数字逻辑电路与系统设计第二版课程设计
数字逻辑电路与系统设计课程设计
数字逻辑电路与系统设计课程设计课程设计目的通过本课程设计的学习，学生应能够掌握数字逻辑电路基本概念、设计方法以及应用技巧。
学生应该能够使用Verilog HDL或者其他硬件描述语言（HDL）设计数字逻辑电路和系统，并能够基于FPGA平台设计和实现数字电路系统。
课程设计内容本次课程设计主要包含以下内容：1.数字电路基础知识：数字逻辑基本理论、逻辑门的特点、数字电路的抽象层次。
2.Verilog HDL编程：Verilog HDL的基本语法、数据类型、运算符以及常用结构体。
3.组合逻辑电路设计：组合逻辑电路的设计方法、Karnaugh图、逻辑门级联、多路复用器/解复用器、译码器、比较器等。
4.时序逻辑电路设计：时序逻辑电路的设计方法、触发器、寄存器、计数器等。
5.FPGA系统设计：FPGA的基本原理和结构、FPGA开发板的使用、FPGA系统设计的流程以及示例项目。
课程设计要求1.课程设计可以采用Verilog HDL或者其他HDL编程语言。
2.参与者需要结成小组，每个小组3-5人。
3.每个小组需要完成一项数字电路设计项目，包括设计报告和实验验证。
4.每个小组需要在课程结束时提交一份完整的设计报告以及实验数据和项目代码。
5.设计项目可以是基于组合逻辑或时序逻辑的电路系统设计，包括但不限于多路选择器、加法器、比较器、寄存器、时钟控制器、计数器、显示控制器等。
6.设计报告应该包含问题描述，设计总体方案，设计分级具体实现以及实验结果和分析等。
7.实验验证应该使用FPGA开发板完成，需要进行基准测试，并按照设计要求逐步进行验证。
8.设计报告和实验验证需要进行小组汇报，并进行讨论。
课程设计参考资料1.Verilog HDL编程指南(第二版), 王自发, 清华大学出版社，20182.数字逻辑与计算机设计，M. Morris Mano, Pearson Education,20153.FPGA原理与设计, Jonathan W. Valvano, Morgan & Claypool,20114.FPGA开发实战, Evan A. Curtice, Packt Publishing, 2018结论通过本次课程设计，学生将能够熟练掌握数字逻辑电路设计的基础知识和关键技能。
数字逻辑与数字系统设计课程设计
数字逻辑与数字系统设计课程设计一、课程设计背景数字逻辑与数字系统设计课程介绍了数字电路的基本概念、设计和分析方法。
数字逻辑是电子技术中非常重要的一部分，广泛应用于计算机、通信、自动化控制、计算器、游戏机等电子产品。
通过本课程的学习，学生将掌握数字逻辑和数字系统设计的基本原理和方法。
二、课程设计内容本次数字逻辑与数字系统设计课程设计主要分为以下几个部分：1.实验一：Karnaugh图和逻辑多路选择器设计实验2.实验二：数字逻辑电路的组合设计实验3.实验三：数字电路的时序设计实验4.实验四：数字系统设计实验5.实验五：数字逻辑综合设计实验实验一：Karnaugh图和逻辑多路选择器设计实验通过本实验，学生将学会运用Karnaugh图方法设计简单的逻辑电路，掌握最小化布尔函数的方法。
同时，学生将学习多路选择器的设计方法，掌握多路选择器的应用技巧。
实验二：数字逻辑电路的组合设计实验通过本实验，学生将学习的是数字逻辑电路的组合设计方法，包括基本逻辑门和复杂逻辑电路的设计技术。
同时，学生还将掌握基本电路的仿真方法，通过仿真软件对电路进行验证。
实验三：数字电路的时序设计实验在本实验中，学生将掌握数字电路的时序设计方法，了解时序电路的作用、分类和基本原理。
同时，学生将学习数字电路时序仿真的方法，能够进行基本时序电路模拟。
实验四：数字系统设计实验在本实验中，学生将学习数字系统设计的基本方法和过程，包括总体结构设计、输入输出接口的设计、存储器的设计等；同时，学生还将了解数字系统的仿真和测试方法，对设计的数字系统进行仿真和测试。
实验五：数字逻辑综合设计实验在本实验中，学生将通过数字逻辑综合设计，掌握数字逻辑综合应用技巧，并能够在实践中学习根据需求进行电路综合的方法。
三、课程设计特点本次数字逻辑与数字系统设计课程设计不仅注重理论教学，更加强调实践教学，特点如下：1.注重实验教学，对学生的动手能力和实践能力进行提高。
2.充分利用仿真软件进行电路设计和验证，使学生在熟悉实际电路设计方法的同时，也能提高计算机仿真的技能和水平。
《数字逻辑与系统》实验指导书(第二版)
《数字逻辑与数字系统》实验指导书（第二版）郑建霞王健海惠州学院计算机科学系硬件教研室目录预备知识 (1)实验一基本逻辑门实验 (5)实验二数据选择器和译码器 (6)实验三全加器构成及测试 (7)实验四触发器 (9)实验六通用逻辑阵列（GAL） (11)实验七在系统编程(1) (14)实验八在系统编程(2) (15)实验规则1．实验前必须做好充分预习，完成要求的预习任务，写出简要的预习报告，可以将预习要求直接填写在本实验指导书的相关内容中)。
实验前教师要对学生的预习报告进行检查，没有预习的同学不能进行实验。
2．使用仪器前，必须了解其性能、使用方法及注意事项，并要严格遵守。
3．实验时认真接线，并经过检查确认无误后，才能接通电源。
实验中接线、拆线时，应先关闭电源。
4．接通电源后，应首先观察有无破坏性异常现象(如镕器设备、元器件冒烟、发烫或有异昧)，如果发现成立即关断电源，保护现场，报告指导老师。
只有在查清原因，摊除故障后，才能继续做实验，并在实验报告中认真分析故障原因，并说明故障排除的过程和方法。
5．实验时要遵守纪律，不迟到，不做与实验无关的事情，不动与本次实验无关的仪器设备。
实验时保持室内安静。
6．实验结束后，先关断仪器电源．然后再拆线，并将仪器设备恢复原状，整理好实验桌及周围环境卫生a7．实验结束后，每个学生都必须按要求写实验报告。
8．每个学生都要自觉遵守本规则，凡违背者．指导老师将立即中断其实验操作。
预备知识一、TDS-4数字系统综合实验平台介绍：TDS-4数字系统综合实验平台全貌逻辑电平开关（上=“1”，下=“0”）长形芯片区输出电平显示（“1”=亮，“0”=灭）七段数码显示（DCBA=8421）固定频率时钟脉冲方形芯片区P脉冲产生区域、键盘区波形编辑区二、示波器介绍示波器全貌波形显示屏幕控制版面信号输入探头三、芯片介绍芯片外形芯片盒四、其它工具万用表GAL芯片烧录器（RF-2148型）芯片起拔器放大镜实验一基本逻辑门实验一、实验目的1．掌握“TDS一2数字电路实验系统”仪器的使用方法。
数字逻辑课程设计
数字逻辑课程设计一、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知识和技能，培养学生的逻辑思维能力和创新意识，提高学生在计算机科学、电子工程等领域的应用能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解数字逻辑的基本概念、原理和符号表示，掌握逻辑门、逻辑函数、逻辑电路的设计和分析方法。
2.技能目标：学生能够运用数字逻辑知识解决实际问题，具备使用逻辑电路图设计简单数字系统的能力，熟练使用数字逻辑仿真工具进行电路模拟。
3.情感态度价值观目标：学生通过学习数字逻辑，培养对计算机科学和电子工程等领域的兴趣和热情，增强创新意识，提高团队合作能力和口头表达能力。
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：数字逻辑的发展史、数字逻辑电路的基本元素、逻辑门的分类和特点。
2.逻辑函数：逻辑函数的定义、逻辑函数的表示方法、逻辑函数的性质和运算。
3.逻辑电路：逻辑电路的设计方法、逻辑电路的分类、逻辑电路的优化。
4.数字系统：数字系统的组成、数字系统的特点、数字系统的设计方法和步骤。
5.数字逻辑仿真：数字逻辑仿真工具的使用、数字电路的仿真分析。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解使学生掌握数字逻辑的基本概念和原理。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数字逻辑在实际应用中的作用。
3.实验法：通过实验操作，培养学生动手能力和实际问题解决能力。
4.讨论法：学生进行课堂讨论，激发学生的创新思维和团队合作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，将准备以下教学资源：1.教材：《数字逻辑》教材，为学生提供系统的数字逻辑知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，生动形象地展示数字逻辑的知识点。
4.实验设备：计算机、逻辑电路仿真器等，为学生提供实践操作的平台。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
数字逻辑课程设计
深入探讨了时序逻辑电路的分析与设计，涉及触发器、寄存器、计数 器等关键元件的工作原理和设计方法。
课程设计实践
通过具体的课程设计项目，学生将理论知识应用于实际，提高了分析 问题和解决问题的能力。
对未来数字逻辑技术的展望
新型逻辑器件的发展
智能化设计工具的应用
随着科技的进步，新型逻辑器件如生物逻 辑门、量子逻辑门等不断涌现，为数字逻 辑技术的发展带来新的机遇和挑战。
介绍可编程逻辑器件的原理和 应用，如FPGA、CPLD等。
数字逻辑基本概念
介绍数、二进制数、逻辑代数 等基本概念和原理。
时序逻辑电路
介绍时序逻辑电路的分析和设 计方法，包括触发器、寄存器 、计数器等。
课程实验与课程设计
通过实验和课程设计，使学生 掌握数字逻辑电路的分析、设 计和实现方法。
02
数字电路基础知识
比较器
对两个输入信号进行比较，根 据比较结果输出相应的逻辑电
平。
组合逻辑电路中的竞争与冒险现象
竞争现象
由于门电路延迟时间的存在，当多个输入信号同时变化时 ，输出端可能出现短暂的过渡状态，称为竞争现象。
冒险现象
在组合逻辑电路中，由于竞争现象的存在，可能导致输出 端出现意外的逻辑电平跳变，称为冒险现象。冒险现象可 能导致电路工作不稳定或产生错误输出。
集成电路技术的不断发展，使得数字逻辑电路的设计和实现更加便 捷和高效。
人工智能和物联网的推动
人工智能和物联网的快速发展，对数字逻辑提出了更高的要求，也 为其提供了新的应用场景和发展空间。
课程内容与结构安排
组合逻辑电路
讲解组合逻辑电路的分析和设 计方法，包括门电路、编码器 、译码器、数据选择器等。
数字系统设计与VHDL第二版课程设计
数字系统设计与VHDL第二版课程设计一、背景数字系统设计与VHDL是现代电子工程的基础课程之一，它涵盖了数字系统设计的基本概念和VHDL编程语言的基础应用。
随着技术的发展，数字系统的应用越来越广泛，因此这门课程也越来越受到重视。
二、课程设计目标本次课程设计旨在通过以下方式实现以下目标：1.帮助学生理解数字系统设计的基本概念和VHDL编程语言的基础应用。
2.培养学生的数字系统设计和VHDL编程的能力。
3.提高学生实际应用数字系统设计和VHDL编程的能力。
三、课程设计内容及要求1. 注册并安装软件学生需要注册并安装Xilinx ISE软件，这是一款常用的数字电路设计工具，提供VHDL编程支持，并带有原理图编辑器，布局和布线编辑器等工具。
2. 讲解和练习基本概念在课程开始之前，老师会进行讲解基本概念，如数字电路、逻辑门、布尔代数等。
学生需要掌握这些基本概念，以便后面的内容有更好的理解。
3. VHDL编程练习在学生掌握基本概念后，老师会安排VHDL编程练习。
这些练习旨在使学生熟悉VHDL编程语言，并为后续的数字电路设计打好基础。
4. 数字电路设计作业在完成VHDL编程练习后，老师会安排数字电路设计作业。
学生需要应用VHDL 编程，设计数字系统电路。
这些作业涉及到数字系统的各种应用场景，如闪动信号灯、递增/递减计数器等。
5. 实验课程课程的后半部分是实验课程，学生需要在实验室内完成一系列数字电路设计实验。
这些实验旨在应用之前学习到的知识，为学生提供实践的机会。
四、课程资源以下是一些课程资源，可供学生参考：1.VHDL编程视频教程：由国外的数字电路设计专家制作，介绍了VHDL的基本语法和编程技巧。
2.Xilinx ISE软件使用教程：详细地介绍了Xilinx ISE软件的功能和使用方法。
3.工程案例分享：老师会分享数字电路设计工程案例，为学生提供实践的参考。
五、总结数字系统设计与VHDL是一门重要的课程，它为学生提供了数字系统设计的基本概念和VHDL编程语言的基础应用。
数字逻辑电路课程设计报告
包含报警和手动复位电路。
电路图如下所示：
计数译码显示电路
二．总体设计电路图见附后
测
试
方
案
仿真开始，利用手动复位开关对整个电路进行清零，然后断开复位开关，计时开始。通话结束，计时停止，用复位开关进行清零。
电路可实现计时，手动清零，1分钟报警等功能。
用
户
手
计算机科学学院
课程设计报告
课程数字电子技术（B）
题目电话计时器
年级
专业计算机科学技术
学号学生
任课教师
2010年6月19日
课程设计题目
电话计时器
验收
时间
2010-6-16
验收
地点
指导
教师
小组
成员
具体分工
备注
课题总体设计思想概述
简易电话计时器是一种用数字显示的计时装置，功能为:
1.每一秒钟计时一次
2.具有手动复位功能
分课题
名称
1.脉冲发生器2.秒脉冲发生器
3.计数译码显示
设
计
目
的
《数字电子技术》是计算机科学相关专业必修的一门专业技术基础课程，也是一门理论与实践紧密结合的课程。《数字电子技术》实验是该课程的一个重要教学环节，这个环节将在学生较全面地掌握数字系统分析与设计的理论知识的基础上，充分运用所学知识，选择熟悉的各种不同规模的逻辑器件进行逻辑电路的设计。通过这个过程，强化学生理论应用于实践的灵活性，进一步提高学生分析问题和解决问题的能力
多谐振荡器
输出波形图：
2.秒脉冲发生器
两个十进制加法计数器构成了一个100进制的计数器，把多谐振荡器发出的100Hz脉冲分频到1Hz，1Hz脉冲作为一个标准时间传给计时电路。电路图如下所示：
数字逻辑电路设计(第二版 鲍可进) ppt课件
作业点评
习题3
BEGIN WITH bcd_in SELECT
f<='1' WHEN "0101", '1' WHEN "0110", '1' WHEN "0111", '1' WHEN "1000", '1' WHEN "1001", '0' WHEN OTHERS;
图的输出表达式为：
电路图略
作业点评
习题3
3.21 设计一个1位二进制加/减法器，该电路在M的控制下
进行加、减运算。当M=0时，实现全加器功能；当M=1时， 实现全减器功能。
解：设被加/被减数为A、加数/减数为B、低位来的进位/借
位为C，和/差为F、向高位的进位/借位为F，据题意列真 值表如下表所示。
习题2
• 同样，根据二极管与门、或门电路，可知：
F3 ABC DEF F4 A B C D E F
作业点评
习题2
9、写出下图所示电路输出端的逻辑表达式。 解：本题中集电极开路的OC门实现线与功能和电平转换
的功能。
F AB CD
作业点评
2
• （1）
习题3
• （2）
作业点评
表达式：F=A+BC+BD
习题3
真值表如下表所列，由真值表可知该电路实现的功能是：判断输入的十
进制数是否对于或等于5，可以实现4舍5入功能。
数字电子技术课程设计指导书(第二版)
数字电子技术课程设计指导书第二版物理与光电工程学院电工电子部一、数字电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。
在电子信息类本科教学中,电子技术课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。
通过课程设计要实现以下两个目标:第一,让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。
即学生根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能指标;第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础。
毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法,同时,课程设计报告的书写,为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。
二、数字电子技术课程设计的方法和步骤设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择,最后将各部分连接在一起,画出一个符合设计要求的完整系统电路图。
1、设计任务分析对系统的设计任务进行具体分析,充分了解系统的性能、指标内容及要求,以便明确系统应完成的任务。
2、方案论证这一步的工作要求是把系统的任务分配给若干个单元电路,并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。
方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料,针对系统提出的任务、要求和条件,完成系统的功能设计。
在这个过程中要用于探索,勇于创新,力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进,并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析,最后设计出一个完整框图。
框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分功能,清楚表示系统的基本组成和相互关系。
3、方案实现1单元电路设计单元电路是整机的一部分,只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。
数字逻辑电路课程设计报告(09261030 范玉清)
《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。
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数字逻辑电路与系统设计第二版课程设计
1. 概述
数字电路是电子工程中的重要组成部分，数字逻辑电路和系统的设计涉及到数字电路的设计和构建，是电子工程师必须掌握的技能之一。
本篇文档介绍数字逻辑电路与系统设计第二版课程设计的内容和要求。
2. 课程设计的目的
本课程设计旨在通过实践操作，使学生掌握数字逻辑电路与系统设计的原理和基本方法，学习数字逻辑电路的设计和执行，加强对数字逻辑电路与系统设计的理解和应用。
3. 课程设计的要求
本课程设计要求学生完成以下内容：
•组合逻辑电路设计
–包括门电路与简化、卡诺图和反演等设计方法
–要求能够实现各种布尔表达式和逻辑功能的电路设计•时序逻辑电路设计
–包括时序电路元件的设计、状态图的绘制和状态转移表的填写
–要求理解时序逻辑电路的工作原理，并能进行逻辑设计和仿真验证
•FPGA实现
–使用Vivado或Quartus进行FPGA电路设计
–能够进行FPGA电路实现和验证，并能进行性能分析和优化
1。