码管显示电梯所在楼层,用LED 发光二级管显示电梯上行、下行、开关门的过程,这样一个电梯的控制便能有效实现,并且简便、容易观察。

有了这样一个整体的设计思路,往下进行一步步的实现便有了清晰的步骤可循。

2.总体框图为了清晰地展示三层电梯控制器的各部分逻辑关系,需要用逻辑框图来直观地反映。

1)系统结构框图图1 系统结构框图2)逻辑划分方框图CP图2 逻辑划分方框图3)逻辑流程图CPC :可以选择楼层信号 S :选择层数,可以是1-3图3 系统逻辑流程图三、源程序在完成对电梯控制器的总体设计和一定的构思之后,便开始运用VHDL语言进行程序编写的工作。

数电实验七 计数、译码、显示综合实验

数电实验七 计数、译码、显示综合实验

1、实验题目实验七计数、译码、显示综合实验2、实验目的熟悉中规模集成电路计数器的功能及应用熟悉中规模集成电路译码器的功能及应用熟悉LED数码管及显示电路的工作原理学会综合测试的方法3、实验原理对于计数规模小的计数器我们使用集成触发器来设计计数器,但是如果计数器的规模达到十六个以上(如六十进制)时,如果还是用集成触发器来设计的话,电路就比较复杂了。

在这种情况下,我们可以用集成计数器来构成任意进制计数器。

利用集成计数器的清零端和置数端实现归零,从而构成按自然态序进行计数的N进制计数器的方法。

1.用同步清零端或置数端置零或置数构成N进制计数器步骤如下:1)写出SN-1的二进制代码。

2)求归零逻辑,即求同步清零端或置数控制信号的逻辑表达式。

3)画连线图2.用异步清零端或置数端置零或置数构成N进制计数器步骤如下1)写成状态SN的二进制代码。

2)求归零逻辑,即求异步清零端或置数控制端信号的逻辑表达式。

3)画连线图在集成计数器中,清零、置数均采用同步方式的有74LS163;均采用异步方式的有74LS193、74LS197、74LS192;清零采用异步方式、置数采用同步方式的有74LS161、74LS160;有的只具有异步清零功能,如CC4520、74LS190、74LS191;74LS90则具有异步清零和异步置数功能。

4、实验内容用集成计数器74LS160分别组成8421码十进制和六进制计数器,然后连接成一个60进制计数器(6进制为高位、10进制为低位)。

使用译码显示电路显示。

用函数发生器的低频连续脉冲(调节频率为1-2HZ)作为计数器的计数脉冲,通过数码管观察计数、译码、显示电路的功能为正确。

让这个六十进制的数字的两位同时显示在一个四联的七段数码管上5、实验分析内容一:个位的实现:将74LS160 的ENP、 ENT 均置为1,那么输出端Q0、Q1、Q2、Q3就是一个十进制的计数器十位的实现:将74LS160 的ENP、 ENT 与个位的74LS160的RCO相连,那么就会实现“逢十进一”六十进制的进位设置方法:利用十位的74LS160 上面的LOAD 控制端,使得当前数字为60时,马上实现LOAD,从而使之显示为0,则在出现59后,就会出现00;仿真如下:另一种实现方法是利用74LS160 上面的MR 控制端,使得十位的74LS160的输出端从0101->0110 转换的过程后,将MR 端置为低电平,使得十位的74LS160的输出被清零;此时是将十位的74LS160的ENP、ENT 均置为1,其CLK 与个位的74LS160的RCO相连,以实现进位的效果。

数字电子电路》综合性设计性实验

数字电子电路》综合性设计性实验
强化实验操作
加强实验操作训练,提高学生的动 手能力和实验效率。
相关技术发展与展望
集成电路技术
随着集成电路技术的发展,数字电子电路的设计 和实现将更加高效和可靠。
人工智能技术
人工智能技术在数字电子电路中的应用将进一步 拓展,为电路设计带来更多可能性。
5G通信技术
5G通信技术的发展将促进数字电子电路在通信领 域的应用和发展。
实验总结与反思
总结实验成果
对整个实验过程进行总结,概括实验的主要成果和收获。
反思与展望
对实验中存在的问题和不足进行反思,并提出改进措施和展望,为后续实验提供借鉴和指导。
06
实验扩展与提高
实验优化建议
增加实验难度
通过增加实验的复杂性和难度, 提高学生的实验技能和解决问题
的能力。
引入新技术
将最新的数字电子技术引入实验中, 使学生能够掌握最新的知识和技术。
确定设计方案后,绘制电路原 理图和PCB版图。
根据电路图,搭建实验电路并 完成硬件调试。
进行软件编程和调试,实现所 需功能。
进行系统测试和性能评估,完 成实验报告。
04
实验操作与调试
实验操作流程
电路设计
根据实验要求,设计合适的电 路图,确保电路功能符合要求。
程序编写
根据电路功能,编写合适的程 序,实现电路的控制和数据处 理。
数据处理与分析
对实验数据进行处理和分析,包 括计算误差、对比理论值与实际 值等,以评估实验结果的准确性 和可靠性。
实验结果对比与讨论
对比不同方案结果
将采用不同方案得到的实验结果进行 对比,分析各种方案的优缺点,为后 续实验提供参考。
结果讨论
对实验结果进行深入讨论,探讨可能 影响实验结果的因素,以及如何改进 实验方法和技巧。

数字电路实验课程设计

数字电路实验课程设计

数字电路实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路的基本概念,掌握常用的数字电路元件及其功能。

2. 学会分析简单的数字电路图,并能正确描述电路的工作原理。

3. 掌握数字电路的测试方法,能够运用测试仪器对电路进行调试和故障排查。

技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的数字电路,并进行实际搭建。

2. 培养动手操作能力,熟练使用数字电路实验设备,进行电路连接和测试。

3. 提高问题解决能力,通过实验分析,能够发现并解决数字电路中的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生的团队合作意识,实验过程中能够相互协作,共同完成实验任务。

2. 激发学生对数字电路的兴趣,提高学习积极性,培养探索精神和创新意识。

3. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,遵循实验操作规范。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在帮助学生掌握数字电路的基本知识和实践技能,通过实验课程,使学生在实践中深化理论认识,提高综合运用能力。

课程目标分解为具体学习成果,便于后续教学设计和评估,确保学生能够达到预期学习效果。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识:介绍数字电路的基本概念、逻辑门电路、触发器等,参考教材第2章相关内容。

2. 常用数字电路元件:学习译码器、编码器、计数器、寄存器等元件的功能和应用,参考教材第3章相关内容。

3. 数字电路分析与设计:分析简单数字电路图,学会设计组合逻辑电路和时序逻辑电路,参考教材第4章相关内容。

4. 数字电路实验操作:教授实验操作规范,指导学生进行数字电路搭建、测试和调试,参考教材第5章相关内容。

5. 故障排查与问题解决:培养学生分析问题、解决问题的能力,学习数字电路故障排查方法,参考教材第6章相关内容。

教学内容安排如下:1. 第1周:数字电路基础知识学习。

2. 第2周:常用数字电路元件学习。

3. 第3周:数字电路分析与设计。

4. 第4周:数字电路实验操作及故障排查。

数字电路设计实验报告

数字电路设计实验报告

数字电路设计实验报告实验目的:通过数字电路设计实验,掌握数字电路的基本原理和设计方法,提高学生的实际动手能力和创新能力。

实验内容:1. 半加器的设计与测试2. 全加器的设计与测试3. 4位全加器的设计与测试实验步骤:1. 半加器的设计与测试半加器是最简单的加法器件,由XOR门和AND门构成。

首先根据半加器的真值表,设计出电路原理图,并使用Multisim软件进行模拟验证。

接着,搭建实际电路,连接信号发生器和示波器,输入不同的输入信号,观察输出结果,并记录实验数据。

2. 全加器的设计与测试全加器是实现多位数相加必不可少的组件,由两个半加器和一个OR门构成。

根据全加器的真值表,设计电路原理图,并进行Multisim 模拟验证。

接着,搭建实际电路,连接信号发生器和示波器,输入不同的输入信号组合,观察输出结果,记录实验数据。

3. 4位全加器的设计与测试利用已经设计好的全加器单元,进行4位数相加的实验。

将4个全加器连接起来,形成4位全加器电路,输入两个4位二进制数,观察输出结果。

通过实验验证4位全加器的正确性,并记录实验数据。

实验结果分析:经过实验验证,半加器、全加器和4位全加器电路均能正确实现加法运算,输出结果符合预期。

通过实验,加深了对数字电路原理的理解,掌握了数字电路设计的基本方法。

这对于今后的学习和工作都具有重要意义。

结论:通过本次数字电路设计实验,我深入了解了数字电路的原理和设计方法,提高了实际动手能力和创新能力。

数字电路设计是电子信息类专业的重要实践环节,通过不断的实践和探索,相信我能够更加扎实地掌握数字电路设计知识,为将来的研究和工作打下坚实基础。

愿未来的路上能够越走越宽广,越走越稳健。

数字电路综合实验报告

数字电路综合实验报告

数字电路综合实验报告设计并实现一个具有声光显示的电子节拍器班级:姓名:班内序号:学号:一:设计课题的任务要求设计并实现一个具有声光显示的电子节拍器。

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。

提高要求:1、通过一个按键选择时值(节奏类型),并在用点阵显示,如下图。

2、自拟其他功能。

二:系统设计1、设计思路:首先根据设计要求,在输入端有三个部分,即开关、速度选择和节拍选择,其中速度选择又分为加速和减速。

开关可由一个按键设置;速度的设置范围为40-120次/分钟,加速和减速可各设置一个按键,短按变化1,长按变化5;节拍可由一个按键设置,按一下变化一个节拍。

输出则要有数码管的显示,LED的显示,以及蜂鸣器。

LED和蜂鸣器状态的判定条件相同,即选择的节拍和速度。

由乐理知识,节拍分为强、次强、弱三个状态,为表示区分,用频率不相同的三个声调do、re、mi来表示,LED灯则用三种颜色的灯来区分。

需要注意的时,在设置速度长按变化时,要注意防抖部分的设置。

2、系统框图:3、分块设计:(1) 速度选择:输入端分为加速、减速、复位、时钟输入端。

输入端输入长按或短按两种信号(如tmp1、tmp1_1),输出端S作为速度的变化量传输给下个模块。

该模块实现的功能为:当没有按键输出时,速度为初始状态;当短按一下加速按键,S 加1,;当长按加速按键,若此时S小于75,S加5,若S大于75,S等于80。

减速同理。

状态转移图如图所示(2) 节拍选择:输入端按键输入由SR表示,SR=1时表示有按键输入,clear为复位端,clk为时钟输入端,J为三位二进制变量分别表示节拍。

数字电路实验与课程设计

数字电路实验与课程设计

数字电路实验与课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,包括逻辑门电路、组合逻辑电路及时序逻辑电路的原理与功能。

2. 培养学生运用数字电路设计简单系统,如:加法器、计数器、触发器等。

3. 使学生了解数字电路的测试与调试方法,培养实际操作能力。

技能目标:1. 培养学生动手搭建和调试数字电路的能力,提高实验操作技能。

2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,具备一定的创新设计能力。

3. 提高学生团队协作能力,学会在实验过程中相互交流、探讨和解决问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣,激发学习热情,增强自信心。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验结果的可靠性。

3. 培养学生遵守实验室纪律,爱护实验器材,养成良好的实验习惯。

本课程针对高年级学生,具有一定的数字电路基础知识和实验技能。

通过本课程的学习,使学生能够将理论知识与实际操作相结合,提高分析问题和解决问题的能力。

课程注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神,为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。

教学要求注重实践性、实用性和综合性,使学生在掌握基本知识技能的同时,提升情感态度价值观。

通过具体的学习成果分解,为后续教学设计和评估提供明确依据。

1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门电路、组合逻辑电路及时序逻辑电路的原理与功能,涉及教材第1-3章内容。

- 逻辑门电路:与门、或门、非门等基本逻辑门的功能和符号。

- 组合逻辑电路:加法器、编码器、译码器等组合电路的设计与分析。

- 时序逻辑电路:触发器、计数器等时序电路的工作原理及应用。

2. 数字电路实验操作:动手搭建和调试简单数字电路,包括教材第4章实验内容。

- 实验一:逻辑门电路的搭建与测试。

- 实验二:组合逻辑电路的设计与实现。

- 实验三:时序逻辑电路的搭建与调试。

3. 数字电路课程设计:以小组为单位,设计并实现一个数字电路系统,如:数字钟、交通灯控制器等,参考教材第5章课程设计实例。

数电综合实验报告(3篇)

数电综合实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 巩固和加深对数字电路基本原理和电路分析方法的理解。

2. 掌握数字电路仿真工具的使用,提高设计能力和问题解决能力。

3. 通过综合实验,培养团队合作精神和实践操作能力。

二、实验内容本次实验主要分为以下几个部分:1. 组合逻辑电路设计:设计一个4位二进制加法器,并使用仿真软件进行验证。

2. 时序逻辑电路设计:设计一个4位计数器,并使用仿真软件进行验证。

3. 数字电路综合应用:设计一个数字时钟,包括秒、分、时显示,并使用仿真软件进行验证。

三、实验步骤1. 组合逻辑电路设计:(1)根据题目要求,设计一个4位二进制加法器。

(2)使用Verilog HDL语言编写代码,实现4位二进制加法器。

(3)使用ModelSim软件对加法器进行仿真,验证其功能。

2. 时序逻辑电路设计:(1)根据题目要求,设计一个4位计数器。

(2)使用Verilog HDL语言编写代码,实现4位计数器。

(3)使用ModelSim软件对计数器进行仿真,验证其功能。

3. 数字电路综合应用:(1)根据题目要求,设计一个数字时钟,包括秒、分、时显示。

(2)使用Verilog HDL语言编写代码,实现数字时钟功能。

(3)使用ModelSim软件对数字时钟进行仿真,验证其功能。

四、实验结果与分析1. 组合逻辑电路设计:通过仿真验证,所设计的4位二进制加法器能够正确实现4位二进制加法运算。

2. 时序逻辑电路设计:通过仿真验证,所设计的4位计数器能够正确实现4位计数功能。

3. 数字电路综合应用:通过仿真验证,所设计的数字时钟能够正确实现秒、分、时显示功能。

五、实验心得1. 通过本次实验,加深了对数字电路基本原理和电路分析方法的理解。

2. 掌握了数字电路仿真工具的使用,提高了设计能力和问题解决能力。

3. 培养了团队合作精神和实践操作能力。

六、实验改进建议1. 在设计组合逻辑电路时,可以考虑使用更优的电路结构,以降低功耗。

2. 在设计时序逻辑电路时,可以尝试使用不同的时序电路结构,以实现更复杂的逻辑功能。

数字逻辑与电路设计综合实践教案

数字逻辑与电路设计综合实践教案

数字逻辑与电路设计综合实践教案教案名称:数字逻辑与电路设计综合实践一、教学目标1.理解和掌握数字逻辑的基本概念和电路设计原则。

2.学会分析和设计简单的数字电路。

3.掌握数字电路的测试和调试技巧。

4.培养学生对数字逻辑和电路设计的兴趣和解决问题的能力。

二、教学内容1.数字逻辑基础:包括二进制数制、逻辑代数、门电路等。

2.电路设计原则:包括电路图设计、PCB布局、元件选择与匹配等。

3.数字电路分析与设计:以实际案例为例,讲解电路的分析与设计过程。

4.数字电路测试与调试:包括测试方案制定、调试技巧等。

三、教学方法1.理论教学:通过讲解、演示、讨论等方式,使学生掌握数字逻辑和电路设计的基本概念和原理。

2.实践教学:安排实验和设计任务,让学生亲自动手进行电路分析和设计,加深对理论知识的理解和应用。

3.项目式教学:以实际项目为例,引导学生参与到电路设计和制作的整个过程中,提高他们的解决问题能力和创新能力。

四、教学过程1.导入新课:通过提问、演示等方式,引导学生思考数字逻辑与电路设计的相关问题。

2.新课讲解:讲解数字逻辑基础、电路设计原则、数字电路分析与设计、数字电路测试与调试等内容。

3.案例分析:以实际案例为例,引导学生分析电路图,理解电路设计思路和元件匹配原则。

4.实验与设计:安排实验和设计任务,让学生亲自动手进行电路分析和设计,加深对理论知识的理解和应用。

5.讨论与总结:引导学生进行讨论和总结,提高他们的解决问题能力和创新能力。

五、教学评估1.课堂表现:观察学生在课堂上的表现,包括听讲、讨论、实验等方面的表现。

2.作业与考试:布置适量的作业和考试题目,检验学生对理论知识的掌握程度和实践能力。

3.项目成果评估:对学生在实际项目中的表现进行评估,包括电路设计、制作、调试等方面的表现。

4.创新能力评估:观察学生在解决问题和创新方面的表现,鼓励他们提出自己的想法和方案。

六、教学反思与改进1.对本次综合实践课程进行总结和反思,分析教学中存在的问题和不足之处。

数字电子技术综合实验教学设计与实践

数字电子技术综合实验教学设计与实践

数字电子技术综合实验教学设计与实践本文主要介绍数字电子技术综合实验教学设计与实践,包括实验目的、实验内容、实验流程、实验设备与器材、实验方法与步骤等方面的内容。

一、实验目的数字电子技术综合实验旨在培养学生对数字电路的设计、调试、测试等实践能力,掌握数字电路的基本原理和设计方法,提高学生的实际动手能力和实际操作能力。

二、实验内容综合实验包括以下内容:1、数字电路器件的使用及实验平台的搭建。

2、基本数字电路的测试、调试与设计,如逻辑门电路、计数器电路、触发器电路、时序电路等。

3、组合逻辑电路的设计,如译码器、编码器、多路选择器、加法器、比较器等。

4、时序逻辑电路的设计,如状态机,定时器,串行与并行接口等。

三、实验流程1、实验前准备:学生需要熟悉数字电路的基本原理和实验器材的使用方法,同时需要了解实验平台的配置和调试方式,并对本次实验的设计要求有初步了解。

2、实验过程:根据实验需求,学生分组进行实验,按照实验步骤安装器材、调试设备、进入实验环境等。

3、实验调试:在实验过程中,学生需要调试电路,保证数字电路的正常工作。

调试时需要注意电路正负极性、电路连接、信号时序等方面的问题。

4、实验记录:学生需要详细记录实验过程中的实验结果,如使用的器材、实验方法,电路设计、测试、调试结果等。

5、实验总结:学生需要根据实验结果,总结实验过程中学到的技术方法和经验,反思存在的问题并提出改进意见。

四、实验设备与器材数字电子综合实验需要使用的设备和器材包括:1、数字实验设备:如LogicMaster、Bode100等数字示波器、信号源、Kitscope、可编程逻辑器件等。

2、数字实验平台:如基于FPGA的开发板、基于ARM芯片的开发板等。

3、器材:如电阻、电容、电感、二极管、晶体管、CD4017计数器等。

五、实验方法与步骤数字电路器件是学习数字电路的基础,学生需要掌握数字电路器件的使用方法。

在使用数字电路器件前,需要认真阅读器材说明书,了解器材的硬件配置、接口和通讯协议等。

实验七:综合实验设计

实验七:综合实验设计

实验七:综合实验设计●实验目的1.了解555芯片和2114芯片的功能及使用方法;2.利用以上两种芯片设计逻辑电路,使实输出现特定序列的功能:1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 03.增强自身的数字电路设计的能力。

●实验原理我们知道了实验所提供芯片的功能:i.555芯片可以组成施密特触发器,可以将输入的正弦波进行变换,产生CP信号,具体实现如下图所示:ii.2114芯片一个可读可写的RAM,我们可以将它的控制端WE置高电平,对它按地址写入实验所要求的序列,如下表:*蓝色为地址,红色为所要求的序列2114写入数据的电路如下图:0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 011111 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1111写完数据后,WE端置低电平,如果2114的输入端依次输入相应地址,我们便能得到实验所要求的序列,而四位的地址,我们可以采用74LS161芯片来产生。

综上所述,我们将以上各部分电路组合在一起,变得到了实验所要求的电路,如下图:实验内容1.按照图1连接施密特触发器,完成后接到小灯检查是否能产生CP信号;2.按照图3连接实验电路图,CP信号暂时不输入2114,按图2连接2114芯片的写入电路,完成后按表1依次写入数据,具体写入过程为:a 通过开关K使WE置高电平,通过开关A B C D输入地址,通过开关E置数据,WE置低电平,数据写入;b 重复以上操作,知道数据全部写入(数据写入后,2114的VCC端不能断开,否则数据丢失)。

3.拆除2114芯片的写入电路,CP输入2114,打开函数信号发生器的开关,检查实验结果是否符合要求。

实验总结1.本次实验室一次更加综合的实验,它更加锻炼了我设计数字电路的能力;2.通过本次实验,我更加熟悉了数字电路的设计过程,也加深了对理论概念的理解。

实验七 组合逻辑电路设计性实验

实验七  组合逻辑电路设计性实验

实验七组合逻辑电路设计性实验一、实验目的设计一个组合逻辑电路并测试二、实验设备与器件数字电路实验箱,TTL74LS系列芯片(74LS00,74LS86等)三、实验原理使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路。

设计组合电路的一般步骤如图7-1所示。

图7-1 组合逻辑电路设计流程图根据设计任务的要求建立输入、输出变量,并列出真值表。

然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式。

并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式。

根据简化后的逻辑表达式,画出逻辑图,用标准器件构成逻辑电路。

最后,用实验来验证设计的正确性。

四、组合逻辑电路设计举例用“与非”门设计一个表决电路。

当四个输入端中有三个或四个为“1”时,输出端才为“1”。

设计步骤:根据题意列出真值表如表7-1所示,再填入卡诺图表7-2中。

表7-111 1 1 1 101由卡诺图得出逻辑表达式,并演化成“与非”的形式 Z =ABC +BCD +ACD +ABD=ABC ACD BCD ABC ⋅⋅⋅根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图7-2所示。

图7-2 表决电路逻辑图用实验验证逻辑功能在实验装置适当位置选定三个14P 插座,按照集成块定位标记插好集成块74LS20。

按图7-2接线,输入端A 、B 、C 、D 接至逻辑开关输出插口,输出端Z 接逻辑电平显示输入插口,按真值表(自拟)要求,逐次改变输入变量,测量相应的输出值,验证逻辑功能,与表7-1进行比较,验证所设计的逻辑电路是否符合要求。

四、实验内容设计一个全加器,要求用与非门或异或门实现。

要求按本文所述的设计步骤进行,直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。

五、实验预习要求1、 根据实验任务要求设计组合电路,并根据所给的标准器件画出逻辑图。

2、 如何用最简单的方法验证“与或非”门的逻辑功能是否完好?3、 “与或非”门中,当某一组与端不用时,应作如何处理? 六、实验报告1、列写实验任务的设计过程,画出设计的电路图。

数字电路的综合设计任务

数字电路的综合设计任务

数字电子技术综合训练原则上,指导老师只给出大致的设计要求,在设计思路上不约束同学们的思维,所以同学们可以发挥自己的创造性,并力求设计方案简便可行、思路清晰、效果良好。

要求:1.每组3-5名同学,选定组长;2.进行任务分配,共同完成设计。

要求在撰写的设计报告中说明每个组员的任务分配和实际完成的工作。

3.在第15周一交报告。

设计流程1.学生进行任务分配,指定组长;2.分析题意并查资料,进行计划安排;3.初步确定设计方案并进行必要计算;4.对设计方案进行仿真和调试;5.课堂上进行方案PPT介绍和简单的答辩;6.撰写设计报告,由老师批阅后给出论文总成绩(答辩成绩+设计报告成绩)。

课程设计报告要求(一)格式要求:“数字电子技术设计报告”须提交电子文档,包括设计报告,绘制(word作图或者Multisim软件作图)的电路图和仿真结果,论文字数应不少于3000字。

“数字电子技术设计报告”大标题为3号黑体,小标题和正文为小4号宋体,标题加黑,内容不需加黑。

页面设置为A4纸,上下左右页边距2.0厘米,装订线在左边,1厘米。

(二)内容要求:①说明设计题目及要求。

②进行细致构思,确定设计方案,画出电路图。

③对电路进行定量计算和仿真分析,说明各部分电路的原理,并求出必要的参数值。

④在设计报告中写出设计过程中的心得体会。

评分标准1.设计方案完善,有独到之处,且可实现性强;2.分析透彻、设计方案完整、计算准确。

3.设计论文编写完整、条理分明、排版工整、符合格式要求。

4.分工合作好。

评分时,指导教师依据以上要求给出各项成绩。

一、设计任务钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启动等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。

要求设计一个数字钟,以此:1.了解数字钟的设计、组装与调试方法;2.熟悉集成电路的使用方法。

数字电路综合设计实验报告文档

数字电路综合设计实验报告文档

数字电路综合设计课程报告姓名:学号:班级:20120530目录一. 设计题目............................................................................... 错误!未定义书签。

二.设计要求及技术指标.......................................................... 错误!未定义书签。

2.1实验目的 ...................................................................... 错误!未定义书签。

2.2 实验要求 ..................................................................... 错误!未定义书签。

2.3 实验原理 ..................................................................... 错误!未定义书签。

三.方案选择及总体设计........................................................ 错误!未定义书签。

3.1 方案选择 ..................................................................... 错误!未定义书签。

3.2 总体设计 ..................................................................... 错误!未定义书签。

3.2.1 信号生成......................................................... 错误!未定义书签。

3.2.2 分频................................................................. 错误!未定义书签。

数字电路与系统设计实验报告

数字电路与系统设计实验报告

数字电路与系统设计实验报告学院:班级:姓名:实验一基本逻辑门电路实验一、实验目的1、掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。

2、熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。

二、实验设备1、二输入四与非门74LS00 1片2、二输入四或非门74LS02 1片3、二输入四异或门74LS86 1片三、实验内容1、测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。

2、测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。

3、测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。

四、实验方法1、将器件的引脚7与实验台的“地(GND)”连接,将器件的引脚14与实验台的十5V连接。

2、用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。

拨动开关,则改变器件的输入电平。

3、将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯(LED)连接。

指示灯亮表示输出低电平(逻辑为0),指示灯灭表示输出高电平(逻辑为1)。

五、实验过程1、测试74LS00逻辑关系(1)接线图(图中K1、K2接电平开关输出端,LED0是电平指示灯)(2)真值表2、测试74LS02逻辑关系(1)接线图(2)真值表3、测试74LS86逻辑关系接线图(1)接线图(2)真值表六、实验结论与体会实验是要求实践能力的。

在做实验的整个过程中,我们首先要学会独立思考,出现问题按照老师所给的步骤逐步检查,一般会检查处问题所在。

实在检查不出来,可以请老师和同学帮忙。

实验二逻辑门控制电路实验一、实验目的1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。

2、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。

3、学习分析基本的逻辑门电路的工作原理。

二、实验设备1、基于CPLD的数字电路实验系统。

2、计算机。

三、实验内容1、用与非门和异或门安装给定的电路。

2、检验它的真值表,说明其功能。

四、实验方法按电路图在Quartus II上搭建电路,编译,下载到实验板上进行验证。

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实验七:数字电路综合设计
一、实验内容:
1、可变模值计数器的设计,可变模值分别为3、5、6、8的计数器。

2、计数器同译码器混合设计:
本设计的内部描述了两个电路模块,前面一个是8421BCD编码的“二—十进制计数器”,它的输出又接到一个“8421BCD到7段数码译码器”。

二、实验结果如下
程序一如下:
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity cnt_variabl_3568 is
port(clk,nclr,en:in std_logic;
sel:in std_logic_vector(1 downto 0);
qout:out std_logic_vector(2 downto 0));
end cnt_variabl_3568;
architecture a of cnt_variabl_3568 is
signal count:std_logic_vector (2 downto 0);
begin
process(clk,nclr,sel)
begin
if nclr='0' then
count<="000";
elsif (clk'event and clk='1') then
if en='1'then
if sel=0 then
if count>=2 then count<="000";
else count<=count+1;
end if;
elsif sel=1 then
if count>=4 then count<="000";
else count<=count+1;
end if;
elsif sel=2 then
if count>=5 then count<="000";
else count<=count+1;
end if;
elsif sel=3 then
if count>=7 then count<="000";
else count<=count+1;
end if;
end if;
end if;
end if;
end process;
qout<=count;
end a;
结果如下图:
程序二如下
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity count_bcd is port
(CLK,CAI,CD:in std_logic;
CAO:out std_logic;
q:out std_logic_vector(3 downto 0);
bcd:out std_logic_vector(6 downto 0)); end count_bcd;
architecture behave of count_bcd is
signal count:std_logic_vector(3 downto 0);
signal dout:std_logic_vector(6 downto 0);
begin
p1_jishu:process(CLK,CD,CAI)
begin
if(CD='1')then
count<="0000";
elsif(CLK'event and CLK='1') then
if(CAI='1') then
if(count="1001") then
count<="0000";
else
count<=count+1;
end if;
end if;
end if;
end process;
CAO<='1' when(count=9 and CAI='1') else '0';
pr_yima:process(count)
begin
case count is
when"0000"=>dout<="1111110"; when"0001"=>dout<="0110000"; when"0010"=>dout<="1101101"; when"0011"=>dout<="1111001"; when"0100"=>dout<="0110011"; when"0101"=>dout<="1011011"; when"0110"=>dout<="1011111"; when"0111"=>dout<="1110000"; when"1000"=>dout<="1111111"; when"1001"=>dout<="1111011"; when others=>dout<="1111011"; end case;
end process;
q<=count;
bcd<=dout;
end behave;。

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