数字电路与逻辑设计实验总结报告.doc

数字电路与逻辑设计实验总结报告数字电路与逻辑设计实验总结报告第二次实验是Quartus11原理图输入法设计，由于是第一次使用Quartus11软件，实验中遇到了不少问题，总结起来主要有以下几个：（1）在创建工程并且编译通过之后得不到仿真波形解决方法：经过仔细检查，发现在创建符号文件时，未对其重新命名，使得符号文件名与顶层文件的实体名一样。在改变符号文件名之后成功的得到了仿真波形。（2)得到的仿真波形过于紧密不便于观察解决方法：重新对仿真域的时间进行设定，并且对输入信号的周期做相应的调整，最终得到了疏密有致的仿真波形。实验总结及心得体会通过本次实验我初步掌握了Quartus11的使用方法，并且熟悉了电路板的使用。在实验具体操作的过程中，对理论知识（半加器和全加器）也有了更近一步的理解，真正达到了理论指导实践，实践检验理论的目的。实验操作中应特别注意的几点：（1）刚开始创建工程时选择的目标芯片一定要与实验板上的芯片相对应。（2）连接电路时要注意保证线与端口连接好，并且注意不要画到器件图形符号的虚线框里面。（3）顶层文件的实体名只能有一个，而且注意符号文件不能与顶层文件的实体名相同。（4）保存波形文件时，注意文件名必须与工程名一致，因为在多次为一个工程建立波形文件时，一定要注意保存时文件名要与工程名一致，否则不能得到正确的仿真结果。（5）仿真时间区域的设定与输入波形周期的设定一定要协调，否则得到波形可能不便于观察或发生错误。心得体会：刚接触使用一个新的软件，实验前一定要做好预习工作，在具体的实验操作过程中一定要细心，比如在引脚设定时一定要做到“对号入座”，曾经自己由于这一点没做好耗费了很多时间。实验中遇到的各种大小问题基本都是自己独立排查解决的，这对于自己独立解决问题的能力也是一个极大地提高和锻炼，总之这次实验我获益匪浅。第三次实验是用VHDL语言设计组合逻辑电路和时序逻辑电路，由于Quartus11软件在之前已经使用过，所以本实验的主要任务就是编写与实验要求相对应的VHDL程序。总体来说此次实验比较顺利，基本没有遇到什么问题，但有几点需要特别注意。首先是要区分实体名称和结构体名，这一点是程序编写的关键。其次在时序逻辑电路的设计实验中时钟的设置很关键，设置不当的话仿真波形可能不正确。通过本次实验我初步学会用VHDL语言编写一些简单的程序，同时也进一步熟悉了Quartus11软件的使用。实验八彩灯控制电路设计与实现一、实验目的1、进一步了解时序电路设计方法2、熟悉状态机的设计方法二、实验内容用VHDL语言设计并实现一个彩灯控制（八个发光二极管)电路，仿真并下载验证其功能。彩灯有两种工作模式，可通过拨码开关或按键进行切换。（1）单点移动模式：一个点在八个发光二极管上来回亮（2）幕布式：从中间两个点，同时向两边依次点亮直至全亮，然后再向中间点灭，依次往复。三、实验设计编码LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYshineISPORT(clk,a:INSTD_LOGIC;b:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);ENDshine;ARCHITECTUREstrucOFshineISSIGNALtemp:INTEGERRANGE0TO49999999;SIGNALswitch:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);SIGNALclkout:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(clk)BEGINIF(clk"eventandclk="1")THENIFtemp=49999999THENtempWHEN"0010"=>bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb回顾本学期的四次实验，我的收获颇丰，总结起来主要有以下几点。首先通过这几次实验我掌握了Quarters11的使用，学会用VHDL语言编写一些简单的程序，实现简单计数器和译码器的功能。在实验的过程中我对书本上的理论知识有了更进一步的理解，如门电路的延迟对输出波形的影响、冒险现象的产生原因等，真正达到了理论指导实验，实验检验理论的目的。其次通过这几次实验我深刻地意识到实验过程中注重细节的重要性。在Quartus11软件的使用过程中有很多细节需要注意，比如引脚锁定、输入变量的周期设置等。曾经自己就犯过一个错误-在引脚锁定之后没有让程序在运行一遍，导致仿真完全正确，但下载到实验板上却得不到正确的结果，因此而耗费了很多时间。还有一次是保存波形文件时的一时疏忽将其命名为conut10,而工程名是count10，就是这样一个小小的疏忽导致了自己怎么也得不到仿真波形。可以说这几次实验极大地磨练我细心认真的实验品质。再次通过这几次实验我的动手能力和独立解决问题的能力也得到了不小的提高，实验中的很多问题只能是在实验的具体操作过程中才能发现的，这些在预习的过程中都是没有预想到的，都得自己临场解决。比如最后一次实验需要增加一个时钟分频器，预习的时候自己根本没有注意到这一点，都是自己在实验的过程中想办法解决的。另外通过这几次实验我对这种仿真型实验的设计思想也有一些体会，特别是用VHDL语言编写代码时，设计思想的简洁会给实验省去很多不便。数字电路与逻辑设计实验总结报告学院：电子工程班级：2022211204姓名：徐浩然学号：08210999扩展阅读：数字电路与逻辑设计实验报告数字电路与逻辑设计实验数字电路与逻辑设计实验报告一、实验目的1、掌握触发器组成的同步时序逻辑电路的一般设计方法；2、掌握MSI时序逻辑器件74LS160、74LS194的逻辑功能和使用方法；3、熟悉MSI时序逻辑器件的一般设计方法。二、实验仪器及设备1、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器2、TTLSSI逻辑门74LS00、74LS74、74LS76、74LS160、74LS194三、实验内容及步骤1、二进制计数器试用触发器设计一个模8的同步二进制加法计数器，给出状态图、驱动方程和逻辑电路图，并完成实验验证。2、模M=13的扭环计数器下图6-1所示的一自起动扭环计数器的状态图。试用时序逻辑器件74LS94将该电路设计出来，画出逻辑电路图并完成实验验证。（要求为同步电路）11100001100000100000000000010000011111100011111001111110111111101111111110000000011100000010000000四、实验结果（数据、图表、波形、程序设计等）二进制计数器1、真值表：状态转移图：Q2Q1Q0Q2n+1Q1n+1Q0n+1Y00000100000010100010100010011011111010101110001001010011100数字电路与逻辑设计实验101111011110状态方程为：Q2Q1n+1110010001=Q2Q1Q0+Q2Q0Q1J2=Q1Q0K2=Q1Q0=Q1Q0+Q1Q0J1=Q0K1=Q0=Q0J0=K0=1n+1Q0n+1电路图为：模M=13的扭环计数器设计电路为：五、思考题1、用触发器和TTLSSI逻辑门设计一个模8二进制可逆计数器。状态表为：MQ2Q1Q0Q2n+1Q1n+1Q0n+1T2T1T0CB100000101001010010100110101110002数字电路与逻辑设计实验110110111111011011010010001001000000电路设计为：0101101010101110011010101110000110011001010101010001100000002、用MSI时序逻辑器件构成N进制计数器的常用方法有几种？它们各有何应用特点？答：1）反馈清0法这种方法的基本思想是：计数器从全0状态S0开始计数，计满N个状态后产生清0信号，使计数器恢复到初态S0，然后重复上述过程。2）反馈置数法置数法和清0法不同，由于置数操作可以置入任意状态，因此计数器不一定从全0状态S0开始计数。它可以通过预置功能计数器从某个预置状态Si开始计数，计满N个状态后产生置数信号，使计数器以进入预置状态Si，然后重复上述过程。六、实验结果分析、实验小结通过本次实验，对同步计数器的电路设计有了更深刻的了解与应用，采用3数字电路与逻辑设计实验TTLSSI逻辑门，设计出对应要求的电路，实现了二进制计数器与模M=13的扭环计数器，对电路的设计也过程也有了进一步的体会。在设计时应该考虑电路的简单与复杂度，对简化的电路应该先简化，这样使用到的元器件也比较少，而且在实验电路的成功率也比较高，这样对快速完成实验有很大帮助。在设计时还应考虑实验室所具有的元器件，不能超出实验所提供的器件。在实际的应用中，电路中的所有器件应合理、经济、简单，这样才可以设计出一个比较好的电路。4第 6 页 共 6 页