基于Quartus II的CPLD的数字系统设计与实现第3章 门 电 路
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37582Z3
主编
3.1 基本门电路 3.2 复合逻辑电路
第3章 门 电 路
3.1.1 与逻辑 3.1.2 或逻辑 3.1.3 非逻辑
3.1 基本门电路
1. 与逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4.建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
3.1.1 与逻辑
1. 与逻辑原理
当决定一件事情的各个条件全部具备时，这件事情才会发生，这样的因果关系，称之 为与逻辑关系。
4. 建立工程
如图3-7 或逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-8 或逻辑功能仿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图
5. 编译仿真
图3-9 或逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
这里将引脚与硬件对应的引脚关系锁定，同样如图3-6所示。
1. 非逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
3.1.3 非逻辑
1. 非逻辑原理
表3-5 非逻辑真值表
2. 设计要求
对非门进行功能仿真和时序仿真，对比两种仿 真的区别，并用硬件实现非逻辑，用一个按键 作为输入控制一个发光二极管的亮灭，以此来 验证非逻辑的关系。
3. 硬件环境
这里的硬件环境与上面的与逻辑的有所区别， 这里只用一个按键S1。一个按键控制一个发光 二极管的亮灭。
图3-4 与逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-5 与逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-6 引脚锁定图
1. 或逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
3.1.2 或逻辑
1. 或逻辑原理
当决定一件事的各个条件中，只要有一个具备，这件事情就会发生，这样的因果关系， 叫做或逻辑关系。
3.2.1 与非逻辑电路
1. 与非逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
1. 与非逻辑原理
与非门逻辑运算式表示为Y=(A·B)′。可以理解为只有A和B都为1(真)时Y才为0(假)。
2. 设计要求
对与非门进行功能仿真和时序仿真，对比两种 仿真的区别，并用硬件实现与非逻辑，有两个 按键作为输入控制一个发光二极管的亮灭，以 此来验证与非的逻辑关系。
4. 建立工程
图3-10 非逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-11 输入波形文件图
5. 编译仿真
图3-12 非逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-13 非逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-14 引脚锁定图
3.2 复合逻辑电路
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5
与非逻辑电路 或非逻辑电路 异或逻辑电路 同或逻辑电路 与或非逻辑电路
3. 硬件环境
这里的硬件环境和与逻辑的完全一样。用两个 按键控制一个发光二极管的亮灭。
4. 建立工程
图3-30 同或逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-31 输入波形文件图 图3-32 同或逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-33 同或逻辑时序仿真图
2. 设计要求
对或门进行功能仿真和时序仿真，对比两种仿 真的区别，并用硬件实现或逻辑，有两个按键 作为输入控制一个发光二极管的亮、灭，以此 来验证或的逻辑关系。
3. 硬件环境
这里的硬件环境与上面的与逻辑的完全一样。 由两个按键控制一个发光二极管的亮、灭。所 使用的开发装置中的资源示意图如图3-1所示。
2. 设计要求
对与门进行功能仿真和时序仿真，对比两种仿 真的区别，并用硬件实现与逻辑，用两个按键 作为输入控制一个发光二极管的亮、灭，以此 来验证与的逻辑关系。
3. 硬件环境
图3-1 与门实验所用资源示意图
4.建立工程
图3-2 与逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-3 输入波形文件图
5. 编译仿真
3. 硬件环境
这里的硬件环境和与逻辑的完全一样。由两个 按键控制一个发光二极管的亮灭。
4. 建立工程
图3-15 与非逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-16 输入波形文件图 图3-17 与非逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-18 与非逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-19 引脚锁定图
3.2.2 或非逻辑电路
1. 同或逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6.硬件实现
1. 同或逻辑原理
同或逻辑运算式表示为Y=A·B+A′·B′。可以理解为只有A和B相等时Y才为1(真)。
2. 设计要求
对同或门进行功能仿真和时序仿真，对比两种 仿真的区别，并用硬件实现同或门逻辑，用两 个按键作为输入控制一个发光二极管的亮灭， 以此来验证同或门的逻辑关系。
3. 硬件环境
这里的硬件环境与上一节的完全一样。用两个 按键控制一个发光二极管的亮灭。
4. 建立工程
图3-20 或非逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-21 输入波形文件图 图3-22 或非逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-23 或非逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-24 引脚锁定图
3.2.3 异或逻辑电路
1. 或非逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
1. 或非逻辑原理
与非门逻辑运算式表示为Y=(A+B)′。可以理解为只有A和B都为0(假)时Y才为1(真)。
2. 设计要求
对或非门进行功能仿真和时序仿真，对比两种 仿真的区别，并用硬件实现或非逻辑，用两个 按键作为输入控制一个发光二极管的亮灭，以 此来验证或非的逻辑关系。
3. 硬件环境
这里的硬件环境和与逻辑的完全一样。用两个 按键控制一个发光二极管的亮灭。
4. 建立工程
图3-25 异或逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-26 输入波形文件图 图3-27 异或逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-28 异或逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-29 引脚锁定图
3.2.4 同或逻辑电路
1. 异或逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
1. 异或逻辑原理
异或门逻辑运算式表示为Y=A′·B+A·B′。可以理解为只有A和B不等时Y才为1(真)。
2. 设计要求
对异或门进行功能仿真和时序仿真，对比两种 仿真的区别，并用硬件实现异或门逻辑，用两 个按键作为输入控制一个发光二极管的亮灭， 以此来验证异或门的逻辑关系。
主编
3.1 基本门电路 3.2 复合逻辑电路
第3章 门 电 路
3.1.1 与逻辑 3.1.2 或逻辑 3.1.3 非逻辑
3.1 基本门电路
1. 与逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4.建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
3.1.1 与逻辑
1. 与逻辑原理
当决定一件事情的各个条件全部具备时，这件事情才会发生，这样的因果关系，称之 为与逻辑关系。
4. 建立工程
如图3-7 或逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-8 或逻辑功能仿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图
5. 编译仿真
图3-9 或逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
这里将引脚与硬件对应的引脚关系锁定，同样如图3-6所示。
1. 非逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
3.1.3 非逻辑
1. 非逻辑原理
表3-5 非逻辑真值表
2. 设计要求
对非门进行功能仿真和时序仿真，对比两种仿 真的区别，并用硬件实现非逻辑，用一个按键 作为输入控制一个发光二极管的亮灭，以此来 验证非逻辑的关系。
3. 硬件环境
这里的硬件环境与上面的与逻辑的有所区别， 这里只用一个按键S1。一个按键控制一个发光 二极管的亮灭。
图3-4 与逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-5 与逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-6 引脚锁定图
1. 或逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
3.1.2 或逻辑
1. 或逻辑原理
当决定一件事的各个条件中，只要有一个具备，这件事情就会发生，这样的因果关系， 叫做或逻辑关系。
3.2.1 与非逻辑电路
1. 与非逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
1. 与非逻辑原理
与非门逻辑运算式表示为Y=(A·B)′。可以理解为只有A和B都为1(真)时Y才为0(假)。
2. 设计要求
对与非门进行功能仿真和时序仿真，对比两种 仿真的区别，并用硬件实现与非逻辑，有两个 按键作为输入控制一个发光二极管的亮灭，以 此来验证与非的逻辑关系。
4. 建立工程
图3-10 非逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-11 输入波形文件图
5. 编译仿真
图3-12 非逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-13 非逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-14 引脚锁定图
3.2 复合逻辑电路
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5
与非逻辑电路 或非逻辑电路 异或逻辑电路 同或逻辑电路 与或非逻辑电路
3. 硬件环境
这里的硬件环境和与逻辑的完全一样。用两个 按键控制一个发光二极管的亮灭。
4. 建立工程
图3-30 同或逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-31 输入波形文件图 图3-32 同或逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-33 同或逻辑时序仿真图
2. 设计要求
对或门进行功能仿真和时序仿真，对比两种仿 真的区别，并用硬件实现或逻辑，有两个按键 作为输入控制一个发光二极管的亮、灭，以此 来验证或的逻辑关系。
3. 硬件环境
这里的硬件环境与上面的与逻辑的完全一样。 由两个按键控制一个发光二极管的亮、灭。所 使用的开发装置中的资源示意图如图3-1所示。
2. 设计要求
对与门进行功能仿真和时序仿真，对比两种仿 真的区别，并用硬件实现与逻辑，用两个按键 作为输入控制一个发光二极管的亮、灭，以此 来验证与的逻辑关系。
3. 硬件环境
图3-1 与门实验所用资源示意图
4.建立工程
图3-2 与逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-3 输入波形文件图
5. 编译仿真
3. 硬件环境
这里的硬件环境和与逻辑的完全一样。由两个 按键控制一个发光二极管的亮灭。
4. 建立工程
图3-15 与非逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-16 输入波形文件图 图3-17 与非逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-18 与非逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-19 引脚锁定图
3.2.2 或非逻辑电路
1. 同或逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6.硬件实现
1. 同或逻辑原理
同或逻辑运算式表示为Y=A·B+A′·B′。可以理解为只有A和B相等时Y才为1(真)。
2. 设计要求
对同或门进行功能仿真和时序仿真，对比两种 仿真的区别，并用硬件实现同或门逻辑，用两 个按键作为输入控制一个发光二极管的亮灭， 以此来验证同或门的逻辑关系。
3. 硬件环境
这里的硬件环境与上一节的完全一样。用两个 按键控制一个发光二极管的亮灭。
4. 建立工程
图3-20 或非逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-21 输入波形文件图 图3-22 或非逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-23 或非逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-24 引脚锁定图
3.2.3 异或逻辑电路
1. 或非逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
1. 或非逻辑原理
与非门逻辑运算式表示为Y=(A+B)′。可以理解为只有A和B都为0(假)时Y才为1(真)。
2. 设计要求
对或非门进行功能仿真和时序仿真，对比两种 仿真的区别，并用硬件实现或非逻辑，用两个 按键作为输入控制一个发光二极管的亮灭，以 此来验证或非的逻辑关系。
3. 硬件环境
这里的硬件环境和与逻辑的完全一样。用两个 按键控制一个发光二极管的亮灭。
4. 建立工程
图3-25 异或逻辑电路图
5. 编译仿真
图3-26 输入波形文件图 图3-27 异或逻辑功能仿真图
5. 编译仿真
图3-28 异或逻辑时序仿真图
6. 硬件实现
图3-29 引脚锁定图
3.2.4 同或逻辑电路
1. 异或逻辑原理 2. 设计要求 3. 硬件环境 4. 建立工程 5. 编译仿真 6. 硬件实现
1. 异或逻辑原理
异或门逻辑运算式表示为Y=A′·B+A·B′。可以理解为只有A和B不等时Y才为1(真)。
2. 设计要求
对异或门进行功能仿真和时序仿真，对比两种 仿真的区别，并用硬件实现异或门逻辑，用两 个按键作为输入控制一个发光二极管的亮灭， 以此来验证异或门的逻辑关系。