数字逻辑设计大作业报告(哈工大)

一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和基本原理。

2. 掌握数字逻辑电路的基本分析方法，如真值表、逻辑表达式等。

3. 熟悉常用数字逻辑门电路的功能和应用。

4. 提高数字电路实验技能，培养动手能力和团队协作精神。

二、实验原理数字逻辑电路是现代电子技术的基础，它主要研究如何用数字逻辑门电路实现各种逻辑功能。

数字逻辑电路的基本元件包括与门、或门、非门、异或门等，这些元件可以通过组合和连接实现复杂的逻辑功能。

1. 与门：当所有输入端都为高电平时，输出端才为高电平。

2. 或门：当至少有一个输入端为高电平时，输出端为高电平。

3. 非门：将输入端的高电平变为低电平，低电平变为高电平。

4. 异或门：当输入端两个高电平或两个低电平时，输出端为低电平，否则输出端为高电平。

三、实验内容1. 实验一：基本逻辑门电路的识别与测试（1）认识实验仪器：数字电路实验箱、逻辑笔、示波器等。

（2）识别与测试与门、或门、非门、异或门。

（3）观察并记录实验现象，分析实验结果。

2. 实验二：组合逻辑电路的设计与分析（1）设计一个简单的组合逻辑电路，如加法器、减法器等。

（2）根据真值表列出输入输出关系，画出逻辑电路图。

（3）利用逻辑门电路搭建电路，进行实验验证。

（4）观察并记录实验现象，分析实验结果。

3. 实验三：时序逻辑电路的设计与分析（1）设计一个简单的时序逻辑电路，如触发器、计数器等。

（2）根据电路功能，列出状态表和状态方程。

（3）利用触发器搭建电路，进行实验验证。

（4）观察并记录实验现象，分析实验结果。

四、实验步骤1. 实验一：（1）打开实验箱，检查各电路元件是否完好。

（2）根据电路图连接实验电路，包括与门、或门、非门、异或门等。

（3）使用逻辑笔和示波器测试各逻辑门电路的输出，观察并记录实验现象。

2. 实验二：（1）根据实验要求，设计组合逻辑电路。

（2）列出真值表，画出逻辑电路图。

（3）根据逻辑电路图连接实验电路，包括所需逻辑门电路等。

数字逻辑综合设计实验报告本次数字逻辑综合设计实验旨在通过集成数字电路设计的各项技能，实现课程中所学的数字逻辑电路的设计和应用。

本文将从实验流程、实验过程和实验结果三个方面进行详细阐述。

一、实验流程1.确定实验内容和目的。

2.设计电路，包括逻辑门、时序电路和其他数字电路。

3.将电路图转化为器件链路图。

4.验证器件是否可以直接连接，确定器件安装方式。

5.安装器件，焊接电路板。

6.进行测试和调试，确认电路是否可以正常工作。

7.完成实验报告并提交。

二、实验过程1.确定实验内容和目的本次实验的内容是建立一个多功能的数字电路，实现数字电路的常见功能，包括计数器、时序控制器等。

本次实验的目的是通过对数字电路设计的综合应用，提高学生对数字电路设计的实践能力。

2.设计电路在确定实验内容和目的之后，我们需要对电路进行设计。

为了实现功能的复杂性，我们设计了一个包含多个逻辑门、计数器和其他数字电路的复杂电路。

3.将电路图转化为器件链路图在完成电路设计后，我们需要将电路图转化为器件链路图。

我们需要根据电路设计中使用的器件类型和数量来确定器件链路图。

在转化过程中，我们需要考虑器件之间的连接方式、信号传输、电源连接等因素。

4.验证器件是否可以直接连接，确定器件安装方式对于电路板的安装和器件之间的连接问题，我们需要进行仔细的测试和验证。

只有当所有器件都可以无误地连接到电路板上并正常工作时，我们才能确定最佳的器件安装方式。

5.安装器件，焊接电路板完成以上所有的测试和验证后，我们可以开始完成电路板的安装。

在安装过程中，我们需要仔细按照器件链路图和设计图来进行布线和连接。

最后，我们需要进行焊接，确保连接性能和电路板的可靠性。

6.进行测试和调试，确认电路是否可以正常工作完成器件安装和焊接后，我们需要进行测试和调试。

我们需要检查每个部分的性能和功能，以确保电路可以正常工作。

如果我们发现任何错误或问题，我们需要进行进一步的调试和修复。

7.完成实验报告并提交。

一、实验目的1. 理解和掌握数字逻辑设计的基本原理和方法。

2. 熟悉数字电路的基本门电路和组合逻辑电路。

3. 培养动手能力和实验技能，提高逻辑思维和解决问题的能力。

4. 熟悉数字电路实验设备和仪器。

二、实验原理数字逻辑设计是计算机科学与技术、电子工程等领域的基础课程。

本实验旨在通过实际操作，让学生掌握数字逻辑设计的基本原理和方法，熟悉数字电路的基本门电路和组合逻辑电路。

数字逻辑电路主要由逻辑门组成，逻辑门是数字电路的基本单元。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。

根据逻辑门的功能，可以将数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路的输出只与当前输入有关，而时序逻辑电路的输出不仅与当前输入有关，还与之前的输入有关。

三、实验内容1. 逻辑门实验（1）实验目的：熟悉逻辑门的功能和特性，掌握逻辑门的测试方法。

（2）实验步骤：① 将实验箱中的逻辑门连接到测试板上。

② 根据实验要求，将输入端分别连接高电平（+5V）和低电平（0V）。

③ 观察输出端的变化，记录实验数据。

④ 分析实验结果，验证逻辑门的功能。

2. 组合逻辑电路实验（1）实验目的：掌握组合逻辑电路的设计方法，熟悉常用组合逻辑电路。

（2）实验步骤：① 根据实验要求，设计组合逻辑电路。

② 将电路连接到实验箱中。

③ 根据输入端的不同组合，观察输出端的变化，记录实验数据。

④ 分析实验结果，验证电路的功能。

3. 时序逻辑电路实验（1）实验目的：掌握时序逻辑电路的设计方法，熟悉常用时序逻辑电路。

（2）实验步骤：① 根据实验要求，设计时序逻辑电路。

② 将电路连接到实验箱中。

③ 观察电路的输出变化，记录实验数据。

④ 分析实验结果，验证电路的功能。

四、实验结果与分析1. 逻辑门实验结果：通过实验，验证了逻辑门的功能和特性，掌握了逻辑门的测试方法。

2. 组合逻辑电路实验结果：通过实验，掌握了组合逻辑电路的设计方法，熟悉了常用组合逻辑电路。

3. 时序逻辑电路实验结果：通过实验，掌握了时序逻辑电路的设计方法，熟悉了常用时序逻辑电路。

哈工大数字逻辑电路与系统实验报告引言本实验旨在通过对数字逻辑电路与系统的学习与实践，加深对数字逻辑电路原理和应用的理解，掌握数字逻辑电路实验的设计与调试方法。

本报告将详细介绍实验步骤、实验结果以及实验心得体会。

实验目的1.掌握基本的数字逻辑电路设计方法；2.熟悉数字逻辑电路的布线和调试方法；3.学会使用EDA软件进行数字逻辑电路的仿真和验证。

实验器材•FPGA开发板•EDA软件实验过程实验一：逻辑门的基本控制本实验采用FPGA开发板进行实验，以下是逻辑门的基本控制步骤：1.打开EDA软件，新建工程；2.选择FPGA开发板型号，并进行相应配置；3.在原理图设计界面上，依次放置与门、或门、非门和异或门，并连接输入输出引脚；4.面向测试向量实现逻辑门的控制和数据输入；5.运行仿真并进行调试。

实验二：数字逻辑电路实现本实验以4位全加器为例，进行数字逻辑电路的实现，以下是实验步骤：1.打开EDA软件，新建工程；2.选择FPGA开发板型号，并进行相应配置；3.在原理图设计界面上，放置输入引脚、逻辑门和输出引脚，并进行连接；4.根据全加器的真值表，设置输入信号，实现加法运算；5.运行仿真并进行调试。

实验三：数字逻辑电路的串联与并联本实验旨在通过对数字逻辑电路的串联与并联实现，加深对逻辑门的理解与应用。

以下是实验步骤：1.打开EDA软件，新建工程；2.选择FPGA开发板型号，并进行相应配置；3.在原理图设计界面上，放置多个逻辑门，并设置输入输出引脚；4.进行逻辑门的串联与并联连接；5.根据逻辑门的真值表，设置输入信号，进行运算；6.运行仿真并进行调试。

实验结果经过实验测试，实验结果如下：1.实验一：逻辑门的基本控制–与门的功能得到实现；–或门的功能得到实现；–非门的功能得到实现；–异或门的功能得到实现。

2.实验二：数字逻辑电路实现–4位全加器的功能得到实现；–正确进行了加法运算。

3.实验三：数字逻辑电路的串联与并联–逻辑门的串联与并联功能得到实现；–通过逻辑门的串联与并联，实现了复杂的逻辑运算。

姓名班级学号实验日期2014.11. 节次教师签字成绩实验名称出租车计价表的简单逻辑设计1.实验目的（1）掌握并熟练运用集成同步加法计数器74LS160芯片的清零、置数和级联功能的接法，并能综合运用这些接法实现进制改变等功能。

（2）掌握并熟练运用中规模4位二进制码比较器74LS85芯片的数码比较功能。

（3）用若干集成同步加法计数器74LS160芯片和中规模4位二进制码比较器74LS85芯片组合设计出租车计价表电路，使之实现如下功能：起步价为3公里内8元，超过3公里每公里收2元，停车不计费，将最后的钱数通过数码管显示。

2.总体设计方案或技术路线（1）行车距离的模拟：在车轮上安装传感器，获得车轮转动信息，即获得行车距离信息，将出租车行驶距离转换成与之成正比的脉冲个数。

本实验设定每100m产生一个脉冲，脉冲频率反应行车速度，脉冲源由示波器的信号发生器提供。

（2）基本计数电路：，将该脉冲作为74LS160（I）的时钟，通过同步每100米产生一个脉冲CP置数对该脉冲进行5分频，那么得到的脉冲CP为每500m（1里）产生一次。

1作为距离计数单位以便距离累加电路进行距离累加。

CP1作为价格计数单位则为1元/里，以便计价电路进行价格累加；CP1（3）距离累加电路：将74LS160（II）和74LS160（III）通过级联构成一个0～99的加法计数器，作为他们的时钟。

然后分别把对行驶距离进行累计（距离单位：里），其中CP1两个芯片和数码管连接显示行驶距离。

因此该计价表行驶距离最大值为99里，即49.5公里。

（4）比较判断电路：将CP1作为74LS160（IV）的时钟，实现距离累加功能，与（3）不同的是它的输出端QD QCQBQA与74LS85的A3A2A1A相连,而B3B2B1B为0110，意味着6个500m即3公里，当74LS160（IV）输出小于或等于3公里时，A>B端为低电平，当输出大于3公里时，A>B端为高电平。

姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩百秒内倒计时器设计1.实验目的1. 培养分析、设计逻辑电路的基本能力。

2. 进一步熟悉常用芯片的基本使用。

3. 熟悉仿真软件Multisim 11.0的基本操作。

2.总体设计方案或技术路线倒计时系统的原理框图如下所示：a.振荡环节和分频/计数控制环节用555电路组成多谐振荡器，产生f=1Hz的信号，即秒脉冲。

计数控制环节是指减1计数器状态为00（即倒计时结束）时，使计数器停止计数。

这时只要使秒脉冲不再持续即可。

这里将判零信号与多谐振荡器输出信号通过与门连接，即可实现该功能。

b.赋初值控制、减1计数器环节和译码显示环节这里用两片双时钟加/减计数器74LS192级联即可实现该部分功能。

将计数器输出端接到LED显示管，即可以实现译码显示功能。

c.判零电路和报警控制通过集成或门将计数器各输出连接起来，只有当计数器状态为00（两片74LS90的输出端QDQCQBQA=0000,此时倒计时输出结束），或门输出结果才为0。

将或门输出信号作为判零信号。

则倒计时结束时，秒脉冲停止，计数器不再计数。

将判零连接至非门后，将非门输出信号连接至小喇叭，这样，倒计时结束后，小喇叭发出声响，实现倒计时结束报警功能。

具体实现过程参见原理分析部分。

3.实验电路图图 1 秒脉冲产生及计数控制电路图 2赋初值、减1计数及判零报警电路图3完整电路4. 仪器设备名称、型号实验箱、子板1台双踪示波器1台数字万用表1台555定时器1片74LS90 1片74LS00 1片74LS192 2片74LS32 2片LED数码管2组（实验箱上集成）小喇叭1个（实验箱上集成）电容、电阻、导线等若干5.理论分析或仿真分析结果a.振荡环节和分频/计数控制环节用555电路组成多谐振荡器，产生f=1Hz的信号，即秒脉冲。

由555定时器构建多谐振荡器的基本原理，多谐振荡器的振荡周期为：这里采用Multisim 11.0对电路进行仿真。

两位数密码组合逻辑电路
电工自主设计实验
(一)实验目的
1.掌握74LS04、74LS74、74LS08等元件的逻辑功能和使用方法；
2.通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法。

(二)实验电路图
VCC
(三)仪器设备名称、型号
1.模拟数字电子技术试验箱
2.双路直流稳压电源
3.电阻、导线若干
(四)理论分析或仿真分析结果
(五)详细实验步骤及实验结果数据记录
⑵按照逻辑图连接好电路
⑶别对六个输入端施加高低电平，观察输出端小灯的情况
⑷列出真值表：
结论：逻辑表达式为：
(六)实验结论
1.应用74LS04、74LS74、74LS08等元件可以实现两位数密码的设置，在生活中具有广泛应用。

(七)对实验的改进及优化
应该在实验的基础上加上一个清零开关。

此密码器设计比较简单，输入正确的密码前，小灯保持不亮，表明输入密码错误。

但输入正确的密码后，小灯一直保持亮的状态，所以在后续的设计优化过程中考虑增加一个清零开关。

(八)本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
通过实验我了解了74LS138、74LS00、74LS20等元件的逻辑功能和使用方法，同时，通过实验，更加熟悉了组合逻辑电路的分析和设计方法。

在进行组合逻辑电路的设计时，应首先将给定的逻辑问题抽象成逻辑函数，列出其真值表，再根据真值表写出逻辑函数式并对其进行化简变换，最终根据化简变换后的逻辑函数式画出逻辑电路图。

参考文献
[1]杨世彦.电工学电子技术.机械工业出版社.2008
[2]邹其洪.电工电子实验与计算机仿真.电子工业出版社.2008。

班级：学号：姓名：一、利用Verilog HDL设计一个电路，对输入的一串二进制数，用于检测序列中连续3个或者3个以上的1，状态转换图如图所示。

状态转换表如图所示由题目要求可知，选择Moore型状态机实现功能。

通过quartusII 仿真验证功能。

源程序如下：module zuoye_1(clk,din,op);input clk,din;output op;reg[1:0]current_state,next_state;reg op;parameter S0=2'b00,S1=2'b01,S2=2'b10,S3=2'b11;always@(posedge clk)begincurrent_state <= next_state;endalways@(current_state or din)begincase(current_state)S0: beginop=0;if(din==0)next_state=S0;elsenext_state=S1;endS1: beginop=0;if(din==0)next_state=S0;elsenext_state=S2;endS2: beginop=0;if(din==0)next_state=S0;elsenext_state=S3;endS3: beginop=1;if(din==0)next_state=S0;elsenext_state=S3;enddefault:beginop=0;next_state=S0;endendcaseendendmodule编写激励文件如下：预置输入为：1001101110111101111100001101110`timescale 1 ns/ 1 psmodule cj_1_vlg_tst();reg clk;reg din;wire op;cj_1 i1 (.clk(clk),.din(din),.op(op));initialbeginclk=0;din=1; 1001101110111101111100001101110 #1 din=0;#2 din=1;#2 din=0;#1 din=1;#3 din=0;#1 din=1;#4 din=0;#1 din=1;#5 din=0;#1 din=0;#1 din=0;#2 din=1;#2 din=0;#1 din=1;#3 din=0;#1 $stop();$display("Running testbench");endalwaysbegin#(0.5) clk=~clk;endendmodule以下为仿真逻辑原理图：RTL VIEWERTechnology map viewer（mapping）Technology map viewer（fitting）以下为仿真波形图：。

数字逻辑大作业报告设计题目：电子密码锁班级: 1203105组员：任课教师：张彦航计算机科学与技术学院目录1. 设计目的及要求2. 设计意义3. 工作原理框图4. 各模块的设计5. 调试过程6. 设计结论7. 设计心得与总结8. 参考文献9. 附录一：总体器件表及相关器件的功能表、管脚分布附录二：总体设计图附录三：仿真结果1.设计目的及要求(1)设计一个开锁密码至少为4位数字（或更多）的密码锁。

(2)当开锁按扭开关（可设置8位或更多，其中只有4位有效，其余位为虚设）的输入代码等于所设密码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。

(3)从第一个按扭触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并发出报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。

(4)密码锁上带有数字时钟，当操作者开始按动按钮能进行倒计时显示。

2.设计意义随着社会的发展，人们对日常生活中的隐私保护越来越重视，传统的机械式钥匙开锁显然已经不能满足人们的要求，所以，为了满足人们的这一要求，增加安全性，用密码锁来代替钥匙的机械锁应运而生。

就密码锁而言，它具有更佳的安全性，保密性更好，同时密码也是可变的，使用起来更加的灵活，而且易于操作，在现实生活中得到了广泛的应用。

3.原理框图如上。

系统分为四个主要部分，其中键盘输入接受用户的输入S1---s9操作，移位寄存器记忆用户的输入状态，并给计数器一个输入开始信号，令其开始5cp时钟沿的计时。

如果用户输入正确，则计时器停止计数，结果显示执行输入正确的操作，如果5cp时钟沿内没有输入正确的密码，则电路复位。

输入s10，进行修改密码操作，并将密码保存在移位寄存器中。

4.各模块的设计编码器，将1---9转换为BCD码模块：输入由9个PB_DPST开关构成，用户按下开关时产生一个上升沿信号，通过自行设计的编码器将其转化为BCD码（输出在右上方）。

S1—s9作为密码输入按钮，s10作为密码修改的开关。

Harbin Institute of Technology数字逻辑电路与系统课程名称：数字逻辑电路与系统院系：电子与信息工程学院班级：姓名：学号：教师：吴芝路哈尔滨工业大学2014年12月实验二时序逻辑电路的设计与仿真3.2 同步计数器实验3.2.1 实验目的1. 练习使用计数器设计简单的时序电路2. 熟悉用MAXPLUS II 仿真时序电路的方法3.2.2 实验预习要求1. 预习教材《6-3 计数器》2. 了解本次实验的目的、电路设计要求3.2.3 实验原理计数器是最基本、最常用的时序逻辑电路之一，有很多品种。

按计数后的输出数码来分，有二进制及BCD 码等区别；按计数操作是否有公共外时钟控制来分，可分为异步及同步两类；此外，还有计数器的初始状态可否预置，计数长度（模）可否改变，以及可否双向等区别。

本实验用集成同步4 位二进制加法计数器74LS161 设计N 分频电路，使输出信号CPO 的频率为输入时钟信号CP 频率的1/N，其中N=(学号后两位mod 8)+8。

下表为74LS161 的功能表。

3.2.4 实验步骤1. 打开MAXPLUS II, 新建一个原理图文件，命名为EXP3_2.gdf。

2. 按照实验要求设计电路，将电路原理图填入下表。

3. 新建一个波形仿真文件，命名为EXP3_2.scf，加入时钟输入信号CP 及输出信号CPO，并点击MAXPLUS II 左侧工具条上的时钟按钮，将CP 的波形设置为周期性方波。

4. 运行仿真器得到输出信号CPO 的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输出信号）附于下表。

3.3 时序电路分析实验3.3.1 实验目的练习用MAXPLUS II 进行时序逻辑电路的分析。

3.3.2 实验预习要求1. 预习教材《6-3-1 异步二进制计数器》2. 了解本次实验的目的、电路分析要求3.3.3 实验原理分析如下时序电路的功能，并判断给出的波形图是否正确。

3.3.4 实验步骤1. 打开MAXPLUS II, 新建一个原理图文件，命名为EXP3_3.gdf。

一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和原理。

2. 掌握逻辑门电路的基本功能和应用。

3. 学会使用逻辑门电路设计简单的组合逻辑电路。

4. 培养实际动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理数字逻辑是研究数字电路的基本原理和设计方法的一门学科。

数字电路是由逻辑门电路组成的，逻辑门电路是实现逻辑运算的基本单元。

常见的逻辑门电路有与门、或门、非门、异或门等。

组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的，其输出仅与当前的输入有关，而与电路的历史状态无关。

组合逻辑电路的设计方法主要有真值表法、逻辑函数法、卡诺图法等。

三、实验仪器与设备1. 数字逻辑实验箱2. 移动电源3. 连接线4. 逻辑门电路模块5. 计算器四、实验内容1. 逻辑门电路测试（1）测试与门、或门、非门、异或门的功能。

（2）测试逻辑门电路的输出波形。

2. 组合逻辑电路设计（1）设计一个4位二进制加法器。

（2）设计一个4位二进制减法器。

（3）设计一个4位二进制乘法器。

（4）设计一个4位二进制除法器。

五、实验步骤1. 逻辑门电路测试（1）将实验箱上相应的逻辑门电路模块插入实验板。

（2）根据实验要求，连接输入端和输出端。

（3）打开移动电源，将输入端接入逻辑信号发生器。

（4）观察输出波形，记录实验结果。

2. 组合逻辑电路设计（1）根据实验要求，设计组合逻辑电路的原理图。

（2）根据原理图，将逻辑门电路模块插入实验板。

（3）连接输入端和输出端。

（4）打开移动电源，将输入端接入逻辑信号发生器。

（5）观察输出波形，记录实验结果。

六、实验结果与分析1. 逻辑门电路测试实验结果如下：（1）与门：当两个输入端都为高电平时，输出为高电平。

（2）或门：当两个输入端至少有一个为高电平时，输出为高电平。

（3）非门：输入端为高电平时，输出为低电平；输入端为低电平时，输出为高电平。

（4）异或门：当两个输入端不同时，输出为高电平。

2. 组合逻辑电路设计实验结果如下：（1）4位二进制加法器：能够实现两个4位二进制数的加法运算。

数字逻辑实验报告本次实验旨在通过数字逻辑实验的设计和实现，加深对数字逻辑电路原理的理解，并通过实际操作提高动手能力和解决问题的能力。

在本次实验中，我们将学习数字逻辑实验的基本原理和方法，掌握数字逻辑实验的设计与调试技巧，提高实验操作的熟练程度。

首先，我们进行了数字逻辑实验的准备工作，包括熟悉实验设备和器材的使用方法，了解实验电路的基本原理和设计要求。

在实验过程中，我们按照实验指导书上的要求，逐步完成了数字逻辑实验电路的设计、搭建和调试。

在实验过程中，我们遇到了一些问题，但通过分析问题的原因并进行逐步排除，最终成功完成了实验。

其次，我们进行了数字逻辑实验电路的测试和验证。

通过使用示波器、逻辑分析仪等测试设备，我们对搭建好的数字逻辑电路进行了测试，验证了实验电路的正确性和稳定性。

在测试过程中，我们发现了一些问题，但通过仔细观察和分析，最终找到了解决问题的方法，并取得了满意的测试结果。

最后，我们总结了本次实验的经验和教训。

通过本次实验，我们深刻理解了数字逻辑电路的原理和实现方法，提高了实验操作的技能和水平，增强了动手能力和解决问题的能力。

在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的专业能力和实践能力，为将来的发展打下坚实的基础。

通过本次实验，我们对数字逻辑实验有了更深入的了解，对数字逻辑电路的设计和实现有了更加丰富的经验，相信在今后的学习和工作中，我们能够更加熟练地运用数字逻辑知识，为实际工程问题的解决提供有力的支持。

总之，本次实验不仅增强了我们对数字逻辑实验的理解和掌握，也提高了我们的实验操作能力和解决问题的能力。

希望通过今后的学习和实践，我们能够不断提高自己的专业水平，为将来的发展打下坚实的基础。

一、实验背景数字逻辑是计算机科学和电子工程领域的基础学科，研究数字系统的设计和分析。

本次大实验旨在通过实际操作，加深对数字逻辑电路原理的理解，掌握逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现方法。

二、实验目的1. 理解并掌握数字逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 掌握常用逻辑门电路的功能和应用。

3. 熟悉组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现。

4. 提高实验操作能力和问题解决能力。

三、实验内容本次实验共分为三个部分：1. 逻辑门电路实验（1）实验目的：验证常用逻辑门电路的逻辑功能，熟悉各种门电路的逻辑符号。

（2）实验内容：- 测试与非门、或门、与门、异或门、同或门、非门等逻辑门电路的逻辑功能。

- 利用Multisim软件绘制逻辑门电路仿真图，验证逻辑功能。

2. 组合逻辑电路实验（1）实验目的：掌握组合逻辑电路的设计与实现方法。

（2）实验内容：- 设计并实现一个4位二进制加法器。

- 设计并实现一个4位二进制乘法器。

- 利用Multisim软件对设计结果进行仿真验证。

3. 时序逻辑电路实验（1）实验目的：掌握时序逻辑电路的设计与实现方法。

（2）实验内容：- 设计并实现一个异步复位计数器。

- 设计并实现一个同步复位计数器。

- 利用Multisim软件对设计结果进行仿真验证。

四、实验步骤1. 熟悉实验设备，了解实验原理。

2. 根据实验要求，设计电路图。

3. 利用Multisim软件绘制电路图，并进行仿真验证。

4. 将设计好的电路图下载到实验板上，进行实际操作。

5. 观察实验结果，分析实验数据。

五、实验结果与分析1. 逻辑门电路实验：实验结果显示，所有逻辑门电路的逻辑功能均符合预期，验证了实验原理的正确性。

2. 组合逻辑电路实验：- 4位二进制加法器实验：实验结果显示，加法器能够正确实现两个4位二进制数的加法运算。

- 4位二进制乘法器实验：实验结果显示，乘法器能够正确实现两个4位二进制数的乘法运算。

哈工大数字逻辑电路与系统实验报告Harbin Institute of Technology Harbin Institute of Technology数字逻辑电路与系统课程名称, 数字逻辑电路与系统院系, 电子与信息工程学院班级,哈尔滨工业大学2014年11月实验一组合逻辑电路的设计与仿真 2.1 实验要求本实验练习在 Maxplus II 环境下组合逻辑电路的设计与仿真，共包括5 个子实验，要求如下:节序实验内容要求2.2 三人表决电路实验必做2.3 译码器实验必做2.4 数据选择器实验必做2.5 ‘101’序列检测电路实验必做2.6 ‘1’的个数计算电路实验选做2.2 三人表决电路实验2.2.1 实验目的1. 熟悉MAXPLUS II 原理图设计、波形仿真流程2. 练习用门电路实现给定的组合逻辑函数2.2.2 实验预习要求1. 预习教材《第四章组合逻辑电路》2. 了解本次实验的目的、电路设计要求2.2.3 实验原理设计三人表决电路，其原理为:三个人对某个提案进行表决，当多数人同意时，则提案通过，否则提案不通过。

输入:A、B、C，为’1’时表示同意，为’0’时表示不同意;输出:F，为’0’时表示提案通过，为’1’时表示提案不通过;电路的真值表如下:要求使用基本的与门、或门、非门在MAXPLUS II 环境下完成电路的设计与波形仿真。

2.2.4 实验步骤1. 打开MAXPLUS II, 新建一个原理图文件，命名为EXP2_2.gdf。

2. 按照实验要求设计电路，将电路原理图填入下表。

三人表决电路原理图3. 新建一个波形仿真文件，命名为EXP2_2.scf，加入所有输入输出信号，并绘制输入信号A、B、C 的波形(真值表中的每种输入情况均需出现)。

4. 运行仿真器得到输出信号F 的波形，将完整的仿真波形图(包括全部输入输出信号)附于下表。

三人表决电路仿真波形图2.3 译码器实验2.3.1 实验目的熟悉用译码器设计组合逻辑电路，并练习将多个低位数译码器扩展为一个高位数译码器。

竭诚为您提供优质文档/双击可除哈工大电路实验1实验报告篇一：哈工大数字电路实验报告实验二数字逻辑电路与系统上机实验讲义实验二时序逻辑电路的设计与仿真课程名称：院系：班级：姓名：学号：教师：哈尔滨工业大学20XX年12月实验二时序逻辑电路的设计与仿真3.1实验要求本实验练习在maxplusII环境下时序逻辑电路的设计与仿真，共包括6个子实验，要求如下：3.2同步计数器实验3.2.1实验目的1.练习使用计数器设计简单的时序电路2.熟悉用mAxpLusII仿真时序电路的方法3.2.2实验预习要求1.预习教材《6-3计数器》2.了解本次实验的目的、电路设计要求3.2.3实验原理计数器是最基本、最常用的时序逻辑电路之一，有很多品种。

按计数后的输出数码来分，有二进制及bcD码等区别；按计数操作是否有公共外时钟控制来分，可分为异步及同步两类；此外，还有计数器的初始状态可否预置，计数长度（模）可否改变，以及可否双向等区别。

本实验用集成同步4位二进制加法计数器74Ls161设计n分频电路，使输出信号cpo的频率为输入时钟信号cp频率的1/n，其中n=(学号后两位mod3.2.4实验步骤1.打开mAxpLusII,新建一个原理图文件，命名为exp3_2.gdf。

2.按照实验要求设计电路，将电路原理图填入下表。

3.新建一个波形仿真文件，命名为exp3_2.scf，加入时钟输入信号cp及输出信号cpo，并点击mAxpLusII左侧工具条上的时钟按钮，将cp的波形设置为周期性方波。

4.运行仿真器得到输出信号cpo的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输出信号）附于下表。

3.3时序电路分析实验3.3.1实验目的练习用mAxpLusII进行时序逻辑电路的分析。

3.3.2实验预习要求1.预习教材《6-3-1异步二进制计数器》2.了解本次实验的目的、电路分析要求3.3.3实验原理分析如下时序电路的功能，并判断给出的波形图是否正确。

数字逻辑设计报告数字逻辑设计报告是一份包含数字逻辑设计项目的详细分析，设计和验证结果的文档。

它通常由一个项目小组准备，以记录和组织整个项目过程中的信息、工作进展和最终成果。

数字逻辑设计报告的主要目的是向受众群体介绍数字逻辑设计的基础概念和实践，展示项目小组在项目开发过程中采取的方法以及对复杂问题的解决方案。

此外，数字逻辑设计报告还可以作为后续工作的参考，帮助理解和维护数字逻辑系统。

数字逻辑设计报告应该包括以下重要方面的信息：1. 项目概述：这一章节应该涵盖数字逻辑设计的基础知识和项目的背景信息。

它应该概述数字逻辑设计项目的范围和目标，包括展示了所需的逻辑电路的概念和要求。

也应包括对现有设计方案的概述和论证。

2. 设计方法：本章节应介绍数字逻辑设计小组采用的技术和方法，包括设计流程(如设计、模拟、调试等)和工程工具(如EDA工具、模拟器等)。

此外，还应该介绍具体使用的编程语言和框架，以及设计小组应用的规范方法。

3. 数字电路设计：本章节应详细介绍数字电路设计的实际操作过程。

这应该包括基于项目需求对数字电路进行设计、模拟和验证的详细过程。

需要使用实际案例和图表来具体展示设计细节。

数字电路设计应遵循一定的设计规范和标准。

4. 测试与验证: 本章节应描述数字电路进行测试和验证的过程。

这些步骤可以分为模拟和实际测试两类。

在此过程中，需要对电路进行性能分析、优化和验证。

同时需要讨论如何诊断和修复电路中的故障。

5. 结果和分析：在此章节中，需要对数字逻辑设计项目的结果进行总结。

总结包括设计方案的特点、设计中遇到的问题以及解决方案，评估数据和分析。

需要根据实际结果对设计进行评估。

6. 项目结论：在本章节中，应总结项目的成果，并讨论未来的工作计划，以进一步完善如此数字逻辑电路的设计。

7. 引用和附录：需要包含文献资料和附录。

文献资料可以包括所涉及的元器件、文献资源等。

附录可以包括一些相关的原始数据、参数，供给后续工作参考使用。

总成绩：
一、设计任务
七人表决器的设计
二、设计条件
本设计基于学校实验室，所用元件如下：
EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台
集成运算放大器实验插板一块
直流稳压电源一台
双踪示波器一台
数字万用表一块
主要元器件
同步加法计数器74LS161、74LS151、导线等
（EEL—69模拟、数字电子技术实验箱上有喇叭、三极管以及芯片的插座；集成运算放大器实验插板上有不同参数值的电阻和电容，可任意选用）
三、设计要求
①有七人参与表决，显示赞同者个数。

②当赞同者达到及超过4人时，绿灯显示表示通过。

四、设计内容
电路原理图（含管脚接线）
1.计算与仿真分析
3. 调试流程
通过查阅相关资料了解74LS151和74LS161的功能，设计电路，用Multisim画电路原理图，进行仿真试验，得到效果与预期结果相同，电路正确。

4. 设计和使用说明
7个人分别对应7个电平开关，当7人表决结束，通过为高电平，按下J2开关，数码管显示表决通过人数，超过4人电平指示灯点亮。

五、设计总结
通过本次实验，我加深了对数字电路的了解以及相关知识的掌握，熟悉芯片的使用，通过电路的调试，加强了专业知识技能。

六、设计参考资料
[1]杨世彦. 电工学(中册)电子技术. 机械工业出版社. 2008.。

哈工大数字电路大作业2数电大作业（二）1120410104 周胜阳一、题目要求题目：利用Verilog HDL设计一个逻辑控制电路，用于对某备进行模式切换控制，设备模式共三种，控制方式为：a) 直通模式：高电平为直通有效，接地为直通无效；b) 跳频模式：接地为跳频模式有效，高电平跳频无效；c) 调谐模式：接地为调谐模式有效，高电平调谐无效。

设备的同一时刻只有且必须有一个模式有效，其他两个无效。

为防止同时多个模式有效，模式切换之间应有较小的延时，利用按键作为三种模式切换输入（按键最好有消除抖动的措施）二、设计思路1、整体思路：本题可以视为一个Moore型状态机。

通过op的位数控制直通、调谐、调频模式的转换。

当选择直通模式时，op 为100；选择调频模式时，op为001；选择调谐模式时，op 为010。

2、按键消抖：在检测出键闭合后执行一个延时程序，5ms～10ms的延时，让前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有键按下。

当检测到按键释放后，也要给5ms～10ms的延时，待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。

本题中，我们将延时设为3个时钟周期三、程序设计1.代码：module zsy2(clk,anjian,out);input clk,anjian;output [2:0] out;reg [2:0] out;reg [2:0] mode1=3'b111,mode0=3'b111;wire anjian_done; //按键触发parameter D=3'b010，Z=3'b100,T=3'b001,; //定义了三个模式Z为直通，T为跳频，D为调谐reg shake1,shake2,shake3; //定义消抖用的三个变量always@(posedge clk) //上升沿触发beginshake1<=anjian;shake2<=shake1;shake3<=shake2;mode1=mode0; //这个模块用于消抖，程序来源于百度out=mode1;endassign anjian_done = (shake1 | shake2 | shake3);always@(anjian_done)begin //下面的部分就是一个状态机，和作业1一样。