《数字逻辑》课程设计大纲及题目2012
《数字逻辑》课程设计大纲及题目
2012-05-20
一、本课程设计的性质、任务与目的
《数字逻辑》课程设计是配合本课程课堂和实验教学的一个实践性教学环节。其目的是巩固所学知识，提高实验动手能力，加强综合应用能力，启发创新思维。其任务是让学生通过动手动脑进行大中型数字逻辑电路的设计、仿真、调试，巩固和应用所学的理论和实验技能；掌握应用EDA开发工具设计大中型数字电路系统的设计流程、仿真、检测技术直至下载到FPGA物理器件进行实际物理测试的能力；提高设计能力和实验技能，为以后进行毕业设计、电子电路的综合设计、研制电子产品等打下基础。
二、本课程设计的要求
1、本课程设计是在学完本课程之后进行，时间为一周；
2、设计任务包括数字电路的大部分内容的实验课题，具有较大的综合性、难度和一定的趣味性；
3、设计内容包括必做部分和选做部分，在完成必做部分后，才能进行选做内容；
4、要求学生初步掌握EDA软件工具的使用方法，能采用从上到下的设计思路进行大中型数字电路系统的设计工作；
5、要求学生自己动手动脑独立设计和调试，并写出预设计报告；
6、要求学生应完成基本设计要求，并进行仿真和调试；
7、在完成必做和选做内容后，写出课程设计报告。
三、考核方法
1、必做内容占总成绩的70%，根据独立完成情况和完成的任务质量评分，选做部分可适当加分；
2、设计报告占总成绩的30%，按完成报告的质量评分；
3、有下列情况没有成绩：
1）缺席；
2）有抄袭行为或有意提供给他人抄袭；
3）未按时完成设计报告。
四、参考书目：教材
以下课题可任选其一
课程设计题目一：算术逻辑单元设计
利用EDA工具设计算术逻辑单元（ALU）。该电路能进行2个算术运算和2个逻辑运算和4个移位运算，且由一个3位的输入来选择操作。
课程设计题目二：数字电子钟逻辑电路设计
任务：
利用EDA工具，用文本法或图形法设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟。要求：
1、输入脉冲信号为8Hz，辅助脉冲信号为2KHz，由开发箱提供；
2、时为00~23二十四进制计数器，分、秒为00~59六十进制计数器；
3、能够显示出时、分、秒；
4、具有整点报时功能，声响电路发出叫声；
5、具有清零功能。
选作部分：
1、具有定时闹钟功能，可在任意设定一时间，到时自动提醒，通过声响电路发出叫声。
2、具有调节时钟、分钟的功能；
3、整点报时的同时LED灯花样显示。
课程设计题目三：交通灯控制逻辑电路设计
任务：
用FPGA设计路口交通灯控制器
要求：
1、满足如下时序要求：南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；
2、每一方向的红（绿）黄灯总共维持30秒；
3、十字路口要有时间显示，具体为：当某一方向绿灯亮时，置显示器为30秒，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到数为4秒时，红绿灯熄灭，黄灯亮（或开始间隙闪耀4秒），减到0时，红绿灯交换，一次工作循环结束，进入下一步另一方向的工作循环；
4、红绿黄灯均采用发光二极管，时间显示采用数码管；
选作部分：
1、可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀；
2、东西方向或南北方向上的绿灯亮变为红灯亮，中间需插入黄灯闪耀4秒过渡，而从红灯亮变为绿灯亮，不需要黄灯过渡，直接由红灯变为绿灯。
课程设计题目四：智力竞赛抢答器逻辑电路设计
任务：
用CPLD设计智力竞赛抢答器逻辑电路
要求：
1、抢答组数为8组；
2、能够迅速、准确地判出抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，并能对抢中者有鸣叫和显示指示，用发光二极管指示；
3、抢答时，当抢答开始后，抢答指示灯应闪亮。当有某组抢答时，抢答指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出声响。在抢答时间用完时，回答不出问题的，发出警告声音；
4、必答时，必答定时灯亮，同时显示给出的必答时间，以每秒减1的方式计数，直至0秒，此时仍然没有回答出问题的，发出警告声音；
5、必答与抢答的时间均取为10秒；
6、主持人应有复位按钮；
7、对抢答进行仿真，并纪录下仿真波形；
8、设计由晶振电路产生1Hz标准秒信号的单元电路（实际秒脉冲由开发箱提供）
选作部分
1、每组有三位十进制计分显示电路，能进行加/减计分（此电路需自行设计，开发箱只能提供8个数码管）
2、用数码管显示抢答时抢中组的号码
课程设计题目五：路灯巡回检测电路
任务：
用VHDL语言设计8个路灯巡回检测电路
要求：
1、巡回检测8个路灯，用开关0表示路灯好，而1表示一个路灯坏；
2、能够迅速、准确地判出哪一个路灯坏，并能用数码管显示指示；
3、每秒检测一个路灯，应有开始、停止检测按钮；
4、下载到实验箱中实际测试；
选作部分：
显示器上显示路灯的编号，并保持到停止检测为止，如有路灯坏，同时发出声响，可考虑增加到检测16个路灯。
课程设计题目六：简易电子琴
任务：
①用VHDL语言设计一个电子琴。使用实验箱上的8个电平开关作琴键。电平开关输出为高电平时相当于琴键按下，电平开关输出为低电平时相当于琴键松开。电子琴共有C调的8个音：1，2，3，4，5，6，7，i。
②在实验箱上对设计进行调试，调试时用实验箱上的小喇叭作发声装置。设计提示
①C调的音符与频率的关系如表所示。
音符 1 2 3 4 5 6 7 i
频率(Hz)262 294 330 349 392 440 494 523
只要向实验箱上的喇叭输出某一频率的方波，喇叭就发出相应音调的声音。
②设计一个多模计数器，对实验箱上的某一时钟(例如100KHz) 进行分频，产生8种希望的频率。注意驱动喇叭的方波占空比应是50%，以增大音量。
③根据从开关电平输出来的输入确定9种状态(包括不发声状态)之间的转换。
《数字逻辑》课程实验教学大纲
《数字逻辑》课程实验教学大纲 一、课程基本信息 1．课程代码：BCim8014 2．课程名称：数字逻辑 3．课程英文名称：Digital Logic 4．课程性质：专业必修课 5．课程适用层次：本科 6．课程使用对象：计算机科学与技术专业 7．总学时：48学时（其中实验12学时） 8．学分：3 9. 先修课程：大学计算机基础、电子电路基础 二、课程概述 《数字逻辑》课程是计算机科学与技术专业基础课程，是计算机组成与结构、微机原理等硬件类课程的先导课程，它对理解计算机的工作原理有十分重要的作用。本课程使学生掌握数字逻辑方面的基本理论、基本知识和基本技能，具有分析数字逻辑电路方面的基本方法以及设计电路的能力，为后续计算机硬件类课程打下基础，也为深入理解计算机的工作原理提供理论及实践基础。 本课程的基本内容： 介绍逻辑设计的理论基础和逻辑电路的分析和设计方法，重点讲述组合逻辑电路和同步时序逻辑电路的分析和设计。 本课程的教学要求： 要求学生掌握数字逻辑的基本概念、基本理论、基本方法，具备一定的对逻辑电路的分析、设计和调试的能力。要求学生能以逻辑代数为工具，熟练掌握对各类组合电路、同步时序电路、异步时序电路的基本逻辑单元进行逻辑分析和设计，并在了解电子设计自动化的基础上，基本掌握数字系统的设计过程。 本课程的先修课是大学计算机基础、电子电路基础。 三、实践教学安排 第三章组合逻辑 实验学时：6 项目1：基本门电路的逻辑功能测试 实验学时：3 实验目的与要求： 1．测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能 2．熟悉扩展板与主电路板的连接与使用 3．了解测试的方法与测试的原理 实验主要仪器、设备： 1．数字逻辑电路实验箱 2．数字逻辑电路实验箱扩展板 3．双踪示波器，数字万用表 4．相应74LS系列、或74HC系列芯片
数字逻辑实验三 实验四
实验报告课程名称电子技术综合设计与实践 题目名称实验三、实验四 学生学院自动化学院 专业班级物联网工程 学号 学生姓名 指导教师 2016年 6 月 26 日 一、实验目的 1、（实验三）用两片加法器芯片74283配合适当的门电路完成两个BCD8421码的加法运算。 2、（实验四）设计一个计数器完成1→3→5→7→9→0→2→4→6→8→1→…的循环计数（设初值为1），并用一个数码管显示计数值（时钟脉冲频率为约1Hz）。 二、功能描述及分析 实验三： （1）分别用两个四位二进制数表示两个十进制数，如：用A3 A2 A1A0表示被加数，用B3B2B1B0表示加数，用S3 S2 S1 S0表示“和”，用C0表示进位。 （2）由于BCD8421码仅代表十进制的0—9，所以加法修正规则：当S>9时，修正值为D3D2D1D0=0110； 当S<9时，修正值为D3D2D1D0=0000。
（3）由真值表，我们可以得出D3=D0=0，D2=D1=FC4 + S4(S3+S2) 实验四： (1)分别用四位二进制数来表示十进制数，触发器状态用DCBA表示，10个技术状态中的初值状态为0001。 (2)列出状态表，如下 （3）得出次态方程： D n+1=BC， C n+1=B⊕C， B n+1=A D， A n+1=A⊕D （4）选用D触发器来实现，求触发器激励函数 D4=BC， D3=B⊕C， D2=A D， D1=A⊕D （5）画出逻辑电路图如下： (6）四个触发器输出端一次输入到7447数码管译码器输入端。 三、实验器材 实验三： （1）两片加法器芯片74283，两个或门，一个与门，8个按键，5个LED 显示灯。 （2）DE2开发板和QuartusⅡ7.2软件
16学时数字逻辑实验要求及芯片引脚图
16学时数字逻辑实验内容及要求（附录：实验用IC器件引脚图） 实验一组合逻辑及应用电路实验 1．实验目的： （1）了解并掌握基本逻辑门电路及常用组合逻辑部件的逻辑功能； （2）熟悉基本逻辑门及常用组合逻辑部件的应用； （3）学习并掌握数字逻辑实验台的使用方法。 2．实验所用器件： 四二输入端与非门，型号为：74LS00 四异或门，型号为：74LS86 双2-4线译码器74LS139 等（根据实际使用填写） 3．实验内容及要求 （1）用实验验证74LS86的逻辑功能并填写真值表。 （2）用一片74LS00实现一2输入端异或门的功能。 （3）将74LS139扩展成3-8线译码器的功能。 （4）在第（3）步的基础上再加上与非门构成一位全加器。 实验二触发器功能及应用电路实验 1．实验目的 （1）熟悉常用触发器的功能及功能互换； （2）熟悉时序逻辑电路的状态分析方法； （3）触发器的简单应用电路实验分析； （4）实验观察时序逻辑电路的初始状态对电路工作的影响； （5）了解时序逻辑电路自启动的意义。 2．实验所用器件 D触发器二片，型号为：74LS74 与非门一片，型号为：74LS00 等（根据实际使用填写） 3．实验内容及要求 （1）验证74LS74的逻辑功能，填写功能表，注意观察上升沿触发方式； （2）用D触发器和门电路模拟实现JK触发器功能并填写其功能表； （3）用D触发器和门电路模拟实现T触发器功能并填写其功能表； （4）由D触发器及门电路构成有用的四位环型计数器，实验观察并记录电路运行状态。
实验三时序电路功能组件及应用电路实验 1．实验目的 （1）熟悉中规模集成移位寄存器74LS194的逻辑功能及简单应用； （2）熟悉中规模集成计数器74LS161功能及简单应用； （3）学会使用七段字形译码器及共阴极七段LED数字显示器。 2．实验所用器件 四位二进制加法计数器1片，型号为：74LS161 寄存器1片，型号为：74LS194 等（根据实际使用填写） 3．实验内容及要求 （1）验证寄存器（74LS194）、计数器（74LS161）的逻辑功能，通过实验填写功能表；（2）用74LS161及门电路分别采用复位法和置数法构成一位8421BCD码计数显示电路；（3）用74LS194及门电路构成有用的四位环型计数器。 实验四串行加法器的设计 1．实验目的 较复杂数字逻辑电路的设计方法及实验分析。 2．实验所用器件 4位移位寄存器组件2片，型号为：74LS194 D触发器1片，型号为：74LS74 等（根据实际使用填写） 3．实验内容及要求 （1）按如下串行加法器框图设计电路图实现四位二进制的加法； 4位被加数移位寄存器 为了清楚地看到逐位相加情况，时钟脉冲应采用单脉冲，注意电路清“0”作用。 （2）任意给定X，Y，给电路加入4个单脉冲，逐一观察并记录电路工作情况； （3）4个脉冲后，X+Y的和存放在A中，X+Y的最高位即进位存放在何处。串行加法器的加法速度如何计算。
数字逻辑实验教案
滁州学院计算机与信息工程学院 实验课程教案 课程名称：数字电路分析与设计 授课教师：姚光顺 授课对象：11网工、计科 授课时间：20XX年2月-2012月7月 滁州学院计算机与信息工程系 20XX年2月 《数字逻辑》实验教学大纲
课程编号： 课程名称：数字逻辑 英文名称：Digital Logic 课程类型：专业基础课 课程属性：独立设课 总学时：16总学分：0.5 开设学期：2 适用专业：计算机科学与技术网络工程 先修课程：大学物理电路原理 一、实验课程简介 数字逻辑实验，是数字逻辑课程教学内容的延伸和加强。在电子产品广泛应用的前提下，对于每一个大学生，具备一定电工电子基本知识和应用能力是必不可少的。因此，数字逻辑实验教学是按在相关理论教学的基础上，根据教学实际情况所开设的重点技术基础实验课程。通过实验，可以加深学生对课程内容中重点、难点的理解，培养其动手能力。 二、实验教学目标与基本要求 本课程的作用与任务是：使学生进一步掌握数字逻辑电路的分析与设计的基本方法，了解数字逻辑物理器件的主要技术参数，以及物理设计中的制作、调试、故障诊断的基本技能。要求学生在实验原理指导下，熟悉和掌握常用中、大规模集成电路的功能和在实际中应用的方法，具备基本电路的设计能力。培养学生检查与排除电路故障、分析和处理实验结果、分析误差和撰写实验报告的能力，旨在培养学生综合运用知识能力、严谨细致的工作作风和一丝不苟的科学态度。 三、本实验课程的基本理论与实验技术知识 本实验课基于门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、A/D和D/A转换的基本理论而设定。 四、实验方法、特点与基本要求 实验分为实验预习、实验操作、实验总结三个步骤： 1、实验预习 1) 明确实验目的，理解实验原理； 2) 了解实验环境； 3) 了解实验方法，拟定实验的操作步骤； 2、实验操作 1) 建立实验环境，进行实验操作，培养实践动手能力 2) 实验过程中认真观察实验现象，详细记录实验结果 3) 实验结束前，整理好实验设备，经指导教师验收方可退出实验室 3、实验总结 通过对实验记录的整理，以加深对所学理论知识的理解，不断总结、积累经验，从而提高动手能力。
数字逻辑实验报告
. 武汉理工大学
2017 年月日 实验一：一位全加器 实验目的： 1. 掌握组合逻辑电路的设计方法； 2. 熟悉Vivado2014 集成开发环境和Verilog 编程语言； 3. 掌握1 位全加器电路的设计与实现。 试验工具： 1.Basys3 FPGA 开发板 2.Vivado2014 集成开发环境和Verilog 编程语言。 实验原理： Ci+A+B={Co，S} 全加器真表
全加器逻辑表达式 S=A○+B○+Ci Co=A.B+ (A○+B).Ci 全加器电路图 实验步骤： (一)新建工程： 1、打开 Vivado 2014.2 开发工具，可通过桌面快捷方式或开始菜单中 Xilinx Design Tools->Vivado 2014.2 下的 Vivado 2014.2 打开软件； 2、单击上述界面中 Create New Project 图标，弹出新建工程向导。 3、输入工程名称、选择工程存储路径，并勾选Create project subdirectory选项，为工程在指 定存储路径下建立独立的文件夹。设置完成后，点击Next。注意：工程名称和存储路径中不能出现中文和空格，建议工程名称以字母、数字、下划线来组成 4、选择RTL Project一项，并勾选Do not specify sources at this time，为了跳过在新建工 程的过程中添加设计源文件。 5、根据使用的FPGA开发平台，选择对应的FPGA目标器件。（在本手册中，以Xilinx大学计 划开发板Digilent Basys3 为例，FPGA 采用Artix-7 XC7A35T-1CPG236-C 的器件，即Family 和Subfamily 均为Artix-7，封装形式（Package）为CPG236，速度等级（Speed grade）为-1，温度等级（Temp Grade）为C）。点击Next。 6、确认相关信息与设计所用的的FPGA 器件信息是否一致，一致请点击Finish，不一致，请返 回上一步修改。 7、得到如下的空白Vivado 工程界面，完成空白工程新建。
华中科技大学数字逻辑实验报告
华中科技大学数字逻辑实验报告 姓名: 专业班级: 学号: 指导老师： 完成时间：
实验一：组合逻辑电路的设计 一、实验目的： 1．掌握组合逻辑电路的功能测试。 2．验证半加器和全加器的逻辑功能 3．学会二进制的运算规律。 二、实验所用组件： 二输入四与门74LS08,二输入四与非门74LS00,二输入四异或门74LS86,六门反向器74LS04芯片，三输入三与非门74L10，电线若干。 三、实验内容： 内容A：全加全减器。 实验要求： 一位全加/全减法器，如图所示： 电路做加法还是做减法运算是由M决定的，当M=0做加法，M=1做减法。当作为全加法起时输入A.B和Cin分别为加数，被加数和低位来的进位，S和数，Co位向上位的进位。当作为全减法器时输入信号A,B和Cin分别为被减数，减数和低位来的借位，S为差，Co为向上的借位。 实验步骤： 1．根据功能写出输入/输出观察表：
2． 3．做出卡诺图，确定输出和激励的函数表达式：
4．根据逻辑表达式作出电路的平面图： 5．检查导线以及芯片是否完好无损坏，根据平面图和逻辑表达式连接电路。 实验结果： 电路连接好后，经检测成功实现了一位全加/全减法器的功能。 内容B：舍入与检测电路的设计： 试验要求： 用所给定的集合电路组件设计一个多输出逻辑电路，该电路的输入为8421码，F1为“四
舍五入”输出信号，F2为奇偶检测输出信号。当电路检测到输入的代码大宇或等于（5）10时，电路的输出F1=1；其他情况F1=0。当输入代码中含1的个数为奇数时，电路的输出F2=1，其他情况F2=0。该电路的框图如下所示： （1）按照所设计的电路图接线，注意将电路的输入端接试验台的开关，通过拨动开关输入8421代码，电路输入按至试验台显示灯。 （2）每输入一个代码后观察显示灯，并将结果记录在输入/输出观察表中。 实验步骤 1．按照所给定的实验要求填写出F1，F2理论上的真值表。 2．根据真值表给出F1和F2的卡诺图。
《数字逻辑电路》教学大纲
《数字逻辑电路》教学大纲 开课系：信息工程系 适用专业及学生层次：初中起点 学时：112课时 先修课：电工基础、电子电路 后续课：微机原理、现代移动通信、程控交换技术 推荐教材及参考教材：《数字逻辑电路》 编写人：XXX 一、说明 1、课程的性质和内容 本门课程是通讯专业通用教材。主要内容包括数字电路基础，逻辑门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲信号的产生与整形，数模和模数转换，数字集成电路应用以及有关实验等。 2、课程的任务和要求 第一，以能力为本位，重视实践能力的培养，突出职业技术教育特色。 第二，吸收和借鉴各地教学改革的成功经验，专业课教材的编写采用了理论知识与技能训练一体化的模式。 第三，更新教材内容，使之具有时代特征。 第四，贯彻国家关于职业资格证书与学业证书并重，职业资格证书制度与国家就业制度相衔接的政策精神，力求教材内容涵盖有关国家职业标准的知识、技能要求，确实保证毕业生达到中级技能人才的培养目标。 3、教学中应注意的问题 第一，根据企业的需要，确定学生应具备的能力结构和知识结构。 第二，教学中应时刻充实新知识、新技术、新设备和新材料。 第三，注意理论与实际结合。
二、学时分配表
三、课程内容与教学要求 第一章数字电路基础 教学要求 （1）掌握数字电路的特点 （2）明确各进制间的转换规则 （3）掌握基本的逻辑运算 （4）熟悉基本逻辑公式和逻辑定理 （5）掌握逻辑函数化简方法 （6）熟悉逻辑函数的各种表示方法以及相互转换的方法 （7）掌握半导体开关特性 教学内容 （1）掌握模拟电路和数字电路的各自特点以及它们的区别 （2）明确二进制、八进制、十六进制和十进制的表示方法以及转换时的不同规则 （3）掌握与、或、非三个最基本逻辑运算的逻辑符号、真值表及逻辑功能。（4）熟悉掌握逻辑电路中的运算律和等式的三个规则，了解异或运算的公式（5）熟悉利用逻辑运算规则及各种定律化简逻辑函数——即公式化简法，了解什么是卡诺图，熟练掌握逻辑函数卡诺图化简法。 （6）熟悉逻辑函数的表达式、卡诺图、真值表、波形图、逻辑图的转换方法。（7）掌握半导体二级管的单向导电性，掌握三极管的工作要求，工作在饱和、放大和截止区域的条件要求。 教学建议： 本章是数字逻辑电路的基础，与今后的学习内容紧密联系，学生应熟练掌握。 第二章逻辑门电路 教学要求 （1）掌握分立元件门电路的基本组成 （2）熟悉TTL集成门电路的特点 （3）熟悉CMOS集成门电路的常用门 （4）明确门电路的应用 教学内容 （1）掌握与、或、非门的各自特点和功能，熟悉组合后的复合门电路的特点
数字逻辑电路实验
1.1 数电实验仪器的使用及门电路逻辑功能的测试 1.1.1 实验目的 （1）掌握数字电路实验仪器的使用方法。 （2）掌握门电路逻辑功能的测试方法。 1.1.2 实验设备 双踪示波器一台 数字电路实验箱一台 万用表一块 集成芯片：74LS00、74LS20 1.1.3 实验原理 图1.1是TTL系列74LS00（四2输入端与非门）的引脚排列图。 Y A B 其逻辑表达式为：=? 图1.2是TTL系列74LS20（双4输入端与非门）的引脚排列图。 Y A B C D 其逻辑表达式为：=??? 与非门的输入中任一个为低电平“0”时，输出便为高电平“1”。只有当所有输入都为高电平“1”时，输出才为低电平“0”。对于TTL逻辑电路，输入端如果悬空可看作逻辑“1”，但为防止干扰信号引入，一般不悬空。对于MOS逻辑电路，输入端绝对不允许悬空，因为MOS电路输入阻抗很高，受外界电磁场干扰的影响大，悬空会破坏正常的逻辑功能，因此使用时一定要注意。一般把多余的输入端接高电平或者和一个有用输入端连在一起。 1.1.4 实验内容及步骤 （1）测量逻辑开关及电平指示功能 用导线把一个数据开关的输出端与一个电平指示的输入端相连接，将数据开关置“0”位，电平指示灯应该不亮。将数据开关置“1”位，电平指示灯应该亮。以此类推，检测所有的数据开关及电平指示功能是否正常。
（2）检测脉冲信号源 给示波器输入脉冲信号，调节频率旋钮，可观察到脉冲信号的波形。改变脉冲信号的频率，示波器上的波形也应随之发生变化。 （3）检测译码显示器 用导线将四个数据开关分别与一位译码显示器的四个输入端相连接，按8421码进位规律拨动数据开关，可观察到译码显示器上显示0～9十个数字。 （4）与非门逻辑功能测试 ①逻辑功能测试 将芯片74LS20中一个4输入与非门的四个输入端A、B、C、D分别与四个数据开关相连接，输出端Y与一个电平指示相连接。电平指示的灯亮为1，灯不亮为0。根据表1.1中输入的不同状态组合，分别测出输出端的相应状态，并将结果填入表中。 表1.2 ②与非门对脉冲信号的反相传输及控制功能的测试 将芯片74LS00中一个2输入与非门的A输入端接频率为1kHz脉冲信号，B输入端接数据开关，输出端Y接示波器。用双踪示波器同时观察A输入端的脉冲波形和输出端Y的波形，并注意两者之间的关系。按表1.2中的不同输入方式测试，将结果填入表中。 1.1.5 预习要求与思考题 （1）阅读实验原理、内容及步骤。 （2）了解集成芯片引脚的排列规律。 （3）TTL集成电路使用的电源电压是多少？ （4）TTL与非门输入端悬空相当于输入什么电平？为什么？ （5）如何处理各种门电路的多余输入端。 1.1.6 实验报告及要求 （1）画出规范的测试电路图及各个表格。
数字逻辑实验指导书(1)
实验一 实验箱及小规模集成电路的使用 一 实验目的 1 掌握实验箱的功能及使用方法 2 学会测试芯片的逻辑功能 二 实验仪器及芯片 1 实验箱 2 芯片：74LS00 二输入端四与非门 1片 74LS86 二输入端四异或门 1片 74LS04 六非门 1片 三 实验内容 1 测试芯片74LS00和74LS86的逻辑功能并完成下列表格。 （1） 74LS00的14脚接＋5V 电源，7脚接地；1、2、4、5、9、10、12、13脚接逻辑开关，3、6、8、11接发光二极管。（可以将1、4、9、12接到一个逻辑开关上，2、5、10、13接到一个逻辑开关上。）改变输入的状态，观察发光二极管。74LS86的接法74LS00基本一样。 表 74LS00的功能测试 表 74LS86的功能测试 （2）分析74LS00和74LS86的四个门是否都是完好的。 2 用74LS00和74LS04组成异或门，要求画出逻辑图，列出异或关系的真值表。 （3）利用74LS00和74LS04设计一个异或门。画出设计电路图。
实验二译码器和数据选择器 一实验目的 1继续熟悉实验箱的功能及使用方法 2掌握译码器和数据选择器的逻辑功能 二实验仪器及芯片 1 实验箱 2 芯片：74LS138 3线－8线译码器 1片 74LS151 八选一数据选择器 1片 74LS20 四输入与非门 1片 三实验内容 1 译码器功能测试（74LS138） 芯片管脚图如图所示，按照表连接电路，并完成表格。其中16脚接＋5V，8脚接地，1～6脚都接逻辑开关，7、9、10、11、12、13、14、15接发光二极管。 表 2 数据选择器的测试（74LS151） 按照表连接电路，并完成表格。其中16脚接＋5V，8脚接地；9、10、11，为地址输入端，接逻辑开关；4、3、2、1、12、13、14、15为8个数据输入端，接逻辑开关；G为选通输入端，Y为输出端，接发光二极管。
[整理]15数字逻辑实验指导书1
------------- 数字逻辑与数字系统实验指导书 青岛大学信息工程学院实验中心巨春民 2015年3月
------------- 实验报告要求 本课程实验报告要求用电子版。每位同学用自己的学号+班级+姓名建一个文件夹（如2014xxxxxxx计算机X班张三），再在其中以“实验x”作为子文件夹，子文件夹中包括WORD 文档实验报告（名称为“实验x实验报告”，格式为实验名称、实验目的、实验内容，实验内容中的电路图用Multisim中电路图复制粘贴）和实验中完成的各Multisim文件、VerilogHDL源文件、电路图和波形图（以其实验内容命名）。
实验一电子电路仿真方法与门电路实验 一、实验目的 1．熟悉电路仿真软件Multisim的安装与使用方法。 2．验证常用集成逻辑门电路的逻辑功能。 3．掌握各种门电路的逻辑符号。 4．了解集成电路的外引线排列及其使用方法。 5. 学会用Multisim设计子电路。 二、实验内容 1．用逻辑门电路库中的集成逻辑门电路分别验证二输入与门、或非门、异或门和反相器的逻辑功能，将验证结果填入表1.1中。 注：与门型号7408，或门7432，与非门7400，或非门7402，异或门7486，反相器7404. 2．用 L=ABCDEFGH，写出逻辑表达式，给出逻辑电路图，并验证逻辑功能填入表1.2中。 ()' 三、实验总结 四、心得与体会
实验二门电路基础 一、实验目的 1. 掌握CMOS反相器、与非门、或非门的构成与工作原理。 2. 熟悉CMOS传输门的使用方法。 3. 了解漏极开路的门电路使用方法。 二、实验内容 1. 用一个NMOS和一个PMOS构成一个CMOS反相器，实现Y=A’。给出电路图，分析其工作原理，测试其逻辑功能填入表2-1。 表2-1 CMOS反相器逻辑功能表 2. 用2个NMOS和2个PMOS构成一个CMOS与非门，实现Y=(AB)’。给出电路图，分析其工作原理，测试其逻辑功能填入表2-2。 3. 用2个NMOS和2个PMOS构成一个CMOS或非门，实现Y=(A+B)’。给出电路图，分析其工作原理，测试其逻辑功能填入表2-3。 表2-3 CMOS或非门逻辑功能表 4. 用CMOS传输门和反相器构成异或门，实现Y=A B 。给出电路图，测试其逻辑功能填入表2-4。
数字逻辑教学大纲
《数字逻辑》 教学大纲 哈尔滨师范大学 计算机科学与信息工程学院
《数字逻辑》 一、课程设置的有关说明 1.数字逻辑课程是计算机科学与技术专业重要的必修课。 2.数字逻辑是基于数字电路相关知识的计算机硬件基础课程，是计算机硬件课程体系的一个重要知识环节。 3.设置本课程的目的和要求：由于一方面数字逻辑是一门涉及面较宽的综合性学科，另一方面也是一门正在迅速发展前沿的学科，新的思想、新的理论以及新的方法不断涌现，还有一点值得注意的是数字逻辑在计算机及其相关领域得到广泛的应用。为此，本课在选材、内容组织等方面力求做到：科学性、新颖性、实用性，力图在阐明基本原理和方法的同时，也能反映某些最新的研究成果，使学生比较牢固地掌握本课程分支的基本理论知识及实际应用能力。 本门课程共70学时，其中理论课54学时，实验课16学时；总学分为3学分。 4.本门课程主要讲授数字逻辑的基本理论及设计原理和相关实践，全面介绍数字逻辑的基本概念、设计原理、工作原理、实际应用、技术开发和该技术的未来发展方向和趋势，通过学习该知识体系使学生基本掌握该知识体系得理论知识和该知识体系在计算机相关领域的实际应用，及该课程体系在计算机硬件知识体系的重要地位。并为将来独立的从事基于计算机硬件知识体系的研究与开发打下更坚实的基础。 二、具体教学内容 第一章基本知识（4学时） 1.教学目的和教学基本要求： 掌握数字量与模拟量的特点，数字电路的特点、应用；了解二进制的算术运算与逻辑运算的不同之处；掌握不同数制之间的相互转换；掌握带符号二进制数的代码表示；掌握几种常用的编码。 2.内容提要： 第一节概述
第二节数制及其转换 第三节带符号二进制数的代码表示 第四节几种常用的编码 3.复习思考题： （1）二、八、十六进制数的转换 （2）8421、2421、余三码的组成 （3）格雷码和二进制转换 第二章逻辑代数基础（12学时） 1.教学目的和教学基本要求： 掌握逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式；掌握逻辑函数的三种表示方法（真值表法、逻辑式法、卡诺图法）及其相互之间的转换；掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法；掌握最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用。 2.内容提要： 第一节逻辑代数的基本概念 第二节逻辑代数的基本定理和规则 第三节逻辑函数表达式的形式与变换 第四节逻辑函数化简 3.复习思考题： （1）利用逻辑代数基本公式对逻辑函数化简。 （2）化简逻辑函数为最小项之和形式。 （3）利用卡诺图法化简逻辑函数公式。 第三章集成门电路与触发器（12学时） 1.教学目的和教学基本要求： 了解门电路的定义及分类方法；掌握二极管、三极管的开关特性，及分立元件组成的与、或、非门的工作原理；了解TTL与非门的工作原理，静态输入、输出、电压传输特性及输入端负载特性，开关特性；了解其它TTL门（与非门、或非门、异或门、三态门，OC门）的工作原理及TTL门的改进系列；了解CMOS反相器的工作原理及静态特性；
数字逻辑实验、知识点总结
数字逻辑实验报告、总结 专业班级：计算机科学与技术3班学号：41112115 姓名：华葱一、实验目的 1．熟悉电子集成实验箱的基本结构和基本操作 2．通过实验进一步熟悉各种常用SSI块和MSI块的结构、各管脚功能、工作原理连接方法 3．通过实验进一步理解MSI块的各输入使能、输出使能的作用（存在的必要性） 4．通过实验明确数字逻辑这门课程在计算机专业众多课程中所处的位置，进一步明确学习计算机软硬件学习的主线思路以 及它们之间的关系学会正确学习硬件知识的方法。 二、实验器材 1．集成电路实验箱 2．导线若干 3．14插脚、16插脚拓展板 4．各种必要的SSI块和MSI块 三、各次实验过程、内容简述 （一）第一次实验：利用SSI块中的门电路设计一个二进制一位半加器 1.实验原理：根据两个一位二进制数x、y相加的和与进 位的真值表，可得：和sum=x异或y，进位C out=x×y。 相应电路：
2. 实验内容： a) 按电路图连接事物，检查连接无误后开启电源 b) 进行测试，令
数字逻辑实验报告
数字逻辑实验报告：加法器
安徽师范大学 学院实验报告 专业名称软件工程 实验室 实验课程数字逻辑 实验名称加法器实验姓名 学号 同组人员 实验日期 2013.3.26
注：实验报告应包含（实验目的，实验原理，主要仪器设备和材料，实验过程 和步骤，实验原始数据记录和处理，实验结果和分析，成绩评定）等七项内容。具体内容可根据专业特点和实验性质略作调整，页面不够可附页。 实验目的：学会使用实验箱搭建基本组合逻辑电路。 实验原理：全加器是中规模组合逻辑器件，它实现二进制数码的加法运算，是计算机中最基本的运算单元电路。一位加法器有三个输入端Ａi 、B i 、C i -1,即被加数，有两个输出端S i 和B i 即相加及向高一位的进位输出。 (全加真值表) Si=A i B i C i -1+A i B i C i -1+A i B i C i -1+A i B i C i -1 C i =A i B i +A i C i -1+B i C i -1 全加器主要用于数值运算；另外，全加器还可以实现组合逻辑函数。 主要仪器设备和材料：数字逻辑电路实验装置、芯片 74LS32、芯片 74LS08、 芯片74LS86，导线 实验过程和步骤： ①关闭实验箱的电源开关，将三个芯片正确地安装在实验箱装置上； ②分别用三根导线将三个芯片的第14号引脚与实验箱左下角的+5V 连接起来，，再分别用三根导线将三个芯片的第7号引脚与实验箱左下角的GND 连接 Ａi B i C i -1 S i B i 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1
数字逻辑与数字系统设计课程大纲
“数字逻辑与数字系统设计”教学大纲 课程编号：OE2121017 课程名称：数字逻辑与数字系统设计英文名称：Digital Logic and Digital System Design 学时：60 学分：4 课程类型：必修课程性质：专业基础课 适用专业：电子信息与通信工程（大类）开课学期：4 先修课程：高等数学、大学物理、电路分析与模拟电子线路 开课院系：电工电子教学基地及相关学院 一、课程的教学任务与目标 数字逻辑与数字系统设计是重要的学科基础课。该课程与配套的“数字逻辑与数字系统设计实验”课程紧密结合，以问题驱动、案例教学、强化实践和能力培养为导向，通过课程讲授、单元实验、综合设计项目大作业、设计报告撰写、研讨讲评等环节，实现知识能力矩阵中1.1.2.2、1.2.1.2以及2.5、2.6、3.6、4.1、4.2的能力要求。 要求学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法，了解电子设计自动化（EDA：Electronic Design Automation）技术和工具。数字电路部分要求学生掌握数制及编码、逻辑代数及逻辑函数的知识；掌握组合逻辑电路的分析与设计方法，熟悉常用的中规模组合逻辑部件的功能及其应用；掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法，典型的中大规模时序逻辑部件。EDA设计技术部分，需要了解现代数字系统设计的方法与过程，学习硬件描述语言，了解高密度可编程逻辑器件的基本原理及开发过程，掌握EDA 设计工具，培养学生设计较大规模的数字电路系统的能力。 本课程教学特点和主要目的： （1）本课程概念性、实践性、工程性都很强，教学中应特别注重理论联系实际和工程应用背景。 （2）使学生掌握经典的数字逻辑电路的基本概念和设计方法； （3）掌握当今EDA工具设计数字电路的方法。 （4）本课将硬件描述语言(HDL)融合到各章中，并在软件平台上进行随堂仿真, 通
数字逻辑实验报告
计算机专业类课程 实 验 报 告 课程名称：数字逻辑 学院：计算机科学与工程学院专业：计算机科学与技术 学生姓名： 学号： 指导教师： 评分： 日期：2014年6月2日 电子科技大学计算机学院实验中心
电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 实验一：基本门电路的功能和特性实验 实验时间： 2014.4.20 一、实验目的 I.了解集成电路的外引线排列及其使用方法 II. 掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性 III.学习组合逻辑电路的设计及测试方法 IV.了解集成电路外引线的方式方法。 V.了解测试电路的基本方法 VI. 掌握常用集成门电路的逻辑功能与特性 实验内容 部分TTL 门电路逻辑功能验证包括： ● 二输入四与非门7400 ● 二输入四或门7432 ● 二输入四异或门7486 ● 6反相器7404 二、实验原理 1）逻辑代数系统满足的5条公理 ● 交换律：A B B A +=+ A B B A ?=? ● 结合律：)()(C B A C B A ++=++ )()(C B A C B A ??=?? ● 分配律：C A B A C B A ?+?=+?)( )()(C A B A C B A +?+=?+ ● 0-1律：A A =+0 11=+A A A =?1 00=?A ● 互补律：1=+A A 0=?A A 此外，还满足摩根定律：B A B A +=? B A B A ?=+ 2）实验涉及门电路的引脚图如图1.1所示
电子科技大学计算机学院实验中心 图1.1 3) 组合逻辑电路的分析思路： 4) 组合逻辑电路设计思路： 如果掌握了以上两种分析方法后，再对我们的需求进行分析，即可对一般电路进行分析、设计，从而可以正确的使用被分析的电路一级设计出能满足逻辑功能和技术指标要求的电路了！ 写函数关系式 对函数式进行化简或变换； 根据最简式列真值表 判断逻辑功能 根据给定事件的因果关系列出真值表 由真值表写函数式 对函数式进行化简或变换 画出逻辑图，并测试逻辑功能
《数字逻辑》课程教学大纲
《数字逻辑》课程教学大纲 Digital Logic 课程编号：130301047 学时：48学分：3 适用对象：软件工程、软件工程卓越班、计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、医学信息工程、数字媒体技术(理科） 先修课程：计算机基础；离散数学；大学物理；电路原理；模拟电子线路 一、课程的性质和任务 《数字逻辑》把数字电路和逻辑设计有机地联系起来，作为基础，较为深入地阐述了基本数字集成电路的工作原理和电气特性，着重讨论了逻辑电路的基本单元(门电路和触发器)，也讨论了中、大规模集成电路及其应用，介绍了一些近年迅速发展起来的器件和电路，同时讨论了作为数字电路与逻辑设计数学基础的逻辑代数及其化简方法。作为重点，系统地讨论了组合逻辑电路、同步时序逻辑电路、异步时序逻辑电路的分析和设计方法；并介绍了采用大规模可编程逻辑器件的数字系统设计的新方法。通过本课程的学习，为学习后继课程打下良好基础，也为学生毕业后从事电子学、通信技术、自动控制、计算机应用等方面的科学研究和技术工作打下良好的基础。 二、教学目的与要求 《数字逻辑》是计算机科学与技术专业的一门专业技术基础课，是实践性很强的课程。通过本课程的教学，让学生了解数字逻辑电路的基本内容，掌握最基本的数字逻辑分析和设计方法。使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后进一步深入学习计算机组成原理、可编程逻辑等打好基础。要求学生熟悉数制、码制和逻辑代数，能以逻辑代数为工具，掌握对各类组合电路、同步时序电路、异步时序电路的基本逻辑单元分析和设计。 三、教学内容 第一章：数字逻辑基础 基本内容： 1.1概述 1.1.1模拟量与数字量 1.1.2数字电路的分类 1.1.3数字电路的特点 1.1.4脉冲与脉冲参数 1.2数制与码制 1.2.1数制 1.2.2数的表示方法 1.2.3数制间的转换 1.2.4常用编码 1.3逻辑代数基础 1.3.1逻辑代数中的三种基本运算 1.3.2逻辑函数及其表示方法 1.3.3逻辑代数基本定律及常用公式 1.3.4逻辑函数的公式法化简 1.3.5逻辑函数的卡诺图化简 1.3.6具有无关项的逻辑函数及其化简 教学基本要求：
华中科技大学数字逻辑实验
数字逻辑实验报告（1）数字逻辑实验1 一、系列二进制加法器 设计50% 二、小型实验室门禁系 统设计50% 总成绩 姓名： 学号： 班级： 评语：（包含：预习报告内容、实验过程、实验结果及分析）
指导教师： 计算机科学与技术学院 20 年月日 数字逻辑实验报告系列二进制加法器设计预习报告
一、系列二进制加法器设计 1、实验名称 系列二进制加法器设计。 2、实验目的 要求同学采用传统电路的设计方法，对5种二进制加法器进行设计，并利用工具软件，例如，“logisim”软件的虚拟仿真功能来检查电路设计是否达到要求。 通过以上实验的设计、仿真、验证3个训练过程使同学们掌握传统逻辑电路的设计、仿真、调试的方法。 3、实验所用设备 Logisim2.7.1软件一套。 4、实验容 对已设计的5种二进制加法器，使用logisim软件对它们进行虚拟实验仿真，除逻辑门、触发器外，不能直接使用logisim软件提供的逻辑库元件，具体容如下。 （1）一位二进制半加器 设计一个一位二进制半加器，电路有两个输入A、B，两个输出S和C。输入A、B分别为被加数、加数，输出S、C为本位和、向高位进位。 （2）一位二进制全加器 设计一个一位二进制全加器，电路有三个输入A、B和Ci，两个输出S和Co。输入A、B和Ci分别为被加数、加数和来自低位的进位，输出S和Co为本位和和向高位的进位。 （3）串行进位的四位二进制并行加法器 用四个一位二进制全加器串联设计一个串行进位的四位二进制并行加法器，
电路有九个输入A3、A2、A1、A0、B3、B2、B1、B0和C0，五个输出S3、S2、S1、S0和C4。输入A= A3A2A1A0、B= B3B2B1B0和C0分别为被加数、加数和来自低位的进位，输出S= S3S2S1S0和Co为本位和和向高位的进位。 （4）先行进位的四位二进制并行加法器 利用超前进位的思想设计一个先行进位的四位二进制并行加法器，电路有九 个输入A 3、A 2 、A 1 、A 、B 3 、B 2 、B 1 、B 和C ，五个输出S 3 、S 2 、S 1 、S 和C 4 。输入 A= A 3A 2 A 1 A 、B= B 3 B 2 B 1 B 和C 分别为被加数、加数和来自低位的进位，输出S= S 3 S 2 S 1 S 和C o 为本位和和向高位的进位。 （5）将先行进位的四位二进制并行加法器封装成一个组件并验证它的正确性 将设计好的先行进位的四位二进制并行加法器进行封装，生成一个“私有”库元件并验证它的正确性，以便后续实验使用，封装后的逻辑符号参见图1-1所示。 图1-1“私有”的先行进位的四位二进制并行加法器 5、实验方案设计 （1）一位二进制半加器的设计方案
数字逻辑实验
___计算机__学院___专业__1_班________组、学号姓名_______协作者______________ 教师评定_________________ 实验题目____________基于实验箱的数字逻辑实验_____________ 1.基本门电路 2.组合逻辑电路 3.时序逻辑电路
实验报告 基本门电路 一、实验目的 1、了解基本门电路的主要用途以及验证它们的逻辑功能。 2、学习“与或非门”有关参数的测试。 3、熟悉数字电路实验箱的使用方法。 二、实验仪器及器件 1、GDUT-J-1数字电路实验箱。 2、拨码开关SI1~SI8，LED灯LD_I1～LD_I16、LD_O1～LD_O16。 3、逻辑笔，示波器，数字万用表。 4、器件：74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86。 三、实验原理 数字电路研究的对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系，这些逻辑关系是由逻辑门电路的组合来实现的。门电路是数字电路的基本逻辑单元。要实现基本逻辑运算和复合逻辑运算可用这些单元电路（门电路）进行搭建。门电路以输入量作为条件，输出量作为结果，输入与输出量之间满足某种逻辑关系（即“与、或、非、异或”等关系）。 电路输入与输出量均为二值逻辑的1和0两种逻辑状态。实验中用高低电平分别表示为正逻辑的1和0两种状态。 输出端的1和0两种逻辑状态可用两种方法判定：①将电路的输出端接实验仪的某一位LED，当某一位的LED灯亮时，该位输出高电平，表示逻辑“1”；LED灯不亮时，输出低电平，表示逻辑“0”。②用逻辑笔可以测量输出端的逻辑值。 四、实验结果和数据处理（见附表） 表2-1 74HC00（四2输入与非门）输入输出状态 输入端输出端Y A B LED（亮/灭）逻辑状态 0 0 亮 1 0 1 亮 1 1 0 亮 1 1
数字逻辑实验报告(数字时钟设计)
数字逻辑实验报告
实验三、综合实验电路 一、实验目的： 通过一个综合性实验项目的设计与实现，进一步加深理论教学与实验软硬件平台的实践训练，为设计性实验做好充分准备。 二、实验原理： 根据要求的简单设计性的电路设计实验，应用基本器件与MSI按照电路设计步骤搭建出初级电路；设计型、综合型的较复杂实验电路 三、实验设备与器件： 主机与实验箱 四、实验内容： （1）实验任务：根据所学习的器件，按照电路开发步骤搭建一个时钟， 要求实现的基本功能有计时功能、校对时间功能、整点报时、秒表等功能。 （2）实验任务分析：完成该数字时钟，采用同步时序电路，对于计时 的的功能，由于时间的秒分时的进位分别是60、60、24，所以可以应用74LS163计数器分别设计2个模60计数器以及一个模24计数器，那么需要有7个秒输出，7个分输出，6个小时的输出；对于校对时间的功能，由74LS163的特性可知，当该器件处于工作状态时，每来一个CLK脉冲，计数值加1，所以可以手动控制给CLK脉冲，来进行时间的校对；对于整点报时功能，可以采用一个比较电路，当时间的分秒数值全部为零时，那么此时可以接通报时装置，可以在电路中设置报时的的时间；对于秒表功能，有两种方案，可以单独重新设计一个秒表装置，采用模100计数器以及两个模60计数器，可以进行优化，使用原先的两个模60计数器，这样可以简化电路，是电路简洁。 （3）实验设计流程：
（4）输入输出表： （5）各个功能模块的实现： A、计时功能模块的实现（电路图及说明）秒表部分及说明
说明：该部分是实现功能正常计时中的秒部分的计时工作。如图所示，图中采用两个74LS163来做一个模60计时器，计数的起止范围是0~59，（第一个74LS163采用模10计数，起止为0~9，第二个74LS163的计数起止范围是0~5），两个器件采用级联方式，用预置位方法实现跳转；该部分有7个秒输出，接到BCD译码显示器。 注解：第一个163器件： LDN端统一接到清零端ABCD端接地 ENP端接到VCC高电平ENT接高电平VCC 第二个163器件： LDN端统一接到清零端ABCD端接地 ENP端接到VCC高电平ENT接高电平第一个163的预置位段 分钟部分以及说明：