基于Libero的数字逻辑设计仿真及验证实验实验报告(实验4到8)2012版

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数字逻辑实验报告实验

数字逻辑实验报告实验

一、实验目的1. 理解数字逻辑的基本概念和基本原理。

2. 掌握数字逻辑电路的基本分析方法,如真值表、逻辑表达式等。

3. 熟悉常用数字逻辑门电路的功能和应用。

4. 提高数字电路实验技能,培养动手能力和团队协作精神。

二、实验原理数字逻辑电路是现代电子技术的基础,它主要研究如何用数字逻辑门电路实现各种逻辑功能。

数字逻辑电路的基本元件包括与门、或门、非门、异或门等,这些元件可以通过组合和连接实现复杂的逻辑功能。

1. 与门:当所有输入端都为高电平时,输出端才为高电平。

2. 或门:当至少有一个输入端为高电平时,输出端为高电平。

3. 非门:将输入端的高电平变为低电平,低电平变为高电平。

4. 异或门:当输入端两个高电平或两个低电平时,输出端为低电平,否则输出端为高电平。

三、实验内容1. 实验一:基本逻辑门电路的识别与测试(1)认识实验仪器:数字电路实验箱、逻辑笔、示波器等。

(2)识别与测试与门、或门、非门、异或门。

(3)观察并记录实验现象,分析实验结果。

2. 实验二:组合逻辑电路的设计与分析(1)设计一个简单的组合逻辑电路,如加法器、减法器等。

(2)根据真值表列出输入输出关系,画出逻辑电路图。

(3)利用逻辑门电路搭建电路,进行实验验证。

(4)观察并记录实验现象,分析实验结果。

3. 实验三:时序逻辑电路的设计与分析(1)设计一个简单的时序逻辑电路,如触发器、计数器等。

(2)根据电路功能,列出状态表和状态方程。

(3)利用触发器搭建电路,进行实验验证。

(4)观察并记录实验现象,分析实验结果。

四、实验步骤1. 实验一:(1)打开实验箱,检查各电路元件是否完好。

(2)根据电路图连接实验电路,包括与门、或门、非门、异或门等。

(3)使用逻辑笔和示波器测试各逻辑门电路的输出,观察并记录实验现象。

2. 实验二:(1)根据实验要求,设计组合逻辑电路。

(2)列出真值表,画出逻辑电路图。

(3)根据逻辑电路图连接实验电路,包括所需逻辑门电路等。

数字逻辑设计实验报告

数字逻辑设计实验报告

一、实验目的1. 理解和掌握数字逻辑设计的基本原理和方法。

2. 熟悉数字电路的基本门电路和组合逻辑电路。

3. 培养动手能力和实验技能,提高逻辑思维和解决问题的能力。

4. 熟悉数字电路实验设备和仪器。

二、实验原理数字逻辑设计是计算机科学与技术、电子工程等领域的基础课程。

本实验旨在通过实际操作,让学生掌握数字逻辑设计的基本原理和方法,熟悉数字电路的基本门电路和组合逻辑电路。

数字逻辑电路主要由逻辑门组成,逻辑门是数字电路的基本单元。

常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。

根据逻辑门的功能,可以将数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路的输出只与当前输入有关,而时序逻辑电路的输出不仅与当前输入有关,还与之前的输入有关。

三、实验内容1. 逻辑门实验(1)实验目的:熟悉逻辑门的功能和特性,掌握逻辑门的测试方法。

(2)实验步骤:① 将实验箱中的逻辑门连接到测试板上。

② 根据实验要求,将输入端分别连接高电平(+5V)和低电平(0V)。

③ 观察输出端的变化,记录实验数据。

④ 分析实验结果,验证逻辑门的功能。

2. 组合逻辑电路实验(1)实验目的:掌握组合逻辑电路的设计方法,熟悉常用组合逻辑电路。

(2)实验步骤:① 根据实验要求,设计组合逻辑电路。

② 将电路连接到实验箱中。

③ 根据输入端的不同组合,观察输出端的变化,记录实验数据。

④ 分析实验结果,验证电路的功能。

3. 时序逻辑电路实验(1)实验目的:掌握时序逻辑电路的设计方法,熟悉常用时序逻辑电路。

(2)实验步骤:① 根据实验要求,设计时序逻辑电路。

② 将电路连接到实验箱中。

③ 观察电路的输出变化,记录实验数据。

④ 分析实验结果,验证电路的功能。

四、实验结果与分析1. 逻辑门实验结果:通过实验,验证了逻辑门的功能和特性,掌握了逻辑门的测试方法。

2. 组合逻辑电路实验结果:通过实验,掌握了组合逻辑电路的设计方法,熟悉了常用组合逻辑电路。

3. 时序逻辑电路实验结果:通过实验,掌握了时序逻辑电路的设计方法,熟悉了常用时序逻辑电路。

数字逻辑 数字电路仿真实验报告

数字逻辑 数字电路仿真实验报告

数字电路仿真 实验报告一、实验目的(1)学会组合逻辑电路的特点;(2)利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。

二、实验内容设计一个4人表决电路。

即如果3人&或3人以上同意,则通过;反正,则被否决。

用与非门实现。

三、实验原理组合逻辑电路是根据给定的逻辑问题,设计出能实现逻辑功能的电路。

用小规模集成电路实现组合逻辑电路,要求是使用的芯片最少,连线最少。

*用途:表决 *逻辑框图: 输入端 输出端*逻辑功能表InputOutputA1A2A3 A4 & YA1 A2 A3 A4Sum 1000 (任意顺序,只在乎最后结果) >30 1100(任意顺序,只在乎最后结果) 1110(任意顺序,只在乎最后结果) >=311111(任意顺序,只在乎最后结果)电平的个数之和,其和小于3则输出0,表决不成功,其和大于或者等于3则输出1,表决成功。

*逻辑框图:*逻辑功能表inputs and sum output A1 sum A2 sum A3 sumA4 sum 1112 1314 1输入端0 3 10 2 1 3 1 0 2 00 1 1 21 3 10 2 00 11 2 00 1 00 0 1 11 21 3 10 2 00 11 2 00 1 00 01 11 2 00 1 00 01 1 00 0 0输入的数据依次相加,若最后和的结果大于等于3则输出1,否则输出0四、实验步棸1、编写源代码。

(1)打开QuartusⅡ软件平台,点击File中得New Project新建工程,将工程名称建得跟文件夹名称一样为ren。

在File 中New建立一个VHDL文件。

VHDL语言设计如下:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ren ISPORT (A1,A2,A3,A4:IN STD_LOGIC;Y:OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE bhv OF ren ISBEGINPROCESS(A1,A2,A3,A4)VARIABLE SUM:INTEGER RANGE 0 TO 4;BEGINSUM:=0;IF A1='1'THEN SUM:=SUM+1;END IF;IF A2='1'THEN SUM:=SUM+1;END IF;IF A3='1'THEN SUM:=SUM+1;END IF;IF A4='1'THEN SUM:=SUM+1;END IF;IF SUM>=3 THEN Y<='1';ELSE Y<='0';END IF;END PROCESS;END;(2)点击File/Save as以“.vhd”为扩展名存盘文件,命名为“ren.vhd”,保存时勾选“Add file to current file”选项。

数字逻辑实验报告

数字逻辑实验报告

数字逻辑实验报告一、引言数字逻辑实验是电子信息类专业的一门重要实践课程。

本实验报告旨在记录和总结我在数字逻辑实验中的学习和实践经验,分享我对数字逻辑的理解和应用。

二、实验概述本次数字逻辑实验的主题是设计一个简单的加法器电路。

实验目的是通过实践操作和设计,加深对数字逻辑电路的理解,并掌握逻辑门的使用和联接方式。

三、实验步骤1. 学习并熟悉逻辑门的基本原理和真值表。

2. 根据加法器的要求,确定所需的逻辑门类型和数量。

3. 使用逻辑门芯片进行电路设计和布线。

4. 连接电路连接线,确保电路的正常工作。

5. 使用示波器验证电路的正确性。

6. 总结实验过程中的问题和解决方法。

四、实验结果经过设计和调试,成功实现了一个4位全加器电路。

通过输入不同的二进制数值,成功实现了两个四位数的相加运算,并正确输出结果。

实验结果表明,逻辑门的正确使用和连接方式能够实现复杂的算术运算。

五、实验心得数字逻辑实验是一门非常实用的实践课程。

通过本次实验,我深刻理解了数字逻辑的基本原理和应用方法。

实验中,我了解了逻辑门的分类和功能,并学会了逐级联接逻辑芯片的技巧。

同时,实验还培养了我解决问题的能力和动手操作的实践技能。

在实验过程中,我遇到了一些问题,如逻辑门连接不正确、芯片损坏等。

但通过仔细检查和重新设计,最终找到了解决问题的方法。

这使得我更加珍惜实验中出现的错误和挑战,因为它们实际上是对我们思维和创造力的锻炼和考验。

通过本次实验,我还意识到数字逻辑的应用范围非常广泛。

数字逻辑不仅仅应用于电子电路中,还可以用于计算机设计、数字通信、自动控制等领域。

数字逻辑的深入学习对我们今后的专业发展非常重要。

总之,数字逻辑实验是一门非常有意义和实践性的课程。

通过实验,我不仅加深了对数字逻辑的理解,还培养了动手操作和解决问题的能力。

我相信通过持续的实践和学习,我将进一步提高数字逻辑的应用水平,为未来的专业发展打下坚实基础。

六、结语通过本次数字逻辑实验的学习和实践,我对数字逻辑有了更深的了解和认识。

数字逻辑实验报告

数字逻辑实验报告

数字逻辑实验报告数字逻辑实验报告引言数字逻辑是计算机科学中的重要基础知识,通过对数字信号的处理和转换,实现了计算机的高效运算和各种复杂功能。

本实验旨在通过实际操作,加深对数字逻辑电路的理解和应用。

实验一:二进制加法器设计与实现在这个实验中,我们需要设计一个二进制加法器,实现两个二进制数的加法运算。

通过对二进制数的逐位相加,我们可以得到正确的结果。

首先,我们需要将两个二进制数输入到加法器中,然后通过逻辑门的组合,实现逐位相加的操作。

最后,将得到的结果输出。

实验二:数字比较器的应用在这个实验中,我们将学习数字比较器的应用。

数字比较器可以比较两个数字的大小,并输出比较结果。

通过使用数字比较器,我们可以实现各种判断和选择的功能。

比如,在一个电子秤中,通过将待测物品的重量与设定的标准重量进行比较,可以判断物品是否符合要求。

实验三:多路选择器的设计与实现在这个实验中,我们需要设计一个多路选择器,实现多个输入信号中的一路信号的选择输出。

通过使用多路选择器,我们可以实现多种条件下的信号选择,从而实现复杂的逻辑控制。

比如,在一个多功能遥控器中,通过选择不同的按钮,可以控制不同的家电设备。

实验四:时序电路的设计与实现在这个实验中,我们将学习时序电路的设计与实现。

时序电路是数字逻辑电路中的一种重要类型,通过控制时钟信号的输入和输出,实现对数据的存储和处理。

比如,在计数器中,通过时序电路的设计,可以实现对数字的逐位计数和显示。

实验五:状态机的设计与实现在这个实验中,我们将学习状态机的设计与实现。

状态机是一种特殊的时序电路,通过对输入信号和当前状态的判断,实现对输出信号和下一个状态的控制。

状态机广泛应用于各种自动控制系统中,比如电梯控制系统、交通信号灯控制系统等。

实验六:逻辑门电路的优化与设计在这个实验中,我们将学习逻辑门电路的优化与设计。

通过对逻辑门电路的布局和连接方式进行优化,可以减少电路的复杂性和功耗,提高电路的性能和可靠性。

数字逻辑实习报告

数字逻辑实习报告

一、实习目的本次数字逻辑实习的主要目的是通过实际操作和理论学习,加深对数字逻辑电路基本原理的理解,掌握数字逻辑电路的设计、分析和仿真方法,提高解决实际问题的能力。

二、实习内容1. 数字逻辑电路基本原理的学习在实习过程中,我们首先学习了数字逻辑电路的基本原理,包括逻辑门、触发器、计数器、寄存器等基本逻辑元件及其组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法。

2. 逻辑门电路的设计与仿真通过Logisim软件,我们设计并仿真了各种逻辑门电路,如与门、或门、非门、异或门等。

通过实验,我们验证了所设计的逻辑门电路的正确性。

3. 触发器电路的设计与仿真我们学习了D触发器、JK触发器、T触发器等基本触发器电路的设计方法,并利用Logisim软件进行仿真,验证了所设计的触发器电路的功能。

4. 计数器电路的设计与仿真我们学习了同步计数器、异步计数器等计数器电路的设计方法,并利用Logisim软件进行仿真,验证了所设计的计数器电路的正确性。

5. 寄存器电路的设计与仿真我们学习了移位寄存器、同步寄存器等寄存器电路的设计方法,并利用Logisim软件进行仿真,验证了所设计的寄存器电路的功能。

三、实习过程1. 实验准备在实习开始前,我们查阅了相关资料,了解了数字逻辑电路的基本原理和设计方法。

同时,我们预习了实验指导书,明确了实验目的、内容和步骤。

2. 实验操作在实验过程中,我们按照实验指导书的要求,利用Logisim软件设计并仿真了各种数字逻辑电路。

在实验过程中,我们遇到了一些问题,通过查阅资料、请教老师等方式解决了这些问题。

3. 结果分析通过对所设计的数字逻辑电路进行仿真,我们验证了电路的正确性。

同时,我们分析了电路的性能,如速度、功耗等。

四、实习收获1. 提高了数字逻辑电路设计能力通过本次实习,我们掌握了数字逻辑电路的设计方法,提高了数字逻辑电路的设计能力。

2. 增强了实践操作能力在实习过程中,我们学会了使用Logisim软件进行数字逻辑电路的仿真,提高了实践操作能力。

广工数字逻辑实验七

__计算机__学院__软件工程__专业__班__组、学号__姓名________协作者______________ 教师评定_________________实验题目__第七次实验——基于Libero的数字逻辑设计仿真及验证实验__1、熟悉SmartDesign工具的使用2、组合逻辑电路综合实验的设计、仿真、程序烧录及验证3、时序电路的设计、仿真、程序烧录及验证实验报告一、实验目的1、了解基于Verilog的组合逻辑电路的设计及其验证。

2、熟悉利用EDA工具(特别是SmartDesign)进行设计及仿真的流程。

3、学习利用SmartDesign对全加器进行VerilogHDL设计的方法。

4、熟悉实验箱的使用和程序下载(烧录)及测试的方法。

二、实验环境1、Libero仿真软件。

2、DIGILOGIC-2011数字逻辑及系统实验箱。

3、Actel Proasic3 A3P030 FPGA核心板及Flash Pro4烧录器。

三、实验内容1、掌握Libero软件的使用方法。

2、参考教材中5.7.1中相应内容,使用半加器构造全加器,并完成相应的仿真实验。

3、提交相应的仿真结果并完成程序烧录及实验箱验证。

4、编码器扩展实验(利用SmartDesign来完成)设计一个电路:当按下小于等于9的按键后,显示数码管显示数字,当按下大于9的按键后,显示数码管不显示数字。

若同时按下几个按键,优先级别的顺序是9到0。

本实验需要两个编码器74HC148、一个数码显示译码器74HC4511、一个共阴极8段显示数码管LN3461Ax和一个数值比较器74HC85。

5、参考教材中相应章节的设计代码、测试平台代码(可自行编程),完成74HC74、74HC112、74HC161、74HC194相应的设计、综合及仿真。

提交针对74HC74、74HC112、74HC161、74HC194(任选一个....)的综合结果,以及相应的仿真结果。

基于Libero的数字逻辑设计仿真实验实验报告(实验5到8)

_计算机__学院网络工程专业 2 班________组、学号3110006512 姓名杨远军协作者______________ 教师评定_________________ 实验题目___________基于Libero的数字逻辑设计仿真实验_____________1.基本门电路2.组合逻辑电路3.时序逻辑电路4.补充实验(选做)实验报告基本门电路一、实验目的1、了解基于Verilog的基本门电路的设计及其验证。

2、熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。

二、实验环境Libero仿真软件(参考附录C)。

三、实验内容1、参考附录C掌握Libero软件的使用方法。

2、参考附录C中“一个完整的例子”,进行针对74系列基本门电路的设计,并完成相应的仿真实验。

3、参考附录D的设计代码、测试平台代码(可自行编程)及附录C的步骤,完成74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86相应的设计、综合及仿真。

4、提交针对74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86(任选一个)的综合结果,以及相应的功能仿真结果。

四、实验结果和数据处理1、模块及测试平台代码清单module HC00(A,B,Y); input [4:1]A,B; output[4:1]Y;assign Y=~(A&B); endmodule`timescale 1ns/1ns module testbench;reg a,b;wire y; HC00 test(a,b,y);initialbegina=0;b=0;#5 a=1;#5 b=1;#5 a=0;#5 b=0;end endmodule2、第一次仿真结果。

(将相关窗口调至合适大小,使波形能完整显示,对窗口截图。

1后面实验中的仿真使用相同方法处理)3、综合结果。

(将相关窗口调至合适大小,使RTL图能完整显示,对窗口截图,后面实验中的综合使用相同方法处理)4、第二次仿真结果(综合后)。

数字逻辑实践实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握数字逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 熟悉数字电路实验设备的使用。

3. 提高数字电路的仿真和调试能力。

4. 培养学生分析问题和解决问题的能力。

二、实验内容1. 组合逻辑电路设计(1)2选1多路选择器设计:根据教材5.1节的流程,利用Quartus II完成2选1多路选择器的文本编辑输入(MUX21.v)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。

在实验系统上硬件测试,验证此设计的功能。

(2)三人表决电路设计:根据教材5.1节的流程,利用Quartus II完成三人表决电路的文本编辑输入(图5-36)和仿真测试等步骤,给出仿真波形。

在实验系统上硬件测试,验证此设计的功能。

2. 时序逻辑电路设计(1)数字显示电子钟设计:根据任务要求,设计一个数字显示电子钟,时钟的时、分、秒要求各用两位显示,上、下午用发光管作为标志。

整个系统要有校时部分和闹钟部分,声音要响5秒。

(2)脉冲波形的变换与产生:设计单稳态触发器,555定时器及其应用电路,实现脉冲波形的变换与产生。

3. 数字逻辑电路仿真与调试(1)使用Logisim软件进行无符号数的乘法器设计,实现两个无符号的4位二进制数的乘法运算。

(2)使用Logisim软件进行无符号数的除法器设计,实现两个无符号的4位二进制数的除法运算。

三、实验过程1. 组合逻辑电路设计(1)2选1多路选择器设计:首先,分析2选1多路选择器的逻辑功能,确定输入输出关系。

然后,利用Quartus II软件编写Verilog HDL代码,完成2选1多路选择器的文本编辑输入。

接着,进行仿真测试,观察仿真波形,验证设计功能。

最后,在实验系统上硬件测试,验证设计功能。

(2)三人表决电路设计:首先,分析三人表决电路的逻辑功能,确定输入输出关系。

然后,利用Quartus II软件编写Verilog HDL代码,完成三人表决电路的文本编辑输入。

接着,进行仿真测试,观察仿真波形,验证设计功能。

实验报告

计算机学院软件工程专业 4 班____组、学号3111006219 姓名党杰协作者__________ 教师评定____________实验题目基于实验箱的数字逻辑实验实验报告基本门电路及门电路综合实验一、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. 熟悉数字电路实验箱的使用方法。

3. 掌握利用基本门电路来实现具体电路的方法。

二、实验仪器及器件1. DIGILOGIC-2011数字逻辑及系统实验箱。

2. 器件:74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86。

三、实验结果和数据处理表2-1 74HC00(与非)输入输出状态输入端输出端YA B LED(亮/灭)逻辑状态0 0 亮 10 1 亮 11 0 亮 11 1 灭0表2-2 74HC02(或非)输入输出状态输入端输出端YA B LED(亮/灭)逻辑状态0 0 亮 10 1 灭01 0 灭01 1 灭0表2-3 74HC04(非)输入输出状态输入端输出端YA LED (亮/灭)逻辑状态0 亮 1 1灭表2-7 举重比赛裁判表决电路输入输出状态(方案一)输入端 输出端A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 111 表2-8 举重比赛裁判表决电路输入输出状态(方案二)输入端 输出端A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 11 11组合逻辑电路一、实验仪器及器件1. DIGILOGIC-2011数字逻辑及系统实验箱。

2. 器件:74HC148、74HC138、74HC153、74HC85、74HC283、74HC4511、4数字共阴极八段显示数码管LN3461Ax 。

二、实验结果和数据处理表2-11 74HC148(8-3编码器)输入/输出状态控制 十进制数字信号输入 二进制数码输出 状态输出EI 0I1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I2A 1A 0A GS EO 1 X X X X X X X X 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0XXXXXX111控制十进制数字信号输入二进制数码输出状态输出EI0A GS EOA0I1I2I3I4I5I6I7I2A10 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 10 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 10 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 10 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 10 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 10 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1注:X为任意状态表2-12 74HC138(3-8译码器)输入/输出状态使能输入数据输入译码输出E2E E3A2A1A00Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 11 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X X 0 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0表2-13 74 HC153(数据选择器)输入/输出状态选择输入数据输入输出使能输入输出S1S01I01I11I21I3E11YX X X X X X 1 00 0 0 X X X 0 00 0 1 X X X 0 11 0 X X 0 X 0 01 0 X X 1 X 0 10 1 X 0 X X 0 00 1 X 1 X X 0 11 1 X X X 0 0 01 1 X X X 1 0 1注:X为任意状态表2-16 74HC4511(数码显示管)输入/输出状态使能输入数据输入译码输出显示字形LTBILE D C B A 0 X X X X X X 8 1 0 X X X X X 无 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 2 1 1 0 0 0 1 1 3 1 1 0 0 1 0 0 4 1 1 0 0 1 0 1 5 1 1 0 0 1 1 0 6 1 1 0 0 1 1 1 7 1 1 0 1 0 0 0 8 1 1 0 1 0 0 1 9 1 1 0 1 0 1 0 无 1 1 0 1 0 1 1 无 1 1 0 1 1 0 0 无 1 1 0 1 1 0 1 无 1 1 0 1 1 1 0 无 111111无时序逻辑电路一、实验仪器及器件1. DIGILOGIC-2011数字逻辑及系统实验箱。

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___计算机__学院______________专业_____班________组、学号______ 姓名______________协作者______________ 教师评定_________________ 实验题目_________基于Libero的数字逻辑设计仿真及验证实验_________1、熟悉EDA工具的使用;仿真基本门电路。

2、仿真组合逻辑电路。

3、仿真时序逻辑电路。

4、基本门电路、组合电路和时序电路的程序烧录及验证。

5、数字逻辑综合设计仿真及验证。

实验报告1、基本门电路一、实验目的1、了解基于Verilog的基本门电路的设计及其验证。

2、熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。

3、学习针对实际门电路芯片74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86进行VerilogHDL设计的方法。

二、实验环境Libero仿真软件。

三、实验内容1、掌握Libero软件的使用方法。

2、进行针对74系列基本门电路的设计,并完成相应的仿真实验。

3、参考教材中相应章节的设计代码、测试平台代码(可自行编程),完成74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86相应的设计、综合及仿真。

4、提交针对74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86(任选一个....)的综合结果,以及相应的仿真结果。

四、实验结果和数据处理1、所有..模块及测试平台代码清单//74HC00代码-与非//74HC00测试平台代码//74HC02代码-或非//74HC02测试平台代码//74HC04代码-非//74HC04测试平台代码//74HC08代码-与//74HC08测试平台代码//74HC32代码-或//74HC32测试平台代码//74HC86代码-异或//74HC86测试平台代码2、第一次仿真结果(任选一个.....下同..)。

(将波形窗口背景......插入截图,....门,请注明,设为白色..。

后面实验中的仿真..,调整窗口至合适大小,使波形能完整显示,对窗口截图使用相同方法处理)3、综合结果(截图..)。

(将相关窗口调至合适大小,使RTL图能完整显示,对窗口截图,后面实验中的综合使用相同方法处理)4、第二次仿真结果(综合后)(截图..)。

回答输出信号是否有延迟,延迟时间约为多少?5、第三次仿真结果(布局布线后)(截图..)。

回答输出信号是否有延迟,延迟时间约为多少?分析是否有出现竞争冒险。

2、组合逻辑电路一、实验目的1、了解基于Verilog的组合逻辑电路的设计及其验证。

2、熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。

3、学习针对实际组合逻辑电路芯片74HC148、74HC138、74HC153、74HC85、74HC283、74HC4511进行VerilogHDL设计的方法。

二、实验环境Libero仿真软件。

三、实验内容1、掌握Libero软件的使用方法。

2、进行针对74系列基本组合逻辑电路的设计,并完成相应的仿真实验。

3、参考教材中相应章节的设计代码、测试平台代码(可自行编程),完成74HC148、74HC138、74HC153、74HC85、74HC283、74HC4511相应的设计、综合及仿真。

4、74HC85测试平台的测试数据要求:进行比较的A、B两数,分别为本人学号的末两位,如“89”,则A数为“1000”,B数为“1001”。

若两数相等,需考虑级联输入(级联输入的各种取值情况均需包括);若两数不等,则需增加一对取值情况,验证A、B相等时的比较结果。

5、74HC4511设计成扩展型的,即能显示数字0~9、字母a~f。

6、提交针对74HC148、74HC138、74HC153、74HC85、74HC283、74HC4511(任.选一个...)的综合结果,以及相应的仿真结果。

四、实验结果和数据处理1、所有模块及测试平台代码清单//74HC148代码//74HC148测试平台代码//74HC138代码//74HC138测试平台代码//74HC153代码//74HC153测试平台代码//74HC85代码//74HC85测试平台代码//74HC283代码//74HC283测试平台代码//74HC4511代码//74HC4511测试平台代码2、第一次仿真结果(任选一个模块,请注明)3、综合结果4、第二次仿真结果(综合后)。

回答输出信号是否有延迟,延迟时间约为多少?5、第三次仿真结果(布局布线后)。

回答输出信号是否有延迟,延迟时间约为多少?分析是否有出现竞争冒险。

3、时序逻辑电路一、实验目的1、了解基于Verilog的时序逻辑电路的设计及其验证。

2、熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。

3、学习针对实际时序逻辑电路芯片74HC74、74HC112、74HC194、74HC161进行VerilogHDL设计的方法。

二、实验环境Libero仿真软件。

三、实验内容1、熟练掌握Libero软件的使用方法。

2、进行针对74系列时序逻辑电路的设计,并完成相应的仿真实验。

3、参考教材中相应章节的设计代码、测试平台代码(可自行编程),完成74HC74、74HC112、74HC161、74HC194相应的设计、综合及仿真。

4、提交针对74HC74、74HC112、74HC161、74HC194(任选一个....)的综合结果,以及相应的仿真结果。

四、实验结果和数据处理1、所有模块及测试平台代码清单//74HC74代码//74HC74测试平台代码//74HC112代码//74HC112测试平台代码//74HC161代码//74HC161测试平台代码//74HC194代码//74HC194测试平台代码2、第一次仿真结果(任选一个模块,请注明)3、综合结果4、第二次仿真结果(综合后)5、第三次仿真结果(布局布线后)4、基本门电路、组合电路和时序电路的程序烧录及验证一、实验目的1、熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。

2、熟悉实验箱的使用和程序下载(烧录)及测试的方法。

二、实验环境及仪器1、Libero仿真软件。

2、DIGILOGIC-2011数字逻辑及系统实验箱。

3、Actel Proasic3 A3P030 FPGA核心板及Flash Pro4烧录器。

三、实验内容1、新建一个工程文件,将前面已经设计好的74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86实例文件导入,在SmartDesign窗口分别添加这6个模块,完成相应连线。

按实验指导书P175的附录B.3中所列引脚对应表来分配引脚,最后通过烧录器烧录至FPGA核心板上。

按分配的引脚连线,实测相应功能并记录结果。

详细步骤请参考教材及实验指导书的相关内容。

2、新建一个工程文件,将前面已经设计好的74HC148、74HC138、74HC153、74HC85、74HC283实例文件导入,在SmartDesign窗口分别添加这5个模块,完成相应连线。

按实验指导书P176的附录 B.4中所列引脚对应表来分配引脚,最后通过烧录器烧录至FPGA核心板上。

按分配的引脚连线,实测相应功能并记录结果。

详细步骤请参考教材及实验指导书的相关内容。

3、新建一个工程文件,将前面已经设计好的74HC4511实例文件导入,在SmartDesign窗口添加这1个模块,完成相应连线。

按实验指导书P173的附录B.2中所列引脚对应表来分配引脚,最后通过烧录器烧录至FPGA核心板上。

按分配的引脚连线,实测相应功能并记录结果。

详细步骤请参考教材及实验指导书的相关内容。

4、新建一个工程文件,将前面已经设计好的74HC74、74HC112、74HC194、74HC161实例文件导入,在SmartDesign窗口分别添加这4个模块,完成相应连线。

按实验指导书P178的附录B.5中所列引脚对应表来分配引脚,最后通过烧录器烧录至FPGA核心板上。

按分配的引脚连线,实测相应功能并记录结果。

详细步骤请参考教材及实验指导书的相关内容。

四、实验结果和数据处理表4-1 74HC00输入输出状态表4-2 74HC02输入输出状态表4-3 74HC04输入输出状态表4-4 74HC08输入输出状态表4-5 74HC32输入输出状态表4-6 74HC86输入输出状态表4-7 74LS148输入输出状态注:X为任意状态表4-8 74HC138输入输出状态注:X为任意状态表4-9 74HC153输入输出状态注:X为任意状态表4-10 74HC85输入输出状态注:X为任意状态表4-11 74HC283输入输出状态表4-12 74HC4511输入输出状态注:X为任意状态表4-13 74HC74输入输出状态注:X为任意状态表4-14 74HC112输入输出状态注:X为任意状态表4-15 74HC194输入输出状态注:X为任意状态表4-16 74HC161输入输出状态注:X为任意状态5、数字逻辑综合设计仿真及验证一、实验目的1、进一步熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。

2、熟悉利用EDA工具中的图形化设计界面进行综合设计。

3、熟悉芯片烧录的流程及步骤。

4、掌握分析问题、解决问题的综合能力,通过EDA工具设计出能解决实际问题的电路。

二、实验环境1、Libero仿真软件。

2、DIGILOGIC-2011数字逻辑及系统实验箱。

3、Actel Proasic3 A3P030 FPGA核心板及Flash Pro4烧录器。

三、实验内容1、编码器扩展实验设计一个电路:当按下小于等于9的按键后,显示数码管显示数字,当按下大于9的按键后,显示数码管不显示数字。

若同时按下几个按键,优先级别的顺序是9到0。

本实验需要两个编码器74HC148、一个数码显示译码器74HC4511、一个共阴极8段显示数码管LN3461Ax和一个数值比较器74HC85。

2、有符号比较器的设计(选做..)设计要求:设计一个电路,比较两个8位有符号数的大小,判定是否满足大于等于的关系。

3、跑马灯设计设计要求:共8个LED灯连成一排,用以下3种模式来显示,模式选择使用两个按键进行控制。

①模式1:先点亮奇数灯,即1、3、5、7灯亮,然后偶数灯,即2、4、6、8灯亮,依次循环,灯亮的时间按时钟信号的二分频设计。

②模式2:按照1、2、3、4、5、6、7、8的顺序依次点亮所有灯;然后再按1、2、3、4、5、6、7、8的顺序依次熄灭所有灯,间隔时间按时钟信号的八分频设计。

③模式3:按照1/8、2/7、3/6、4/5的顺序依次点亮所有灯,每次同时点亮两个灯;然后再按1/8、2/7、3/6、4/5的顺序熄灭相应灯,每次同时熄灭两个灯,灯亮的时间按时钟信号的四分频设计。

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