数字逻辑大作业
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数字逻辑课程作业_A一、单选题。
1.(4分)如图x1-229(D)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第五章解析第五章译码器2.(4分)如图x1-82(C)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第二章解析第二章其他复合逻辑运算及描述3.(4分)N个触发器可以构成最大计数长度(进制数)为(D)的计数器。
A. NB. 2NC. N2次方D. 2N次方知识点:第九章解析第九章计数器4.(4分)n个触发器构成的扭环型计数器中,无效状态有(D)个。
A. A. nB.C. C.2n-1D. D.2n-2n知识点:第九章解析第九章集成计数器5.(4分)如图x1-293(A)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第十一章解析第十一章数字系统概述6.(4分)如图x1-317(D)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第二章解析第二章其他复合逻辑运算及描述7.(4分)EPROM是指(C)。
A. A、随机读写存储器B. B、只读存储器C. C、光可擦除电可编程只读存储器D. D、电可擦可编程只读存储器知识点:第十章解析第十章只读存储器8.(4分)如图x1-407(B)。
A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)知识点:第十一章解析第十一章数字系统概述9.(4分)为实现将JK触发器转换为D触发器,应使(A)。
A. J=D,K=D非B. B. K=D,J=D非C. =K=DD. =K=D非知识点:第六章解析第六章各种触发器的比较10.(4分)一位8421BCD码计数器至少需要(B)个触发器。
A. 3B.C.D.知识点:第九章解析第九章计数器11.(4分)为把50Hz的正弦波变成周期性矩形波,应当选用(A)。
A. A、施密特触发器B. B、单稳态电路C. C、多谐振荡器D. D、译码器知识点:第六章解析第六章集成触发器12.(4分)下列描述不正确的是(A)。
数字逻辑大作业汽车尾灯控制器实验要求设计一个汽车尾灯控制器。
汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。
根据汽车运行情况,指示灯有4种显示模式:(1)汽车正向行驶,所有指示灯全部熄灭。
(2)汽车右转弯,右侧的三个指示灯按右循环模式顺序点亮。
(3)汽车左转弯,左侧的三个指示灯按左循环模式顺序点亮。
(4)临时刹车,左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。
总体流程具体设计1.尾灯状态表2.电路各模块3.计数器因为考虑到转向时是三个灯一组循环点亮,所以决定构造三进制计数器。
构造三进制计数器的方法很多,我们采用了十进制可逆计数器74LS192芯片对于74LS192来说,置数端LDN接高电平置数无效,减计数脉冲触发信号DN接高电平,加计数脉冲触发信号UP接收时钟脉冲信号。
A B C D无需输入信号,接地避免悬空,当电路从00(0)计数到11(3)时,QA,QB通过一个与门,使得CLR清零端为1,计数器又从00开始计数。
由此,计数器共有00,01,10,11(00)三个状态,三进制计数器构建完成。
因为计数器有两个输出端,在加上一个选择开关的信号,共有三个输入,所以采用了74LS138 3线-8线译码器。
选择000,001,010作为一组转向,100,101,110作为另一组转向,两个低位正好符合计数器的输出,高位正好可以看成其中一个开关是否打开。
选通端G1接高电平时,所有输出均为高电平,正好可以对其处理,使之配合时钟信号进行闪烁操作。
5.开关控制电路通过如图所示的输入电路,i1直接接到74LS138译码器的C输入端,i2与i1通过一个异或门与74LS138的选通端G1相连,G=i1 ⊕i2,时钟,i1,i2 通过一个三输入与非门相连,其输出作用于灯泡输入,保证时钟信号的传递,来实现灯随时钟信号闪灭。
当i1=i2=0时,所有与非门都是低电平,此时所有的发光二极管都不会发亮,符合汽车正常行驶时的状态。
当i1=i1=1时,输入均处于无效状态,Y0N~Y7N都输出高电平,此时三输入与非门能输出时钟脉冲,所有灯泡就可以随着时钟脉冲闪灭。
一.“七段数码管字形发生器”真值表(支持共阴极,1亮0灭)二.卡诺图化简:三.在Quartus 中,建工程,采用原理图设计方法,画整体电路图,设定I/O ,编译纠错第一次编译出错,Input与Output中部分名称重复,改Input中“A”为“In-A”,B、C、D同理。
第二次编译通过。
四.在Quartus中,对所设计的电路进行整体功能仿真:五.仅采用与非门实现的解决方案:根据摩根代换定律,将a~f的表达式改为与非式,在Quartus中重新用原理图的方法画出整体电路图,设定I/O,根据新表达式在电路中适当添加非门,编译纠错。
并对电路功能进行整体仿真。
六.支持共阳极数码管的解决方案:将a~f的输出信号按位取反。
即在各信号输出之前添加非门。
七.填写真值表:八.自定义三个4变量功能函数(不能重复前面的三变量函数功能),填写真值表:九.小结:首先明白了数码管工作原理后,通过写出a~f输出变量的表达式熟练了将真值表在卡诺图上表示的方法。
(由于BD字样不易显示,选用小写b和d)之后在摸索中掌握了Quartus中原理图的使用方法。
第一次编译得知在定义名称时字母不区分大写小写,A与a 将被视为重复命名。
第二次只是有几个warnings,给忽略了。
进行仿真时,由于和原理图设计是分两次进行的,在选择“Node Finder...”插入节点时系统没有自动选中我之前保存的bdf文件,显示“No node available”。
重新打开之前的工程文件重试后成功。
在仿真时不知道是否应该将ABCD连续设置16次分别观察是否显示0~F,还是将输入信号设为随即信号,整体观察。
后来一想没啥区别,后者逐个信号竖向观察就能知道显示的数字对不对,还更方便。
观察仿真波形发现,在固定输入信号时,确实输出的信号符合要求。
选做题没想出好方法,觉得只有同时连两条线路才可实现。
其实已开始对这个软件真是无从下手。
多亏几个朋友对我的帮助,我才掌握了基本使用方法。
学习中心/函授站_姓名学号西安电子科技大学网络与继续教育学院2020 学年下学期《数字逻辑电路》期末考试试题(综合大作业)题号一二三四总分题分30 10 30 30得分考试说明:1、大作业试题于2020 年10 月15 日公布:(1)毕业班学生于2020 年10 月15 日至2020 年11 月1 日在线上传大作业答卷;(2)非毕业班学生于2020 年10 月22 日至2020 年11 月8 日在线上传大作业答卷;(3)上传时一张图片对应一张A4 纸答题纸,要求拍照清晰、上传完整;2、考试必须独立完成,如发现抄袭、雷同均按零分计;3、答案须用《西安电子科技大学网络与继续教育学院标准答题纸》手写完成,要求字迹工整、卷面干净。
一、单项选择题(每小题2 分,共40 分)1、下列各数中与十进制数101 不相等的数是( D )。
A.(0100 0011 0100)余3BCD B.(141)8C.(1100101)2D.(66)162、八进制数(35)8的8421BCD 是( B )。
A.0011 1000B.0010 1001C.0011 0101D.0010 11003、为使与非门输出为1 则输入( A )。
A.只要有0 即可B.必须全为0C.必须全为1D.只要有1 即可4、函数F AC BC AB与其相等的表达式是( B )。
A.BC B.C+AB C.AC AB D.AB5、使函数F AB AC BC 等于 0 的输入 ABC 的组合是( C )。
A .ABC=111 B .ABC=110 C .ABC=100 D .ABC=0116、四变量的最小项ABCD 的逻辑相邻项是( A )。
A .ABCDB .ABCDC .ABCD D .ABCD 7、函数 F ABC B .C (A D )BC 的对偶式是( C )。
A .G (A B C )(B C )(AD B C )B .G A BC (B C )ADB CC .G A B C (B C )(AD B C )D .G A BC (B C )AD B C8、FA B C ADE BDE ABC 的最简式为( A )。
..一.“七段数码管字形发生器”真值表(支持共阴极,1亮0灭)二.卡诺图化简:三.在Quartus 中,建工程,采用原理图设计方法,画整体电路图,设定I/O ,编译纠错第一次编译出错,Input与Output中部分名称重复,改Input中“A”为“In-A”,B、C、D同理。
第二次编译通过。
四.在Quartus中,对所设计的电路进行整体功能仿真:五.仅采用与非门实现的解决方案:根据摩根代换定律,将a~f的表达式改为与非式,在Quartus中重新用原理图的方法画出整体电路图,设定I/O,根据新表达式在电路中适当添加非门,编译纠错。
并对电路功能进行整体仿真。
六.支持共阳极数码管的解决方案:将a~f的输出信号按位取反。
即在各信号输出之前添加非门。
七.填写真值表:八.自定义三个4变量功能函数(不能重复前面的三变量函数功能),填写真值表:九.小结:首先明白了数码管工作原理后,通过写出a~f输出变量的表达式熟练了将真值表在卡诺图上表示的方法。
(由于BD字样不易显示,选用小写b和d)之后在摸索中掌握了Quartus中原理图的使用方法。
第一次编译得知在定义名称时字母不区分大写小写,A与a 将被视为重复命名。
第二次只是有几个warnings,给忽略了。
进行仿真时,由于和原理图设计是分两次进行的,在选择“Node Finder...”插入节点时系统没有自动选中我之前保存的bdf文件,显示“No node available”。
重新打开之前的工程文件重试后成功。
在仿真时不知道是否应该将ABCD连续设置16次分别观察是否显示0~F,还是将输入信号设为随即信号,整体观察。
后来一想没啥区别,后者逐个信号竖向观察就能知道显示的数字对不对,还更方便。
观察仿真波形发现,在固定输入信号时,确实输出的信号符合要求。
选做题没想出好方法,觉得只有同时连两条线路才可实现。
其实已开始对这个软件真是无从下手。
多亏几个朋友对我的帮助,我才掌握了基本使用方法。
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。
数字逻辑课程作业A、单选题。
1.(4 分)如图xl-229某一译码器的输出端共有臼种不的组颌U其输入端備几个输入线? (A)3;(B J4;(0)5; 1D16A.(A)B.(B)C.(C)D.(D)知识点:第五章解析第五章译码器2.(4 分)如图xl-82F图所示河一逻辑电路,八"是输入端,F是输出端,则其输出与输入关系式是,{AiiA+B}iC+ DiE; .B^A+B+C+p-FE); iC) (A +云)QO+童);(D)AB[CD+Ei(C )A.(A)B.(B)C.(C)D.(D)知识点:第二章解析第二章其他复合逻辑运算及描述3.(4分)N个触发器可以构成最大计数长度(进制数)为(A.NB.2NC.N2次方D.2N次方知识点:第九章解析第九章计数器4.(4分)n个触发器构成的扭环型计数器中,无效状态有(B. B.2nC.C. 2n —1D. D . 2n-2n知识点:第九章解析第九章集成计数器5.(4 分)如图X1-293D )的计数器。
D )个。
在数字系统中其信号系仅貝E与即高电位与低电位两种: 迢】依电压犬小不等而定;依电流大小不等而定;①〕看需要而定A.(A)B.(B)C.(C)D.(D)知识点:第十一章解析第十一章数字系统概述6.(4 分)如图X1-317和项#只式的基本架构矢何?| A A'A ND—MAXD • IB i A XD—OR;(Q AND ―A.(A)B.(B)C.(C)D.(D)知识点:第二章解析第二章其他复合逻辑运算及描述7.(4 分)EPROM 是指( C )A.A、随机读写存储器B. B、只读存储器C.C、光可擦除电可编程只读存储器R? (DiO罠一AND(D )D.D、电可擦可编程只读存储器知识点:第十章解析第十章只读存储器8.(4 分)如图xl-407属于近似的不连续表示法丸?〔A]模拟表示法;|空数字表示法;1匚凰寸数表示法;|=>线性系统)°A.(A)B.(B)C.(C)D.(D)知识点:第十一章解析第十一章数字系统概述9.(4分)为实现将JK触发器转换为D触发器,应使( A )A.J=D,K=D 非B. B. K=D,J=D 非C. C.J=K=DD. D.J=K=D 非知识点:第六章解析第六章各种触发器的比较10.(4分)一位8421BCD码计数器至少需要(B )个触发器。
第一部分:1.在二进制系统中,下列哪种运算符表示逻辑与操作?A) amp;B) |C) ^D) ~解析:正确答案是 A。
在二进制系统中,amp; 表示逻辑与操作,它仅在两个位都为1时返回1。
2.在数字逻辑中,Karnaugh 地图通常用于简化哪种类型的逻辑表达式?A) 与门B) 或门C) 异或门D) 与非门解析:正确答案是B。
Karnaugh 地图通常用于简化或门的逻辑表达式,以减少门电路的复杂性。
3.一个全加器有多少个输入?A) 1B) 2C) 3D) 4解析:正确答案是 C。
一个全加器有三个输入:两个加数位和一个进位位。
4.下列哪种逻辑门可以实现 NOT 操作?A) 与门B) 或门C) 异或门D) 与非门解析:正确答案是 D。
与非门可以实现 NOT 操作,当且仅当输入为0时输出为1,输入为1时输出为0。
5.在数字逻辑中,Mux 是指什么?A) 多路复用器B) 解码器C) 编码器D) 多路分配器解析:正确答案是 A。
Mux 是指多路复用器,它可以选择输入中的一个,并将其发送到输出。
6.在二进制加法中,下列哪个条件表示进位?A) 0 + 0B) 0 + 1C) 1 + 0D) 1 + 1解析:正确答案是 D。
在二进制加法中,当两个位都为1时,会产生进位。
7.在数字逻辑中,一个 JK 触发器有多少个输入?A) 1B) 2C) 3D) 4解析:正确答案是 B。
一个 JK 触发器有两个输入:J 和 K。
8.下列哪种逻辑门具有两个输入,且输出为两个输入的逻辑与?A) 与门B) 或门C) 异或门D) 与非门解析:正确答案是 A。
与门具有两个输入,只有当两个输入都为1时,输出才为1。
9.在数字逻辑中,下列哪种元件可用于存储单个位?A) 寄存器B) 计数器C) 锁存器D) 可编程逻辑门阵列解析:正确答案是 C。
锁存器可用于存储单个位,它可以保持输入信号的状态。
10.一个带有三个输入的逻辑门,每个输入可以是0或1,一共有多少种可能的输入组合?A) 3B) 6C) 8D) 12解析:正确答案是 C。
⼤⼀数字逻辑⼤作业⼤⼀数字逻辑⼤作业——乒乓球⽐赛模拟机的设计题⽬:乒乓球⽐赛模拟机的设计院系:计算机科学与技术学院专业年级:姓名与学号:指导⽼师2018年6⽉18⽇⽬录1 绪论1.1设计⽬的 (3)1.2设计要求 (3)2 电路组成及⼯作原理2.1系统逻辑模型 (3)2.1.1系统模块功能 (4)2.2系统模块结构 (4)2.2.1全局控制模块 (4)2.2.1.1速度调节单元 (5)2.2.1.2连续四脉冲发⽣单元 (5)2.2.1.3数据初始化单元 (5)2.2.1.4 模块总体设计展⽰ (6)2.2.1.4.1逻辑电路图 (6)2.2.1.4.2波形图 (6)2.2.2中央控制模块 (6)2.2.2.1程序综述 (6)2.2.2.2代码实现 (6)2.2.2.3实现效果 (9)2.2.3计数模块 (10)2.2.3.1单局⽐分计数单元 (10)2.2.3.2数据清零单元 (10)2.2.3.3数码管显⽰单元 (11)2.2.4附加功能描述 (12)2.2.4.3 延时3秒发球 (12)3 调试过程…………………………………………………………………………3.1 Verilog代码bug (13)3.2烧录过程报错 (13)4 设计结论 (14)5 设计⼼得与总结 (15)附录⼀:总体器件表及相关器件的功能表、管脚分布 (15)附录⼆:总体设计图 (16)附录三:仿真结果 (17)附录四:⼯作说明 (18)参考⽂献 (18)1绪论随着科学技术的发展,⼈类社会已进⼊到⾼度发达的信息化社会, 信息社会的发展离不开电⼦产品的进步。
现代电⼦产品的发展越来越快, 各种新型电⼦元器件和智能化的电⼦产品已经在国民经济的各个领域和⼈民⽣活的各个⽅⾯得到了⽇益⼴泛的应⽤。
实现这种进步的主要原因就是⽣产制造技术和电⼦设计技术的发展。
乒乓球游戏机控制电路是有甲、⼄双⽅参赛,⾃动控制发“球”的两⼈乒乓球游戏机;它能完成⾃动裁判和⾃动计分,是⼀个带数字显⽰的模拟游戏机。
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。
1000120010300114010050101601107011181000910015cp时钟沿计时器电路图如下:74HC170计数循环:0000->0001->0010->0011->0000此部分电路主要由74HC190D十进制可逆计数器、74HC174 D触发器和频率为1Hz的时钟源构成。
当系统处于初始状态时,用户按下一个按键,计时部分接收到一个计时开始信号(左上方接到74hc174芯片cp上。
因为每按一次按钮该信号突变为1,即产生一个上升时钟沿使得74HC174D触发器次态恒定为1,之后不论cp怎么变次态都不再改变)开始计时。
触发器次态1相当于使能控制74HC190进行模5记数。
如果在5个时钟周期内,且用户输入了正确的密码,该模块控制的密码比较输出端所连的数据选择器输出密码比较结果,使绿灯亮红灯灭;否则计时器在第五个时钟周期后load输入端变为0,进行清零操作。
清0时,该模块控制的密码比较输出端所连的数据选择器无输出,使绿灯灭红灯亮。
模5波形判断密码模块此部分电路由74HC194移位寄存器,4585BD四位等值比较器组成。
上面一行寄存器为保存的当前输入密码最下一行寄存器为修改后保存的密码通过中间四片4585BD芯片,比较输入密码与所保存密码对应的BCD 码是否相等。
若相等,则输出为1,否则为0.。
当四片输出都是1时,所连接的四输入与门输出为1(图右下角)这里补充一下移位寄存器保存密码的工作流程(如上图)当按一次按钮后三或门输出必突变为1,这就成为一个上升时钟沿,而第一次按下的数据正好被触发移位到U1输出端上,同一时间U2,U3,U4时钟沿同时触发,则触发之前U1输出端的数据移位到U2输出端,U2输出端的数据移位到U3输出端,U3输出端的数据移位到U4输出端。
这就是按下一次按钮后密码的流程。
同理2.3.4次后四个密码对应的BCD码都保存在4个以为寄存器芯片上。
修改密码模块:此部分电路主要由74HC190十进制可逆计数器,74153数据选择器组成。
通过开关s10控制74HC190芯片进行计数功能(S10为计数器的CP输入端,第一次按下按钮,产生一个上升时钟沿,计数器进一位,低位QA由0到1,开始修改密码;再按一次时由1变为0,停止修改密码)。
按下s10,低位变为1,控制74153数据选择器输出密码修改的控制信号(即移位寄存器CP输入信号)。
该信号(接下图CLK端)控制74HC194芯片对密码进行修改。
4.调试过程(1) 键盘输入及编码器模块的链接及调试。
通过逻辑分析仪,检测BCD码的输出是否达到设计要求。
(2) 计时器模块的连接及调试。
通过逻辑分析仪,检测设计的模五计数器的计数功能是否符合要求。
(3) 各个模块的整合连接及调试。
主要调试模块之间的协调工作,使键盘输入有变化时(即有输入操作开始时),计时器即开始正常工作,并且根据输入密码的正确与否,来准确控制结果输出及状态返回量。
(4) 通过逻辑分析仪检测密码修改控制端输出是否符合要求。
5.设计结论1.设计综述:移位寄存器、十进制计数器、D触发器,数据选择器等和逻辑门电路基本实现了设计要求。
1.实验结果:A.实现了功能:当用户按下正确的密码开关时,移位寄存器得到一个上升沿的脉冲信号,把得到的BCD码保存在移位寄存器中,表示用户按下了该键。
当4个等值比较器输出端所连的四输入与门为“1”时,表示密码输入正确,四输入与门输出“1”。
使绿灯亮,红灯灭,表示开锁操作。
B.实现了功能:在限定时间(5cp时钟沿)的情况下,如果用户输入正确,则计时器停止技术,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。
C. 增加了功能:增加了密码修改的功能。
主要通过数据选择器控制保存密码的移位寄存器的时钟沿来进行密码的修改。
D.缺陷:没有七段数码管来实现显示五秒倒计时。
(没有找到该元件)6.设计心得与总结(要具体落实到小组各成员)陈焱锋与前几次上机实验不同,这次大作业我们在选择题目时便花费了不少时间,既要选择对时间、条件友好的实验,又要考虑到每个人的能力合理分配任务。
通过这次大作业,我进一步掌握了multisim软件的使用方法,而这次实验的任务量比上机实验大得多,虽然在整个电路的设计时出现了一些小麻烦,但这也让我更加熟悉了整个设计的具体流程。
通过实践,对书中所学内容有了更深的体会。
我负责密码修改与判断密码正误模块设计工作。
一开始想到用D触发器设计密码处理部分,但是设计过程中想到实验课上使用移位寄存器来存取并移动数据,我就想到用移位寄存器来存取输入的密码。
而用等值比较器直接比较密码对应的BCD码是否相等,这样直接简化了问题。
在设计修改密码功能时,提出各种方案后还是觉得用数据选择器比较合适。
而用计数器低位当做选择控制端则是一个我认为比较巧妙地地方。
运用01变化来控制数据选择器比较适合。
总之,由于之前没有过两个人协同合作实验的经历,导致我们在一些问题上都存在着分歧,而且对彼此的设计都不满意。
在经过多次争论后,我们决定花一大块时间来对每个人的设计取长补短。
由此我深感一个人的力量有限,只有团结合作,才能更快速、更有效的解决问题,同时还要经过不断的认真分析、实际操作才能使效果达到最好。
魏鸿焱我负责的是设计倒计时模块工作。
最初的构思是通过计数器由真值表化简所得各段表达式,根据表达式将计数器输出信号通过各种逻辑门实现。
因为提前熟悉了multisim软件,因此很快就完成了器件和布线。
但是后续的操作遇到了不少小问题,出现的问题是multisim总是提示错误,所设的时间步长太短,导致仿真无法实现。
我调试了很久都没有找到这个问题,在网上查找相关问题后,其他人的解决方案在我的设计中却无法实现。
由于怕影响实验进度,我将模块细分并对每个小部分逐一检查,终于发现了问题,果然由于对于电路部分概念模糊和不懂实际工程中对于电流、电压等的限制要求,才导致了之前的错误。
在公共端接地后,模块运行没有了问题,仿真的结果也和预期一样。
在此之后,我又对模块进行了修改和优化。
在做完自己的部分之后,模块之间的组合也出现一些小问题,不过很快就解决了。
除此之外,我还负责修改实验报告部分工作,收集各个部分的数据与图片了解各个成员的进展,写出总结。
改正之后,仿真结果令我们非常满意,我也圆满的完成了自己的任务。
通过这次大作业,我学到了很多,不仅仅加深了对书中内容的理解,在遇到困难时,与他人交流,借鉴一下他人的思路也是一个很好的解决办法,而且还有助于优化电路,使其更清晰、简洁。
谷鑫我和陈焱锋负责开关组和判断密码模块的设计工作。
电路设计时除了我们俩个在一些问题上的分歧,基本没有遇到太大的问题,只是一次在我们修改了基本设计想法时,没有及时同步想法,导致了复位信号的逻辑发生混乱。
通过这次失误,我了解到在团队合作时,在完成自己的部分时,不仅要做到仔细认真,还要及时和组内其他成员交流,因为整个电路的设计是环环相扣的,一个地方的改动很可能会影响到其他人的设计。
在系统的仿真阶段,我们遇到了一个问题,就是逻辑分析仪的工作时间过短,波形观察比较困难,在网上搜索相关问题时,也没有找到较好的解决方法,在摸索中,在摸索中,我发现把逻辑分析仪中时钟设置里的后置触发取样变量调大就可以延长逻辑分析仪的工作时间,这个问题出现的原因是我们对multisim软件的不够熟悉,而且对书中的知识了解也不够透彻,才导致了许多细节设计的不够完善,才会出现各种各样的问题。
还有我们遇到的一个由于上升沿未到而导致开关无效的问题,也是经过仔细分析才解决的问题。
总的来说,合作完成这次大作业的经历让我们每个人都对所学知识有了更高一层的理解,通过一个完整的应用设计,做到对书中知识进行整合汇总并解决问题。
在问题解决和故障排除的过程中,锻炼了我们查找问题,定位问题,思考问题,解决问题的能力。
只要每个人做好自己的工作并和其他成员有足够的交流,就能在大家的共同努力下,尽各自所能将实验做到最好。
7.参考文献[1]刘昌华,管庶安. 数字逻辑与FPGA设计[M]. 北京:北京航空航天大学出版社[2]盛建伦数字逻辑与VHDL逻辑设计[3]Charles H.Roth,Jr. 逻辑设计基础机械工业出版社。
8.附录附录一:总体器件表及相关器件的功能表、管脚分布(1)74HC174 D触发器管脚1D,2D,3D,4D,5D,6D触发器输入1Q,2Q,3Q,4Q,5Q,6Q次态输出CLR清0CLK触发时钟沿(2)74HC190 十进制可逆计数器管脚分布及功能(3)4585BD管脚分布A1234,B1234数据输入端AEQB等值比较输出端(4)74HC194ABCD数据输入端QAQBQCQD数据输出SL串行左输入SR串行右输入S0S1控制输入方式附录二:总体设计图附录三:仿真结果1.在5S内按下四位密码并密码正确,LED绿灯亮红灯灭了,表示锁开。