SSI组合逻辑电路设计实验报告
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华中科技大学
电子线路设计、测试与实验》验报告《实
实验名称:SSI组合逻辑电路设计自动化学院院(系):1201 自实班专业班级:zj 姓名:
U2012145 学号:
时间:306 地点:南一楼东实验成绩:
指导教师:汪小燕
年2014 月410 日
SSI组合逻辑电路设计
一.实验目的
1.掌握用SSI(小规模数字集成电路)实现简单组合逻辑电路的方法。
2.掌握简单数字电路的安装和调试技术。
3.进一步熟悉数字万用表、示波器等仪器的使用方法。
4.熟悉用Verilog HDL描述组合逻辑电路的方法,以及EDA仿真技术。
二.实验元器件及条件
集成电路74HC00 1片;74LS04 1片
计算机、MAX+PLUSⅡ集成开发环境、可编程器件实验板及专用的在系统编程电缆
三、预习要求
1.按设计步骤,根据所给器件设计实验内容的逻辑电路图。
2.在附录C中查出74LS00、74LS04的引脚排列图。
实验说明四. 1.组合逻辑电路的设计流程
实际的逻辑问题
逻辑真值表
卡诺图逻辑表达式
编最简逻辑表达式
根据选定器件,变换逻辑表达式
逻辑电路图
用图SSI构成组合逻辑电路的设计过程
2.组合逻辑电路设计举例
(1)首先进行逻辑抽象。
(2)写出逻辑表达式。
(3)变换逻辑表达式。
(4)画出逻辑电路图。
(5)仿真验证。
(6)实验验证。
插板
在做完仿真之后,就可以根据设计的逻辑图选择相应的芯片进行插板,通过给不同输入高低电平组合来测输出电平的高低,从而检测是否符合实验要求。
五.实验内容
求反加1
1.根据给定的器件,设计一个能对4个输入进行取反加一,先进行实验仿真,然后用插板实现。
①真值表
输输
Data_in3Data_in2Data_in1Data_in0Data_out3Data_out2Data_out1Data_out0
00000000
10011011
00100111
11111000
00101001
11100110
01010101
10001111
01000100
10111100
00110101
11001101
00101100
11100011
01111000
1
1 1
1
1
②代码:
module MyOpposAdd1 (datain[3:0], dataout[3:0]);
input [3:0]datain;
output [3:0]dataout;
reg [3:0] dataout;
always @(datain) begin
case(datain)
4'b0000: dataout = 4'b0000;
4'b0001: dataout = 4'b1111;
4'b0010: dataout = 4'b1110;
4'b0011: dataout = 4'b1101;
4'b0100: dataout = 4'b1100;
4'b0101: dataout = 4'b1011;
4'b0110: dataout = 4'b1010;
4'b0111: dataout = 4'b1001;
4'b1000: dataout = 4'b1000;
4'b1001: dataout = 4'b0111;
4'b1010: dataout = 4'b0110;
4'b1011: dataout = 4'b0101;
4'b1100: dataout = 4'b0100;
4'b1101: dataout = 4'b0011;
4'b1110: dataout = 4'b0010;
4'b1111: dataout = 4'b0001;
endcase
end
endmodule
波形仿真结果:
以上的波形可以看出插板实现四位取反加一的基本功能。对照真值表可知符合要求。位二进制求反加一插板实现①真值表
输入输出
Data_out0
Data_out1
Data_in0
Data_in1
0 1 1 1
0 1 1 0
1
1
1
②电路图:
插板实现只需使用两块芯片5个逻辑门即可。
2.附加实验:2线-4线译码器
编程代码如下
仿真波形图如下:
从上面的波形图我们可以看出:与真值表一致。仿真下载完成。
六.实验中遇到的问题及处理方法
1.仿真下载较简单,问题不多,只是写代码时的文件名有误,不过很快就改正过来了,后面仿真下载也比较顺利。
2.插板时二极管一直不亮,于是我就用万用表一个个节点打了过去测电压,结果发现有一个二极管的两个管脚都是5V左右,原来是二极管短路了,属于操作失误,还好电路较简单,这也提醒了我实验操作时一定要小心仔细。
七.实验总结
通过本实验,仿真下载与插板实践,很好的将软件学习了一遍,也对相关硬件有了一定的了解,也对书上的知识点有了更深更具体的认识,对于后面的实验和今后的学习肯定会打下一个比较好的基础。.