数字电路与逻辑设计实验总结报告

数字电路与逻辑设计实验总结报告
第二次实验是Quartu11原理图输入法设计，由于是第一次使
用Quartu11软
件，实验中遇到了不少问题，总结起来主要有以下几个：（1）在创建工程并且编译通过之后得不到仿真波形
解决方法：经过仔细检查，发现在创建符号文件时，未对其
重新命名，使得符号文件名与顶层文件的实体名一样。

在改变符
号文件名之后成功的得到了仿真波形。

（2得到的仿真波形过于紧密不便于观察
解决方法：重新对仿真域的时间进行设定，并且对输入信号
的周期做相应的调整，最终得到了疏密有致的仿真波形。

实验总结及心得体会
通过本次实验我初步掌握了Quartu11的使用方法，并且熟悉
了电路板的使用。

在实验具体操作的过程中，对理论知识（半加
器和全加器）也有了更近一步的理解，真正达到了理论指导实践，实践检验理论的目的。

实验操作中应特别注意的几点：
（1）刚开始创建工程时选择的目标芯片一定要与实验板上的
芯片相对应。

（2）连接电路时要注意保证线与端口连接好，并且
注意不要画到器件图形符号的虚线框里面。

（3）顶层文件的实体名只能有一个，而且注意符号文件不能
与顶层文件的实体名相同。

（4）保存波形文件时，注意文件名必须与工程名一致，因为
在多次为一个工程建立波形文件时，一定要注意保存时文件名要
与工程名一致，否则不能得到正确的仿真结果。

（5）仿真时间区域的设定与输入波形周期的设定一定要协调，否则得到波形可能不便于观察或发生错误。

心得体会：刚接触使用一个新的软件，实验前一定要做好预
习工作，在具体的实验操作过程中一定要细心，比如在引脚设定
时一定要做到“对号入座”，曾经自己由于这一点没做好耗费了
很多时间。

实验中遇到的各种大小问题基本都是自己独立排查解
决的，这对于自己独立解决问题的能力也是一个极大地提高和锻炼，总之这次实验我获益匪浅。

第三次实验是用
VHDL语言设计组合逻辑电路和时序逻辑电路，由于
Quartu11软件在之前已经使用过，所以本实验的主要任务就是编写与实验要求相对应的VHDL程序。

总体来说此次实验比较顺利，基本没有遇到什么问题，但有几点需要特别注意。

首先是要区分实体名称和结构体名，这一点是程序编写的关键。

其次在时序逻辑电路的设计实验中时钟的设置很关键，设置不当的话仿真波形可能不正确。

通过本次实验我初步学会用VHDL语言编写一些简单的程序，同时也进一步熟悉了Quartu11软件的使用。

实验八彩灯控制电路设计与实现一、实验目的
1、进一步了解时序电路设计方法
2、熟悉状态机的设计方法
二、实验内容
用VHDL语言设计并实现一个彩灯控制（八个发光二极管电路，仿真并下载验证其功能。

彩灯有两种工作模式，可通过拨码开关
或按键进行切换。

（1）单点移动模式：一个点在八个发光二极管
上来回亮
（2）幕布式：从中间两个点，同时向两边依次点亮直至全亮，然后再向中间点灭，依次往复。

三、实验设计编码LIBRARYIEEE;
;
;ENTITYhineISSI时序逻辑器件74LS160、74LS194的逻辑功
能和使用方法；3、熟悉MSI时序逻辑器件的一般设计方法。

二、实验仪器及设备
1、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器
2、TTLSSI逻辑门74LS00、74LS74、74LS76、74LS160、
74LS194
三、实验内容及步骤
1、二进制计数器
试用触发器设计一个模8的同步二进制加法计数器，给出状态图、驱动方程和逻辑电路图，并完成实验验证。

2、模M=13的扭环计数器
下图6-1所示的一自起动扭环计数器的状态图。

试用时序逻辑器件74LS94将该电路设计出来，画出逻辑电路图并完成实验验证。

（要求为同步电路）
11100001100000100000000000010000011111100011111001111 110111111101111111110000000011100000010000000四、实验结果（数据、图表、波形、程序设计等）
二进制计数器
1、真值表：状态转移图：
Q2Q1Q0Q2n1Q1n1Q0n1Y00000100000010100010100010011011111010 101110001001010
011100数字电路与逻辑设计实验
101111011110状态方程为：
Q2Q1n1110010001=Q2Q1Q0Q2Q0Q1J2=Q1Q0K2=Q1Q0=Q1Q0Q1Q0J1=Q0K
1=Q0=Q0J0=K0=1
n1Q0n1电路图为：
模M=13的扭环计数器设计电路为：
五、思考题
1、用触发器和TTLSSI逻辑门设计一个模8二进制可逆计数器。

状态表为：
MQ2Q1Q0Q2n1Q1n1Q0n1T2T1T0CB100000101001010010100110101110 002
数字电路与逻辑设计实验
110110111111011011010010001001000000电路设计为：
01011010101011100110101011100001100110010101010100011 0000000
2、用MSI时序逻辑器件构成N进制计数器的常用方法有几种？它们各有何应用特点？
答：1）反馈清0法
这种方法的基本思想是：计数器从全0状态S0开始计数，计
满N个状态后产生清0信号，使计数器恢复到初态S0，然后重复
上述过程。

2）反馈置数法
置数法和清0法不同，由于置数操作可以置入任意状态，因
此计数器不一定从全0状态S0开始计数。

它可以通过预置功能计
数器从某个预置状态Si开始计数，计满N个状态后产生置数信号，使计数器以进入预置状态Si，然后重复上述过程。

六、实验结果分析、实验小结
通过本次实验，对同步计数器的电路设计有了更深刻的了解
与应用，采用3
数字电路与逻辑设计实验
TTLSSI逻辑门，设计出对应要求的电路，实现了二进制计数
器与模M=13的扭环计数器，对电路的设计也过程也有了进一步的
体会。

在设计时应该考虑电路的简单与复杂度，对简化的电路应
该先简化，这样使用到的元器件也比较少，而且在实验电路的成功率也比较高，这样对快速完成实验有很大帮助。

在设计时还应考虑实验室所具有的元器件，不能超出实验所提供的器件。

在实际的应用中，电路中的所有器件应合理、经济、简单，这样才可以设计出一个比较好的电路。

4。