数字逻辑电路课程设计题目及要求
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。
数电课程设计题目与要求
第一类：基本数字逻辑本组内题目用基本门电路和中规模集成芯片实现1. 彩灯控制器设计一个彩灯控制电路，要求红、黄、绿三种颜色的灯在时钟信号作用下，按下表规定的顺序转换状态。
表中1表示亮、0表示灭。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
2. 投币式自动售饮料机设计一个自动售饮料机电路。
它的投币口每次只能投入一枚五角或一元的硬币。
投入一元五角钱硬币后机器自动给出一杯饮料；投入两元硬币后，再给出饮料的同时找回一枚五角的硬币。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
3. 医护人员传呼系统用9个开关模拟1~9号病房的呼叫输入信号，9号优先级最高；9~1优先级依次降低；用一个数码管显示呼叫信号的病房号码，没有呼叫时显示0，有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫（其他呼叫号用指示灯显示）；同时用蜂鸣器提醒医护人员注意，蜂鸣器在医护人员按下应答按钮后停止。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
4. 巴克码信号发生器巴克码信号是二相编码信号的一种，在多普勒雷达中得到了广泛应用。
设计一个7位的巴克码（1110010）产生电路，用一个开关来控制信号发生器的启停。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
5. 亲子鉴定器父母血型与子女血型的遗传规律如下表所示，要求设计一电路，输入父母血型，子女可能出现血型的对应指示灯亮。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
提示（不局限）：可根据上述关系列出如下二值逻辑关系表使问题更明朗化。
《数字逻辑电路》课程标准
《数字逻辑电路》课程标准一、课程基本信息课程名称：数字逻辑电路学生对象：电子工程、计算机科学等相关专业的本科生课程时长：一学年，每周4小时二、课程目标与内容1. 知识与技能目标：学生应掌握数字逻辑电路的基本原理、概念和设计方法，包括逻辑门、触发器、寄存器、计数器等基本元件，以及数字系统设计、仿真和测试等技能。
2. 过程与方法目标：学生应学会数字逻辑电路的分析和设计方法，通过实践操作培养独立思考和团队协作的能力。
3. 情感态度价值观：培养学生严谨的科研态度，提高逻辑思维能力，增强对数字系统的兴趣和热爱。
三、教学内容与安排1. 数字逻辑电路基础（第1-2周）：介绍数字电路的基本概念、分类和特点，以及数字信号和模拟信号的转换原理。
2. 逻辑门电路（第3-4周）：讲解基本逻辑门如AND、OR、NOT等的功能和设计，以及CMOS和TTL等不同类型门电路的特点和应用。
3. 触发器和寄存器（第5-6周）：介绍触发器和寄存器的原理和应用，包括SR、JK、D等类型，以及它们在数字系统设计中的重要作用。
4. 计数器和其他复杂元件（第7-8周）：讲解计数器、移位寄存器、译码器等复杂元件的功能和应用，以及它们在数字系统设计中的组合应用。
5. 数字系统设计（第9-12周）：通过实际案例，指导学生进行数字系统设计，包括系统需求分析、方案制定、硬件选择、软件编程等步骤。
6. 课程实验与项目（第13-16周）：安排多个实验项目，如设计简单数字系统、制作集成电路等，培养学生动手能力和团队协作精神。
四、教学方法与评估1. 教学方法：采用理论授课、实验操作、项目实践等多种方式，注重实践操作和案例教学。
2. 评估方法：包括平时作业、实验报告、项目成果、期末考试等。
其中，期末考试占50%，平时作业和实验报告占30%，项目成果占20%。
3. 评估标准：根据学生掌握知识和技能的情况，以及在实验和项目中的表现进行评估。
五、教学资源与支持1. 教学资源：提供数字逻辑电路相关教材、实验设备（如集成电路板、实验箱等）、网络资源（如教学视频、论坛等）等。
数字逻辑电路课程课程设计--简易加减计算器
摘要本次课程设计的任务是设计一个具有加减运算功能的简易计算器，并通过合适的方式来显示最后的计算结果。
此次设计电路的完成主要是利用简单的数字电路和电路逻辑运算来进行的。
简易加减计算器电路主要是对数据的输入与显示，数据的加减运算，数据的输出与显示三个主要的方面来设计研究完成的。
在输入电路的部分，我们通过开关的闭合与断开来实现数据的输入，开关闭合接入高电平“1”，断开接入低电平“0”。
而输入的数据将通过显示译码管以十进制的形式显示出来。
由于输入二进制的位数较多，我们采用个位十位分别输入的方式来简化电路。
加减运算电路则主要通过加法器来实现的。
设计电路时，我们将个位和个位、十位和十位分别接入一片加法器。
在进行加法运算时我们所选择的加法器是完全符合要求的，但是在进行减法运算时加法器就不能满足我们的设计要求了。
因此我们将减法转换为加法进行运算，运算时采用补码的形式。
在进行减法时通过异或门将减数的原码全部转换为补码，输入加法器中进行相加。
最后将进位信号加到十位的运算电路上就实现了加减法的运算电路。
在显示电路中，由加法器输出的数据是二进制码。
这些码可能表示超过十的数字，所以显示译码管就不能正确的显示出数字了。
此时要将二进制转化成BCD码，再将BCD 码送到显示译码管中就可以将计算所得的数字显示出来了。
概述1.1设计题目：简易加减计算器1.2设计任务和要求：1）用于两位以下十进制数的加减运算。
2）以合适的方式显示输入数据及计算结果。
1.3设计方案比较：方案一：输入十进制的数字，再通过编码器对十进制的数字进行编码，输出二进制的数据。
运用显示译码器对输入的数字以十进制的形式进行显示。
在进行加减计算的时候将二进制数字运用数模转换，然后再进行相加减。
然后将这些模拟信号再次转换成数字信号转换成数字信号，再将数字信号输入到显示译码管中来显示数剧。
这个方案中要进行数模转换和模数转换所需要的电路器件有些复杂，并且转换的时候需要很长的时间，而且转换以后数值的精度不高。
数字逻辑电路实验课程设计
数字逻辑电路实验课程设计课程概述数字逻辑电路是计算机基础知识的重要组成部分，也是计算机专业课程中的重要一环。
本实验旨在通过实际操作，加深学生对数字逻辑电路原理的理解，增强学生动手实践能力，为以后相关课程的学习打下基础。
实验内容本实验的主要内容为数字逻辑电路的设计和仿真，其中包括以下几个实验项目：实验一：基础逻辑门的实现通过实验一，学生将掌握数字逻辑电路中基础逻辑门的实现方法。
实验中，学生会使用基础逻辑门实现多功能逻辑电路，练习基础逻辑电路的搭建和仿真。
实验二：组合逻辑电路的设计实验二主要是组合逻辑电路的设计与仿真。
学生将会独立设计组合逻辑电路，并调试仿真运行结果，本实验对于提高学生对组合逻辑电路理论的理解和实际操作能力有非常重要的作用。
实验三：时序逻辑电路的设计实验三主要是时序逻辑电路的设计与仿真。
学生将会掌握时序逻辑电路的设计方法，理解时序逻辑电路的工作原理。
本实验将从理论到实践，帮助学生更好的掌握时序逻辑电路的应用。
实验要求•学生需要在上课前自行预习相关知识，对每个实验项目做好实验前的准备工作。
•实验过程中，学生需要根据实验要求，独立完成实验任务，并认真记录实验过程和实验数据。
•实验报告需要按照规定格式书写，其中需包含实验目的、实验原理、实验过程、实验结果及分析等内容。
•实验完成后，需要将实验报告在规定时间内提交给授课教师，如需重做实验，需要重新安排实验时间。
实验评分每个实验项目的实验报告占总成绩的30%。
实验报告将按照格式、实验完成情况以及实验结果分析等的得分进行评分。
实验报告迟交或抄袭者，将会被计入不及格分数。
实验工具本实验需要使用电路模拟软件进行实验操作，建议使用PSPICE或MULTISIM等相关软件。
学生需要提前安装或下载相关软件，并进行必要的学习和练习。
实验总结数字逻辑电路实验是计算机专业非常重要的实践环节。
通过本实验，学生将了解到数字逻辑电路的设计与原理，并能够熟练掌握数字逻辑电路仿真工具的使用。
数字逻辑电路课程设计——抢答器
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：班级：实习时间：数字电路课程设计------------数字抢答器一、课程设计题目数字式抢答器二、设计任务和要求1．抢答器同时可供4路参赛选手同时抢答，分别用4个按钮S0~S3来控制。
2. 设置一个主持人开关，用来控制抢答的开始和结束。
3. 抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动"开始"键后，定时器采用倒计时计数到0。
5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，绿灯亮，数码管上显示选手的编号和剩余抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6. 如果定时时间已到（计数至0），有人抢答，则为超时抢答。
红灯亮，并在数码管管上显示该抢答选手。
7.如果主持人未启动“开始”键，有人抢答，为提前抢答。
显示其号码，此时红灯亮提示。
三、数字抢答器总体方案1. 接通电源后，主持人将开关拨到"高电平"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示为0,定时器显示为0。
此时, 若有人抢答, 为违规抢答数码管显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变。
2.主持人将开关置于”开始”状态，宣布"开始"抢答，抢答器工作, 定时器倒计时, 选手在定时时间内抢答时，抢答器完成, 编号锁存, 编号显示, 绿灯亮表示抢答有效。
3.若在10秒内无人抢答，10秒后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"开始"状态开关。
四、单元电路设计1.抢答器电路的设计 (即完成锁存和显示功能)（1）抢答, 锁存电路:在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由74LS75来实现,当74LS75的4，13号管角的信号为使能端，当为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75的管脚图和真值表：7475功能表D0Q0D1Q3Vcc有一组队员按下开关后，Q1，Q2，Q3，Q4中有一个信号为0，则它们四个通过与门后的信号为0，接入E12和E34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
(商务智能)数字逻辑电路课程设计模加法器VHDL实现(含完整
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： 4bit模9加法器学生姓名：指导老师：一、实验内容设计一个4bit模9加法器。
输入为两个4bit的二进制数，输出为两数相加后模9的结果。
其数学表达式为：y=(x1+x2)mod 9。
二、实验要求1、功能性要求：能够实现4bit无符号数的模9加法运算，即输入两个4比特数据时能够正确输出其相加并模9运算结果。
2、算法要求：模加法器有多种算法，可采用任意算法进行设计。
3、设计性要求：采用全加器、半加器和基本门结构化描述。
能够编写Test Bench文件，并利用Modelsim进行仿真。
在Modelsim仿真正确的基础上，能够生成bit文件并上板验证其正确性。
4、基本上板要求：在上板实验时，输入的两个4bit数采用拨码开关输入，输出采用LED灯进行显示。
三、设计思路1、整体思路：为了实现4bit无符号数的模9加法运算，可以先将两个4bit的加数a和b 先分别模9，相加之后再模9得到最终结果。
2、模9器：先找出读入的5bit数与模9后的4bit数之间的关系，画出卡诺图，再根据卡诺图得出其相应的逻辑表达式即可。
设读入的5bit数为carry、a、b、c、d，模9后得到的4bit数为w、x、y、z。
则化简后得到的逻辑表达式分别为：w = carry’ab’c’d’，x= carry’bc + carry’a’b + carry’bd + carrya’b’c’d’，y = carry’a’c + carry’cd + carry’abc’d’ + carrya’b’c’d’，z= carry’a’d + carry’acd’ + carry’abd’ + carry a’b’c’d’。
3、全加器：全加器可以实现两个1bit数a、b和进位输入cin的相加，其真值表如下所示：这里全加器由半加器和或门构成，其原理图如下：4、半加器：半加器是全加器的基本组成单元，可以实现两个1bit数a和b的相加，并将进位输出，其真值表如下：半加器由一个异或门和一个与门构成，其原理图如下所示：5、数码管显示：单个数码管一共有7个端（不含小数点），用来表示组成一个数字的7个部分，故只要找到这7个段和模9后的4bit数间的对应关系，将其画出卡诺图并化简成逻辑表达式即可。
数字逻辑电路课程设计拔河游戏机
课程设计说明书课程名称：数字电路和数字系统课程设计题目：拔河游戏机班级：电子信息科学与技术11-1姓名：刘伟杰学号：20112799课程设计任务书一、设计题目拔河游戏机二、主要内容及要求1．设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。
2．电路使用9个发光二极管，开机后只有在拔河绳子中间的发光二极亮。
3．比赛双方各持一个脉冲按钮，快速不断地按动按钮，产生脉冲，谁按得快，发光的二极管就向谁的方向移动，每按一次，发光二极管移动一位。
4．亮的发光二极管移到任一方的终点时，该方就获胜，此后双方的按钮都无作用，状态保持，只有当裁判按动复位后，在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。
5．用七段数码管显示双方的获胜盘数。
三、进度安排1.认真思考和理解所选题目的有关要求，大致知道要求做什么。
2.根据实验的设计要求，到图书馆或上网查找相关的资料，了解拔河游戏机的工作原理。
3.学习数字电路中触发器、计数器、译码显示器等单元电路的设计及综合应用，掌握逻辑电路的设计与测试方法，等。
4.综合相关的资料，设计实验方案。
5．根据所设计方案，用仿真软件进行电路仿真。
6．根据要求撰写实验报告。
目录一．设计任务分析 (4)二．拔河游戏机的总体方案设计 (4)2．1设计思路 (4)2．2电路原理图 (5)2．3电路工作原理 (6)2．4各单元电路的设计 (7)三．元器件的使用 (10)四.电路仿真结果 (11)四．总结 (13)4.1实验评价 (13)4.2心得体会 (13)参考文献 (14)一、设计任务分析本课题的主要任务是让拔河游戏机的电平指示灯由中点向我方延伸，而阻止其向对方延伸。
可以设想用可预置的加/减计数器作主要器件，用计数器的输出状态通过译码器控制电平指示灯的显示状态。
如当计数器进行加法计数时，发亮的电平指示灯向甲方延伸，相反，进行减法计数时，发亮的电平指示灯向相反方向移动。
当移动到一方的终点就就把电路锁定，此时双方按键均无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能继续下一盘的比赛，而计数器就记录双方的获胜的次数。
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数字逻辑电路课程设计题目及要求
项目一：高精密数控电源的设计和制作：
要求：电源输出电压为：0—9.9V，步进为0.1V，有两位数码管显示，每位有两个按键能加能减的作用。
功率大小不做具体的要求，电路设计不能有专业的A/D芯片。
项目二：自行车的里程表设计和制作：
要求：设计一个自行车里程表电路，有两位数码管显示，显示数字的单位为百米,自行车轮胎直径为0.99M。
项目三：自行车的速度测定仪表的设计和制作：
要求：设计一个自行车测速电路，有两位数码管显示，显示数字的单位为M/S,采样时间不能超过5S，自行车轮胎直径为0.99M。
项目四：多功能抢答器的设计和制作：
要求：多功能抢答器为八路的，具有数码和指示灯双重指示，电路的附加的电路一个有计时、报警等电路，所用芯片必须为我们所学的。
项目五：数字频率计的设计和制作：
要求：数字频率计的显示为两位数码管，单位为KHZ，具有溢出报警功能,附带震荡电路，频率可调几K到几百KHZ。
项目六：交通灯的设计和制作：
要求：具有真正模拟十字路口的交通灯的能力，红灯5秒，绿灯4秒，黄灯1秒等的时间也可以自己设定。
项目七：数字电子钟逻辑电路的设计和制作：
要求：数字电子钟逻辑电路要具有电子手表的功能，例如时间的设定，整点报时，可以设定闹钟等功能，只需四位数码。
项目八：定时控制器电路的设计和制作：
要求：定时控制器电路能够定时控制家用电器的开关，例如能按时开启、关断电饭煲煮饭等，电器用灯泡代替，时间可以缩短60倍。
项目九：LED广告牌电路设计和制作：
要求：LED广告牌电路能够模拟市面上的LED广告灯箱，能有四个字显示能力（共青学院），可以的话周围有霓虹灯闪烁。
项目十：易拉罐技术电路的设计与制作：
要求：易拉罐在传送带上过时，记录数值，以20灌为一个单位，满二十灌重新
计数并给出提示音，此过程模拟工厂易拉罐装箱过程.
项目十一：数显风扇调速器电路
要求：具有中低高三档，0为停止，1为低档。
2为中档，3为高档。
调节开关设
置成触摸，遥控等。
可以的话加入温度自动控制电路。
项目十二：出租车计价器电路
要求：两位数码显示，轮胎检测电路改成震荡电路，上车2KM计费有6元，
2KM后每百米收0.2元。
项目十三：亚运纪念牌电路
要求：二位数码滚动显示亚运开幕的日子，伴有倒计时电路，天位单位，倒计完
成后霓虹灯闪烁。
项目十四：篮球计分牌
要求：比分显示只需两位数码（另外相同省略），伴有24S进攻违例倒计时电
路，同时发出报警声音。
项目十五：密码锁电路
要求：密码至少有四位，开锁指示用发光二极管表示.四位密码的要有密码输入
时间倒计时，四位以上的可以不要倒计时电路。
项目十六：奥运纪念滚动显示
要求：二位数码滚动显示亚运开幕的日子，伴有倒计时，时间到了马上显示
happy或者是china的闪烁。
项目十七：简易倒计时跑马灯电路
要求：有白天黑夜的识别功能，到了晚上数码管得电，显示为零，然后按下开关
开始倒计时，0-9-8-7-6-5-4-3-2-1-0，当1-0时两路灯开始跑马，
1路：五个灯，绿灯在前跑，跑完后红灯再跑，以此循环，背景为黑。
2路：五个灯，绿灯在前跑，跑完后红灯再跑，以此循环，背景为黄。
项目十八：汽车尾灯电路设计与制作
要求：有白天和夜晚识别功能，夜晚左转时左侧灯亮，右转时右侧灯亮，刹车时车灯全亮
项目十九：楼道声光控电路
要求：具有白天黑夜识别功能，到了黑夜可以声控开关楼道的灯，声控时间是十秒，伴有数显倒计时。
项目二十：红外全自动控制水龙头电路设计与制作
要求：当手靠近水龙头时，自动有水流出（选用发光二极管代替），人走3秒自动关闭
选用班级: 10电信专10应电10电信本
要求：每2人一组选题，每一组题都需有人选，如有重复，稍后商议！。