数字逻辑电路实验课程设计

数字逻辑电路实验报告姓名：班级：学号：指导老师：耿霞学校：江苏大学目录一、实验目的 (3)二、设计要求 (3)三、具体设计思路 (3)1.24进制计数器的设计 (4)2.60进制计数器的设计 (5)3.二路选择器的设计 (6)4.分频器的设计 (6)5.动态扫描的涉及 (7)6.整点报时功能的设计 (8)7.选择显示与闹钟设置的设计 (9)四、顶层图 (10)五、各个模块 (11)1.计时模块 (11)2.整点报时与闹钟模块 (11)六、设计总结 (12)一：实验目的1.学会应用数字系统方法进行电路设计；2.进一步学会应用Quartus软件开发应用能力；3.培养综合实验的能力。

二：设计要求设计一个多功能数字时钟，具有以下几个功能：（1）能进行正常的时、分、秒计时。

①使用一个二十四进制和两个六十进制的计数器级联。

分计数器以秒计数器的进位作为计数脉冲，小时计数器以分计时器的进位作为计数脉冲。

②给秒1Hz 。

（2）可以使用以EP1C12F324C8为核心的硬件系统上的脉冲按键或者拨动开关实现“校时”，“校分”及清零功能。

（3）可以使用系统上的扬声器进行整点报时①计时到59分50秒时，每两秒一次低音报时，整点进行高音报时。

②低音报时用512Hz，高音报时用1kHz。

（4）设置闹钟，并连接扬声器实现闹铃功能。

①设定闹钟时间与新的计数器进行存储，与正常计时互不干扰。

②与正常计时状态进行切换。

③设定一个比较模块，当计时与闹钟相等时，驱动扬声器鸣叫。

④闹钟响声控制在一分钟之内，可以在一分钟设置按键取消闹时状态（5）用动态数码管显示时间。

①用6个数码管，分别用一组独立的七段码进行驱动显示，将小时高位到秒低位共6组时间经过7段译码，按照顺序锁定到数码管上。

②用动态扫描的方式显示。

③扫描频率越高越稳定。

三：具体设计思路利用按键实现“校时”，“校分”及清零功能。

（1）SA：校时键。

按下SA键时，时计数器迅速递增，按24小时循环，并且计满23时回到00.（2）SB：校分键。

实验一 半加器和全加器I实验平台实验要求使用TTL 小规模集成电路芯片74LS00搭建半加器电路和全加器电路，电路的输入接实验平台开关，电路输出接实验平台的发光管。

希望同学们能够通过实验掌握使用基本门电路设计实现数字电路的方法。

实验原理在数字电路中，门电路就是用来实现基本逻辑关系的电路，比如这个实验中的半加器和全加器。

最基本的门电路是与门、或门和非门，由这些门可以组合成其它的逻辑电路。

门电路最初由分立元件组成，集成电路出现后，我们现在使用的门电路都是集成门电路。

半加器：完成两个一位二进制数的相加而求得“和”及“进位”。

全加器：当多位二进制数相加时，高位的相加运算除了要将本位的加数和被加数相加以外，还要考虑低位是否有向该位的进位。

全加器完成将两个一位的二进制数相加，并考虑低位来的进位，相当于三个一位二进制数相加的电路。

实验步骤1． 设计根据半加器和全加器列出真值表，写出输出函数，因为实验要求使用“与非门”实现，将输出函数转换为“与非门”形式，画出使用与非门实现半加器和全加器的电路图。

半加器与非门电路 全加器与非门电路连线所用芯片的Vcc 连起来接+5V ；所用芯片的GND 连起来接地（GND ）。

电路的输入接实验平台开关，电路的输出接实验平台的发光管。

实验提供的74LS00芯片逻辑与引脚图如下。

每块芯片中有四组 2 输入端与非门（正逻辑），根据步骤1设计的电路图，搭建半加器电路需要5个与非门（ 可使用2块74LS00芯片），搭建全加器电路需要9个与非门（可使用3块74LS00芯片）。

双列直插封装74LS00芯片逻辑图和引脚图3．验证开关向上拨为“1”，向下拨为“0”；发光管为“1”时点亮，为“0”时熄灭。

根据真值表，检验你所搭建的半加器和全加器电路，是否满足设计要求。

实验报告要求1．填妥姓名、班级外，必须填写完成报告的日期（年月日），以后的实验报告要求里不再冗述。

2．写出使用TTL小规模集成电路芯片74LS00完成半加器的设计和实现的完整过程（根据功能要求列真值表->写输出函数->将输出函数变换成“与非门”形式->画出电路图->根据芯片引脚连线->验证结果）3．结合实验中接触和使用的小规模集成电路，请说说什么是集成电路？常用的中小规模集成电路产品有哪些？4．实验过程中你遇到了哪些问题？实验刚开始时，你觉得计算机硬件课程的实验最难理解的地方在哪里？5．实验一和实验二使用两种不同的方式（小规模集成电路，可编程器件）实现全加器电路，就两种方式谈谈你实验的体会。

绪论数字逻辑电路是高等学校计算机科学技术专业中的一门主要的技术基础课程，它是为培养计算机科学技术专业人才的需要而设置的，它为计算机组成原理、微型机与其应用等后续课程打下牢固的硬件基础。

数字逻辑电路是一门理论性和实践性均较强的专业基础课，实验是数字逻辑电路课程中极其重要的实践环节。

通过数字逻辑电路实验可以使学生真正掌握本课程的基本知识和基本理论，加强对课本知识的理解，有利于培养各方面的能力；有利于实践技能的提高；有利于严谨的科学作风的形成。

一、常用电子仪器的使用1、示波器2、THD—4型数字电路实验箱3、万用表二、实验课的程序1．实验预习由于实验课的时间有限，因此，每次实验前要作好预习，写好预习报告。

预习的要求：a．理解实验原理，包括所用元器件的功能。

b．粗略了解实验具体过程。

c．根据实验要求，画好实验线路与数据表格。

2．实验操作每次测量后，应立即将数据记录下来，并由实验老师签字。

实验操作一般步骤：（1）在连接实验线路之前，必须保证“数字电路实验箱”所有电源关闭；（2）按所画的实验线路图连接实验线路，所用短路线必须事先用万用表检查，以减少故障点；（3）实验线路连接完成后，必须仔细检查实验线路，以保证实验线路连接无误；（4）实验线路连接正确后，接通电源，进行具体实验。

（5）如变动实验线路，必须从（1）重新进行。

故障检查方法与处理：（1）检查元器件的接入电源是否正确；（2）使实验线路处于静态，用万用表“直流电压挡”，从输入级向输出级逐级检查逻辑电平，确定故障点；（3）关闭“数字电路实验箱”电源，用万用表“欧姆挡”，检查实验线路连接是否正确，确定故障点；（4）关闭“数字电路实验箱”电源，按实验操作一般步骤（2）（3）（4）将故障排除。

3．实验报告写实验报告应有如下项目：（1）实验目的（2）实验内容（3）实验设备与元器件（4）实验元器件引脚图（5）实验步骤、实验线路与实验记录等（6）实验结果与故障处理分析、讨论和体会等（7）“思考题”要求同学在完成基本实验内容的前提下去做，并将实验内容、实验所用器件、线路、结果与分析等做副页附在实验报告最后，其副页由实验老师签字确认。

大学数字逻辑实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握数字逻辑电路的基本原理和设计方法；2. 熟悉数字逻辑电路的仿真与实验操作；3. 了解数字逻辑电路在实际工程中的应用。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的数字逻辑电路；2. 能够使用相关软件对数字逻辑电路进行仿真与测试；3. 能够分析并解决数字逻辑电路中存在的问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字逻辑电路的探究兴趣，激发学生学习积极性；2. 培养学生的团队协作能力，增强合作意识；3. 培养学生的创新意识，提高实践能力。

课程性质：本课程为大学电子信息类专业的实验课程，旨在帮助学生将数字逻辑理论知识与实际操作相结合，提高学生的动手能力和实践能力。

学生特点：学生已具备一定的数字逻辑理论知识，但对于实验操作和相关软件的使用相对陌生。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实验操作技能的培养。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程设计中，提高学生的综合素质。

课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。

1. 数字逻辑电路基本原理：包括逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等基本概念和原理。

- 教材章节：第1章 数字逻辑电路基础- 内容列举：逻辑门功能与真值表、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路原理。

2. 数字逻辑电路设计方法：介绍常用数字逻辑电路设计方法，如原理图设计、硬件描述语言等。

- 教材章节：第2章 数字逻辑电路设计方法- 内容列举：原理图设计方法、硬件描述语言基础、数字逻辑电路设计实例。

3. 数字逻辑电路仿真与实验操作：学习使用相关软件进行数字逻辑电路的仿真与实验操作。

- 教材章节：第3章 数字逻辑电路仿真与实验- 内容列举：仿真软件介绍、仿真流程、实验操作步骤。

4. 数字逻辑电路在实际工程中的应用：分析数字逻辑电路在通信、计算机等领域的应用案例。

- 教材章节：第4章 数字逻辑电路应用- 内容列举：数字通信系统中数字逻辑电路的应用、计算机硬件中数字逻辑电路的应用。

数字逻辑实验与课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字逻辑电路的基本原理，掌握常用逻辑门的功能及特点。

2. 学生能运用所学知识设计简单的数字逻辑电路，并进行功能分析。

3. 学生了解数字电路的测试方法，能对实验结果进行分析。

技能目标：1. 学生能熟练使用数字逻辑实验仪器和设备，进行基本的电路搭建和测试。

2. 学生具备一定的电路图阅读和绘制能力，能根据需求完成数字逻辑电路设计。

3. 学生能运用所学知识解决实际问题，具备一定的创新能力和动手能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过实验与课程设计，培养对数字逻辑电路的兴趣，提高学习积极性。

2. 学生在实验过程中，学会合作与交流，培养团队意识和解决问题的能力。

3. 学生认识到数字逻辑电路在现代科技领域的重要性，增强社会责任感和创新意识。

本课程旨在帮助学生在掌握数字逻辑电路基本知识的基础上，提高实践操作能力和创新设计能力。

针对学生的年级特点，课程注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力和实际应用能力。

通过课程学习，使学生具备进一步深入研究数字逻辑电路的兴趣和基础。

教学要求教师在课程设计中关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能在课程中取得实质性的进步。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 数字逻辑电路基本原理- 逻辑门电路：介绍与、或、非、异或等基本逻辑门的功能、符号及真值表。

- 组合逻辑电路：讲解组合逻辑电路的设计方法，分析常用组合逻辑电路的功能。

2. 数字逻辑电路设计与应用- 时序逻辑电路：介绍触发器、计数器等时序逻辑电路的工作原理及设计方法。

- 数字电路应用：以实际案例为例，讲解数字逻辑电路在实际应用中的设计方法。

3. 数字逻辑电路实验与测试- 实验方法：学习数字逻辑电路实验的基本操作方法，包括仪器使用、电路搭建和测试。

- 实验项目：完成组合逻辑电路和时序逻辑电路的搭建与测试，分析实验结果。

教学内容安排与进度：1. 第1-2周：数字逻辑电路基本原理学习，进行逻辑门电路实验。

绪论数字逻辑电路是高等学校计算机科学技术专业中的一门主要的技术基础课程，它是为培养计算机科学技术专业人才的需要而设置的，它为计算机组成原理、微型机及其应用等后续课程打下牢固的硬件基础。

数字逻辑电路是一门理论性和实践性均较强的专业基础课，实验是数字逻辑电路课程中极其重要的实践环节。

通过数字逻辑电路实验可以使学生真正掌握本课程的基本知识和基本理论，加强对课本知识的理解，有利于培养各方面的能力；有利于实践技能的提高；有利于严谨的科学作风的形成。

一、常用电子仪器的使用1、示波器2、THD—4型数字电路实验箱3、万用表二、实验课的程序1．实验预习由于实验课的时间有限，因此，每次实验前要作好预习，写好预习报告。

预习的要求：a．理解实验原理，包括所用元器件的功能。

b．粗略了解实验具体过程。

c．根据实验要求，画好实验线路及数据表格。

2．实验操作每次测量后，应立即将数据记录下来，并由实验老师签字。

实验操作一般步骤：（1）在连接实验线路之前，必须保证“数字电路实验箱”所有电源关闭；（2）按所画的实验线路图连接实验线路，所用短路线必须事先用万用表检查，以减少故障点；（3）实验线路连接完成后，必须仔细检查实验线路，以保证实验线路连接无误；（4）实验线路连接正确后，接通电源，进行具体实验。

（5）如变动实验线路，必须从（1）重新进行。

故障检查方法及处理：（1）检查元器件的接入电源是否正确；（2）使实验线路处于静态，用万用表“直流电压挡”，从输入级向输出级逐级检查逻辑电平，确定故障点；（3）关闭“数字电路实验箱”电源，用万用表“欧姆挡”，检查实验线路连接是否正确，确定故障点；（4）关闭“数字电路实验箱”电源，按实验操作一般步骤（2）（3）（4）将故障排除。

3．实验报告写实验报告应有如下项目：（1）实验目的（2）实验内容（3）实验设备及元器件（4）实验元器件引脚图（5）实验步骤、实验线路及实验记录等（6）实验结果及故障处理分析、讨论和体会等（7）“思考题”要求同学在完成基本实验内容的前提下去做，并将实验内容、实验所用器件、线路、结果及分析等做副页附在实验报告最后，其副页由实验老师签字确认。

数字逻辑与电路设计实践教案教案：数字逻辑与电路设计实践一、教学目标1.掌握数字逻辑的基本概念和电路设计的基本原则。

2.学会分析和设计简单的数字电路。

3.培养学生对数字逻辑电路的兴趣和解决问题的能力。

二、教学内容1.数字逻辑的基本概念2.电路设计的基本原则3.简单数字电路的分析与设计4.数字逻辑电路的应用实例三、教学步骤1.导入新课：通过展示一些常见的数字逻辑电路应用实例（如计算机、计数器等），引导学生思考数字逻辑电路的基本概念和作用。

2.学习数字逻辑的基本概念：介绍数字逻辑的基本概念，包括二进制数制、逻辑代数、门电路等。

通过实例和习题帮助学生加深理解。

3.学习电路设计的基本原则：介绍电路设计的基本原则，包括电源、接地、布线等。

通过实例和习题帮助学生加深理解。

4.分析简单数字电路：通过实例，引导学生分析简单的数字电路，如AND、OR、NOT等门电路，以及如何使用这些门电路组成更复杂的电路。

5.设计简单数字电路：通过实例，引导学生设计简单的数字电路，如一位全加器、一位比较器等。

鼓励学生尝试不同的设计方案，并通过讨论和指导完善设计方案。

6.应用实例讲解：介绍数字逻辑电路的应用实例，如计算机中的CPU、内存等，引导学生了解数字逻辑电路在计算机科学中的应用。

7.课堂互动与讨论：通过提问、讨论等方式，鼓励学生参与课堂互动，加深对数字逻辑电路的理解。

8.布置作业：布置相关习题和项目，帮助学生巩固所学知识和提高实践能力。

9.复习与总结：回顾本节课的重点内容，总结数字逻辑与电路设计的基本概念和实践方法。

四、教学评价1.通过课堂互动和讨论，观察学生对数字逻辑和电路设计的理解程度。

2.通过课后作业和项目，评价学生的实践能力和解决问题的能力。

3.通过定期测验和考试，检查学生对本课程内容的掌握程度。

五、教学反思1.反思教学内容是否符合学生的认知水平和兴趣爱好。

2.反思教学方法是否能够激发学生的学习兴趣和参与度。

3.反思教学评价是否能够真实反映学生的学习情况和能力水平。

数字逻辑电路设计实验教案赵蕙一、实验目的1. 理解数字逻辑电路的基本概念和原理。

2. 掌握逻辑门电路的组成和功能。

3. 学会使用逻辑门电路设计简单的数字电路。

4. 培养实验操作能力和团队协作能力。

二、实验原理1. 数字逻辑电路的基本概念：数字逻辑电路是由逻辑门电路组成的，能够实现数字信号的逻辑运算和处理。

2. 逻辑门电路：包括与门、或门、非门、异或门等，分别实现不同的逻辑运算。

3. 数字电路设计：根据实际需求，选择合适的逻辑门电路进行组合，实现所需的数字功能。

三、实验内容1. 实验器材：逻辑门电路模块、导线、电源等。

2. 实验任务：设计与实现一个简单的数字电路，完成特定的逻辑功能。

3. 实验步骤：a. 了解并分析所需实现的数字逻辑功能。

b. 选择合适的逻辑门电路，进行电路设计。

c. 连接电路，进行功能验证。

d. 分析实验结果，优化电路设计。

四、实验注意事项1. 实验前需认真了解实验原理和内容，明确实验目的。

2. 严格遵守实验操作规程，确保实验安全。

3. 实验过程中，要仔细观察现象，认真记录数据。

五、实验报告要求1. 报告内容：实验目的、原理、内容、步骤、结果及分析。

2. 报告格式：文字描述清晰，图表规范，数据准确。

4. 提交时间：实验结束后一周内。

六、实验评价1. 评价标准：能否准确理解数字逻辑电路的基本概念和原理。

是否能够熟练掌握逻辑门电路的组成和功能。

能否独立完成简单的数字电路设计。

2. 评价方法：实验过程观察：观察学生在实验过程中的操作是否规范，是否能与团队成员有效沟通协作。

实验结果分析：分析学生设计的数字电路是否能实现预定功能，结果是否准确。

实验报告评审：评审学生的实验报告是否内容完整，分析深入，结论合理。

七、实验拓展1. 数字逻辑电路的进一步学习：学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的design。

研究数字电路的仿真和实际应用。

2. 相关课程和资源推荐：数字电路与逻辑设计相关课程。

专业书籍和在线教程。

数字逻辑电路设计课程设计——多功能数字钟学校专业班级姓名学号数字系统综合设计——多功能数字钟实验目的1.学会将VHDL程序生成为自己的逻辑器件；2.学会应用数字系统方法进行电路设计；3.能够更加熟练得运用VHDL语言来编写、开发自己的数字电路；4.进一步掌握Quartus Ⅱ软件的用法；5.理解和实践编写较大型逻辑电路的步骤和方法，深入理解层次化设计方法；6.培养综合实验能力。

设计目的1.拥有正常的时、分、秒及时功能。

2.能利用实验板上的按键实现校时、校分及秒清零。

3.能利用实验板上的扬声器做整点报时。

4.闹钟功能。

5.在MAXPLUS Ⅱ中采用层次化设计方法进行设计。

6.完成全部电路设计后在实验板上下载，验证设计课题的正确性。

设计方案根据图1-1的总体设计框图，可以将整个系统分为6个模块来实现，分别是计时模块、校时模块、整点报时模块、分频模块、动态显示模块及闹钟模块。

图1-1 多功能数字钟总体设计框图11.计时模块该模块的设计相对简单，使用一个二十四进制和两个六十进制计数器级联，构成数字钟的基本框架。

二十四进制计数器用于计时，六十进制计数器用于计分和计秒。

只要给秒计数器一个1Hz的时钟脉冲，则可以进行正常计时。

分计数器以秒计数器的进位作为计数脉冲，小时计数器以分计数器的进位作为计数脉冲。

2.校时模块校时模块设计要求实现校时、校分以及秒清零功能。

✧按下校时键，小时计数器迅速递增以调至所需要的小时位。

✧按下校分键，分计数器迅速递增以调至所需要的分位。

✧按下清零键，将秒计数器清零。

在设计此模块时要注意屏蔽校分时分计数器的进位信号，以防止小时计数器计数；利用D触发器消除校时校分是的按键抖动；计时采用1Hz的脉冲驱动计数器计数，而校对时间时应选用相对高频率的信号驱动计数器以达到快速校对时间的目的。

3.整点报时模块该模块的功能要求是：计时到59分50秒时，每两秒一次低音报时，整点进行高音报时，可以将报时信号接到试验板上的扬声器输出。

数字逻辑与数字电路课程设计一、设计背景数字逻辑与数字电路是计算机科学专业的基础课程之一，它主要涵盖了数字信号的表示和处理，是计算机设计和实现中必备的一部分。

本次课程设计旨在让学生通过实践掌握数字逻辑和数字电路的知识，以及设计数字电路的能力。

通过完成本课程设计，学生可以加深对数字逻辑和数字电路的理解，同时提升他们的实践能力和解决问题的能力。

二、设计任务本次课程设计主要分为两个部分：数字逻辑实验和数字电路设计。

学生需要独立完成以下设计任务：1. 数字逻辑实验在本部分任务中，学生需要通过实验掌握数字逻辑的知识，包括数字信号的表示和处理，数字电路的基本构成，以及逻辑门电路的设计和实现。

具体的实验内容包括：•数字信号的表示和传输实验•逻辑门电路的设计和实现实验•组合逻辑电路设计实验•时序逻辑电路设计实验以上实验的具体内容和要求将在教学过程中给出。

2. 数字电路设计在本部分任务中，学生需要独立设计一个数字电路，该电路需要包括以下要求：•设计一个数字电路，要求满足特定的功能需求（需在教学过程中给出）•独立完成电路设计和仿真•备注电路设计思路和设计注意点•编写实验报告三、设计要求在完成本次课程设计时，学生需要满足以下要求：1.学生需要独立完成任务，并且不得抄袭或参考他人作业。

2.课程设计需要使用具有仿真能力的数字电路软件，如Proteus、Multisim等。

3.设计的电路需要经过仿真验证，并且保证实验结果是正确的。

4.实验报告需要使用Markdown文本格式，并附上仿真截图和思路分析。

5.实验报告需要在规定时间内提交，逾期不予评分。

四、设计评分本次课程设计的评分主要从以下几个方面进行考核：1.实验报告的格式是否正确，是否能够清晰地表达设计思路和仿真结果。

2.数字逻辑实验的完成情况和实验结果是否正确。

3.数字电路设计的完成情况和电路的功能是否满足要求。

4.总体评价：包括实验的难度、完成质量和表现等。

五、结语数字逻辑和数字电路是计算机科学专业必修的一门课程，本次课程设计旨在通过实践提高学生的数字电路设计能力和解决问题的能力。

设计课题：短跑计时器（难度系数：0.95+0.5）一、课程设计目的1、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知计时计数器、译码显示和计时门控电路的工作原理及特点；2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。

二、设计内容和基本功能1、短跑计时器数码显示位为“4位半”，显示分、秒、毫秒；2、“毫秒”数码位仅为两位，百位、十位；3、“秒”数码位仅为两位，十位、个位；4、“分”仅一位为LED 管显示，LED 管“亮”为1分；5、最大计时限值为1分59秒99，超限值时应可视或可闻报警；6、“键控”应为计时开始/继续（A ）、计时停止/暂停（B ）和复位/清零（C ）等三个按键开关。

开关键控流程：计时开始/继续（A）计时停止/暂停（B ）计时复位/清零（C ）三、发挥功能“超限值时数码显示消隐并计时停止”功能的电路设计和实现要求。

四、实践步骤1、收集相关资料，完成相关电路的设计图，正确选用适合设计内容的集成电路、器件和器材，并列出“领料清单”；2、根据所设计的电路图，完成电路的制作安装、调试，并完善其设计功能。

五、实践标准：完成设计制作安装，实现其设计基本内容和功能，装配工艺美观，电路运行稳定、可靠；能完成并实现其“发挥功能”的要求。

六、完成该课程设计报告。

七、原理方框参考图：开关A 开关B开关C设计课题：人行交通灯（难度系数：0.85）一、课程设计目的1、学习数字逻辑等电路的设计方法，熟知计数、译码以及LED显示电路的工作原理及特点；2、培养勤奋、认真仔细、分析故障和解决问题的能力。

二、设计内容和要求（0.85）1、“人行交通灯”分别由红、绿两只LED发光二极管显示；2、红、绿两灯亮控制时间比为30:20；3、实现红、绿两灯亮时分别以“倒计时”方式的两位LED数码管显示的功能（十位数和个位数）；4、开机自动运行，显示时间基本单位为“秒（S）”。

三、发挥功能（+ 0.05）红、绿灯“倒计时”亮灯，在最后三秒时应“闪烁”亮灯，以表示临近结束。

《数字逻辑电路》课程设计指导书一、课程设计的目的1、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知加减法器、编码器、译码显示的工作原理及特点；2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。

二、设计名称：设计一个一位十进制加减法器三、设计要求1、0-9十个字符和“+”“-”分别对应一个按键，用于数据输入。

2、用一个开关控制加减法器的开关状态。

3、要求在数码显示管上显示结果。

四、设计过程1、收集相关资料，完成相关电路的设计图，正确选用适合设计内容的集成电路、器件和器材，并列出“领料清单”；2、利用多功能虚拟软件Multism8进行电路的制作、调试，并生成文件。

五、设计细则严格按照电路设计的步骤，实现其设计基本内容和功能，利用虚拟软件进行仿真，电路运行稳定、可靠；描述实验现象，实验过程中出现的问题及解决方案。

六、说明课程设计任务书课程设计报告课程：数字逻辑电路学号：09261030姓名：范玉清班级：09计11教师：王小林徐州师范大学计算机科学与技术学院设计名称：设计一个一位十进制加减法器日期：2011年01 月06 日设计内容：1、0-9十个字符和“+”“-”分别对应一个按键，用于数据输入。

2、用一个开关控制加减法器的开关状态。

3、要求在数码显示管上显示结果。

设计目的与要求：1、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知加减法器、编码器、译码显示的工作原理及特点；2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。

设计环境或器材、原理与说明：环境：利用多功能虚拟软件Multism8进行电路的制作、调试，并生成文件。

器材：74LS283或者4008，4个异或门（一片74LS86）（减法）；74LS08，3输入或门（加法）设计原理:图1二进制加减运算原理框图分析：如图1所示，第一步置入两个四位二进制数（要求置入的数小于1010），如（1001）2和（0111）2，同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9和7；第二步通过开关选择运算方式加或者减；第三步，若选择加运算方式，所置数送入加法运算电路进行运算，同理若选择减运算方式，则所置数送入减法运算电路运算；第四步，前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。

数字逻辑电路课程设计一、设计题目设计一个多功能数字电子时钟二、设计目的1．了解数字电路的基本组成，认识数字信号、逻辑电平和逻辑关系。

2. 接触数字电路的调试过程，对数字电路达到一个大体的感性认识。

3．熟悉集成元器件的选择和集成电路芯片的逻辑功能及使用方法。

4．掌握数字钟的设计、组装与调试方法。

5．熟悉仿真软件的使用，掌握面包板结构及其接线方法。

三、技术指标与要求1．准确计时，数字形式显示分，秒。

2．分和秒为60进制。

其中分和秒的十位要求到5，个位要求到9。

3．能够校正时间。

4．布局合理，置线美观。

四、设计与实践内容器件：74161 4片，7448 4片，NE555 1片，共阴七段数码管4片，7404 1片，7400 2片，0.01UF电容3个，15K电阻1个，68K电阻1个，10UF电容1个，发光二极管2个，3.3K电阻2个。

1．集成二进制计数器74LS16174LS161是4位二进制同步加法计数器，除了有二进制加法计数功能外，还具有异步清零、同步并行置数、保持等功能。

74LS161的逻辑电路图和引脚排列图如图1所示，CR是异步清零端，LD是预置数控制端，D0，D1，D2，D3是预置数据输人端，P和T是计数使能端，C是进位输出端，它的设置为多片集成计数器的级联提供了方便。

图1 74LSl674LSl61的逻辑电路图和引脚图（1）异步清零功能当CR＝0时，不管其他输人端的状态如何（包括时钟信号CP），4个触发器的输出全为零。

（2）同步并行预置数功能在CR＝1的条件下，当LD＝0且有时钟脉冲CP的上升沿作用时，D3，D2，D1，D0输入端的数据将分别被Q3～Q0所接收。

由于置数操作必须有CP脉冲上升沿相配合，故称为同步置数。

（3）保持功能在CR=LD＝1的条件下，当T＝P＝0时，不管有无CP脉冲作用，计数器都将保持原有状态不变（停止计数）。

（4）同步二进制计数功能当CR＝LD＝P＝T＝1时，74LS161处于计数状态，电路从0000状态开始，连续输入16个计数脉冲后，电路将从1111状态返回到0000状态，状态表见表2。

数字逻辑课程设计实验一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字逻辑的基本概念、原理和分析方法，培养学生运用数字逻辑解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解数字逻辑的基本概念和术语；（2）掌握逻辑门、逻辑函数、逻辑电路的设计和分析方法；（3）理解数字电路的基本组成和功能；（4）熟悉数字逻辑在计算机硬件中的应用。

2.技能目标：（1）能够使用逻辑门电路图设计简单的数字电路；（2）能够运用逻辑函数和逻辑代数进行电路分析；（3）能够使用仿真工具验证数字电路的功能；（4）能够编写简单的数字逻辑程序。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对数字逻辑的兴趣和好奇心；（2）培养学生团队合作和自主学习的能力；（3）培养学生勇于探究、批判性思维和创新精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字逻辑基本概念：逻辑门、逻辑函数、逻辑电路等；2.数字电路的设计与分析：组合逻辑电路、时序逻辑电路、触发器等；3.数字逻辑在计算机硬件中的应用：CPU、内存、输入输出设备等；4.数字逻辑编程与仿真：使用编程语言和仿真工具进行数字电路的设计与验证。

三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解数字逻辑的基本概念、原理和分析方法；2.讨论法：学生分组讨论数字电路的设计和分析问题，培养团队合作和自主学习的能力；3.案例分析法：分析实际应用中的数字逻辑电路，加深学生对知识的理解；4.实验法：学生动手设计、搭建和验证数字电路，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的数字逻辑教材；2.参考书：提供相关的数字逻辑参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，帮助学生形象地理解抽象的概念；4.实验设备：准备数字逻辑实验箱、仿真工具等，让学生亲自动手实践。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等，占总评的20%；2.作业：评估学生完成作业的质量和进度，占总评的30%；3.实验报告：评估学生实验设计的合理性、实验结果的准确性，占总评的20%；4.期末考试：评估学生对数字逻辑知识的掌握程度，占总评的30%。

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。

数字逻辑电路课程设计---------多功能数字时钟班级：姓名：学号：指导老师:时间：1.设计目的掌握使用VHDL语言的设计思想;对整个系统的设计有一个了解掌握各类计数器以及它们相连的设计方法；掌握MAX+plus技术的层次化设计方法；掌握多个数码管显示的原理与方法；2.设计任务及要求（1）拥有正常的时，分，秒计时功能。

（2）能利用实验板上的按键实现校时，校分及秒清零功能。

（3）能利用实验板上的扬声器做整点报时。

（4）闹钟功能。

（5）在MAXPLUSⅡ中采用层次化设计方法进行设计。

（6）完成全部电路设计后在实验板上下载，验证设计课题的正确性。

3.原理叙述数字钟电路主要由译码显示器、校准电路、报时电路、时计数、分计数、秒计数器，振荡电路和单次脉冲产生电路组成。

其中电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器、校准电路、整点报时电路组成。

秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现，将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。

“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个时脉冲信号，该信号将被送到时计数器。

时计数器采用24进制计时器，可实现对一天24小时的计时。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过显示驱动电路，七段显示译码器译码，在经过六位LED七段显示器显示出来。

整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现低、高音报时。

校准电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。

如图1所示多功能数字钟的组成框图。

4. 设计方案根据总体设计框图，可以将整个系统分为六个模块来实现，分别是计时模块，校时模块，整点报时模块，分频模块，动态显示模块及闹钟模块。

（1）计时模块该模块的设计相对简单，使用一个二十四进制和两个六十进制计数器级联，构成数字钟的基本框架。

数字逻辑课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字逻辑电路的基本概念，包括逻辑门、逻辑函数、逻辑代数等；2. 培养学生运用逻辑门设计简单组合逻辑电路的能力；3. 使学生了解数字电路的时序元件，如触发器、计数器等，并掌握其工作原理。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、设计及验证数字逻辑电路的能力；2. 培养学生使用相关软件（如Multisim、Proteus等）进行数字电路仿真实验；3. 提高学生的逻辑思维和问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字逻辑电路的兴趣，培养其主动探究、积极思考的学习态度；2. 培养学生的团队协作精神，使其在合作中共同进步，相互学习；3. 引导学生关注数字逻辑电路在实际应用中的价值，如计算机、通信等领域。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子信息类学科的基础课程，旨在让学生掌握数字逻辑电路的基本知识和技能。

学生处于高中阶段，具有一定的物理和数学基础，但逻辑电路知识尚浅。

因此，教学要求以实用性为导向，注重培养学生的实际操作能力和逻辑思维能力。

课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能够正确描述常见逻辑门的功能和特点，并运用逻辑门设计简单的组合逻辑电路；2. 学生能够运用时序元件设计基本的数字电路，如触发器、计数器等；3. 学生能够在团队协作中完成数字电路的设计、仿真和验证，提高解决问题的能力；4. 学生能够认识到数字逻辑电路在实际应用中的重要性，培养其学习兴趣和价值观。

二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 数字逻辑电路基本概念- 逻辑门原理与分类（教材第1章）- 逻辑函数及其表示方法（教材第2章）- 逻辑代数基本运算与化简（教材第3章）2. 组合逻辑电路设计- 组合逻辑电路分析方法（教材第4章）- 常见组合逻辑电路设计（教材第5章）- 组合逻辑电路的仿真与验证（教材第6章）3. 时序逻辑电路设计- 触发器原理与分类（教材第7章）- 计数器设计与应用（教材第8章）- 时序逻辑电路的仿真与验证（教材第9章）4. 数字电路实践操作- 实验一：逻辑门功能验证（教材附录A）- 实验二：组合逻辑电路设计与仿真（教材附录B）- 实验三：时序逻辑电路设计与仿真（教材附录C）教学大纲安排与进度：第1-2周：数字逻辑电路基本概念（第1-3章）第3-4周：组合逻辑电路设计（第4-6章）第5-6周：时序逻辑电路设计（第7-9章）第7-8周：数字电路实践操作（附录A、B、C）三、教学方法针对本课程的教学目标和内容，选择以下多样化的教学方法，以激发学生学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 用于讲解数字逻辑电路的基本概念、原理和性质，如逻辑门、逻辑函数、逻辑代数等；- 结合多媒体演示，使抽象的理论知识形象化，便于学生理解。

《数字逻辑》课程设计实验报告书题目：数字钟姓名：专业：班级：学号：指导教师：目录一、设计任务要求 (3)二、设计思想及说明 (4)三、设计和实现过程 (4)四、经验、体会总结 (12)五、参考文献 (13)一、设计任务与要求设计任务：设计一个具有整点报时功能的数字钟要求：1、设计一个有“时”、“分”、“秒”（11小时59分59秒）显示且有校时功能的数字钟。

2、有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间。

3、计时过程具有整点报时功能，当时间到达整点前10秒进行报时。

4、用中小规模集成电路组成数字钟，并在实验箱上进行组装、调试。

5、画出框图和逻辑电路图。

功能：1、计时功能：要求准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。

小时的计时要求为“12翻1”。

2、校时功能：当数字钟接通电源或者计时出现误差时，需要校正时间（简称校时）。

校时是数字钟应具备的基本功能，一般电子手表都具有时、分、秒等校时功能。

为使电路简单，这里只进行分和小时的校时。

对校时电路的要求是：在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校正时不影响秒和小时的正常计数。

校时方式有“快校时”和“慢校时”两种。

“快校时”是通过开关控制，使计数器对1Hz的校时脉冲计数。

“慢校时”是用手动产生单脉冲作校时脉冲。

3、仿广播电台整点报时：每当数字钟计时快要到整点时发出声响；通常按照4低音1高音的顺序发出间断声响；以最后一声高音结束的时刻为整点时刻。

二、设计思想及说明数字钟原理框图下图所示，电路一般包括以下几个部分：切换电路、时分秒计数器、校时电路、整点报时电路及星期显示电路。

其基本原理是:秒计数器按“60进制”向分计数器进位，分计数器按“60进制”向时计数器进位，小时计数器按“24进制”规律计数，计数器经译码器送到显示器。

计数出现误差可用校时电路进行校时，校分，并具有可整点报时功能。

电路组成框图：三、设计和实现过程1.各元件功能74LS160：可预置BCD异步清除器，具有清零与置数功能的十进制递增计数器。

数字逻辑电路（数电）课程设计_电⼦秒表_VHDL实现（含完整源代码!!）电⼦科技⼤学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA数字逻辑设计实验报告实验题⽬：电⼦秒表学⽣姓名：指导⽼师：⼀、实验内容利⽤FPGA设计⼀个电⼦秒表，计时范围00.00 ~ 99.00秒，最多连续记录3个成绩，由两键控制。

⼆、实验要求1、实现计时功能：域值范围为00.00 ~ 99.00秒，分辨率0.01秒，在数码管上显⽰。

2、两键控制与三次记录：1键实现“开始”、“记录”等功能，2键实现“显⽰”、“重置”等功能。

系统上电复位后，按下1键“开始”后，开始计时，记录的时间⼀直显⽰在数码管上；按下1键“记录第⼀次”，次按1键“记录第⼆次”，再按1键“记录第三次”，分别记录三次时间。

其后按下2键“显⽰第⼀次”，次按2键“显⽰第⼆次”，再按2键“显⽰第三次”，数码管上分别显⽰此前三次记录的时间；显⽰完成后，按2键“重置”，所有数据清零，此时再按1键“开始”重复上述计时功能。

三、设计思路1、整体设计思路先对按键进⾏去抖操作，以正确的得到按键信息。

同时将按键信息对应到状态机中，状态机中的状态有：理想状态、开始状态、3次记录、3次显⽰、以及其之间的7次等待状态。

因为需要⽤数码管显⽰，故显⽰的过程中需要对数码管进⾏⽚选和段选，因此要⽤到4输⼊的多路选择器。

在去抖、计时、显⽰的过程中，都需要⽤到分频，从⽽得到理想频率的时钟信号。

2、分频设计该实验中有3个地⽅需要⽤到分频操作，即去抖分频（需得到200HZ时钟）、计时分频（需得到100HZ时钟）和显⽰分频（需得到25kHZ时钟）。

分频的具体实现很简单，需⾸先算出系统时钟（50MHZ）和所需始终的频率⽐T，并定义⼀个计数变量count，当系统时钟的上升沿每来到⼀次，count就加1，当count=T时就将其置回1。

这样只要令count=1~T/2时clk=‘0’，count=T/2+1~T时clk=‘1’即可。