本报告为广东工业大学数字逻辑电路实验报告，本报告包含了整个学期的实验（包括答辩实验和非答辩实验），并且所有实验都有详细的连接路线，对于一部分实验包含测试模块和函数模块的代码。本人的实验分数全班最高，报告比较详细，值得参考。 ### 广东工业大学数字逻辑电路实验报告知识点梳理 #### 一、实验背景及目标 - **学校与专业信息**： - 学校：广东工业大学 - 专业：计算机学院 - 时间：20年 - **实验报告性质**： - 报告类型：数字逻辑与系统设计实验报告 - 内容覆盖范围：整个学期的实验项目，包括答辩实验和非答辩实验 - 特点：包含详细的连接路线，部分实验附有测试模块和函数模块代码 - 成绩情况：作者实验分数全班最高 - 适用对象：适用于需要参考高质量实验报告的学生 #### 二、实验内容概览 - **实验名称**：基本门电路及门电路综合实验 - **实验目的**： - 了解基本门电路的主要用途及其逻辑功能。 - 熟悉数字电路实验箱的使用方法。 - 掌握利用基本门电路实现具体电路的方法。 - 掌握电路变换的方法。 #### 三、实验器材 - **主要设备**：DIGILOGIC-2011数字逻辑及系统实验箱 - **辅助工具**：逻辑笔、示波器、数字万用表 - **核心元件**： - 74HC00（与非门） - 74HC02（或非门） - 74HC04（非门） - 74HC08（与门） - 74HC32（或门） - 74HC86（异或门） #### 四、实验原理 - **数字电路概述**：数字电路的研究对象是电路输入与输出之间的逻辑关系，通过组合不同的逻辑门电路实现。 - **门电路功能介绍**： - 与非门（74HC00）：只有当所有输入均为1时，输出为0；其他情况下输出为1。 - 或非门（74HC02）：只有当所有输入均为0时，输出为1；其他情况下输出为0。 - 非门（74HC04）：输入与输出相反。 - 与门（74HC08）：只有当所有输入均为1时，输出为1；其他情况下输出为0。 - 或门（74HC32）：只要有输入为1，输出为1；所有输入为0时输出为0。 - 异或门（74HC86）：输入相同时输出为0；输入不同时输出为1。 #### 五、实验结果与数据处理 - **基本门电路验证**： - 使用LED灯和逻辑笔验证每个门电路的逻辑状态。 - 详细记录了每个门电路在不同输入情况下的输出状态。 - **实验案例分析**： - 举重比赛裁判表决电路： - 方案一与方案二的输入输出状态对比。 - 交通灯故障检测电路： - 不同输入状态下电路的输出变化情况。 #### 六、组合逻辑电路实验 - **实验目的**： - 测试编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、全加器和集成数码显示译码器的工作原理和逻辑功能。 - **实验器材**： - 8-3编码器（74HC148） - 3-8译码器（74HC138） - 4选1数据选择器（74HC153） - 4位数值比较器（74HC85） - 4位全加器（74HC283） - 集成数码显示译码器（74HC4511） - 4个数字共阴极八段显示数码管（LN3461Ax） #### 七、实验总结与讨论 - **基本门电路特性总结**： - 详细阐述了每种基本门电路的逻辑特性。 - **组合逻辑电路实验成果**： - 描述了各个组合逻辑电路的功能及其实现方法。 - 分析了实验过程中遇到的问题及解决方案。 - **实验反思**： - 对实验过程中可能存在的问题进行了思考，并提出了改进建议。 ### 结论 本实验报告详细介绍了广东工业大学计算机学院学生在数字逻辑电路方面的学习成果。通过实验操作，不仅加深了对基本门电路工作原理的理解，还掌握了利用这些基本单元构建复杂组合逻辑电路的能力。此外，通过实际操作，学生能够更好地理解和应用数字电路理论知识，为后续的学习和研究打下坚实的基础。

《合肥工业大学数字逻辑电路历年期末试卷解析》 在学习电子工程和计算机科学的过程中，数字逻辑电路是基础且至关重要的一个领域。合肥工业大学作为国内知名的工科院校，其数字逻辑电路课程的期末试卷往往能反映出该领域的核心知识和技能要求。这份资料包含20-21学年和22-23学年的期末真题，对于学生来说，是复习和备考的宝贵资源。 一、数字逻辑基础 数字逻辑电路是研究数字信号处理的硬件基础，主要包括基本逻辑门（与门、或门、非门）、组合逻辑电路（加法器、编码器、译码器、数据选择器等）和时序逻辑电路（寄存器、计数器）。试题中可能会涉及这些基本概念的理解和应用，例如设计简单的逻辑电路图，分析电路功能等。 二、布尔代数 布尔代数是数字逻辑电路的理论基础，用于简化逻辑表达式，理解并行和串行操作。试卷可能要求考生运用德摩根定律、代数恒等式进行逻辑函数的化简，以及解决布尔方程的问题。 三、数字系统设计 这部分可能会考察数字系统的设计方法，如使用硬件描述语言（VHDL或Verilog）来描述逻辑电路，或者用逻辑综合工具对设计进行实现。考生需要理解模块化设计思想，能够将复杂逻辑功能分解为简单的模块。 四、触发器和计数器 在时序逻辑部分，考生需要掌握各种触发器（RS、D、JK、T等）的工作原理和特性，以及同步和异步计数器的设计。可能的考题会要求设计特定计数模式的计数器，或者分析计数器的时序行为。 五、存储器 存储器是数字系统的重要组成部分，包括RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）。考生需了解它们的工作原理、地址线、数据线和控制线的作用，以及不同类型的存储器（如SRAM、DRAM、PROM、EPROM、EEPROM）的区别。 六、数模转换和模数转换 数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）是数字系统与模拟世界之间的桥梁。试题可能会考察转换过程、分辨率、量化误差等相关知识，要求考生分析转换电路的工作原理。 七、综合性应用问题 试卷可能会包含一些综合性的应用题目，比如设计一个数字系统完成特定任务，如波形发生器、频率计或数据处理器等。这需要考生具备综合运用所学知识的能力。 通过这份合肥工业大学的历年真题，学生不仅可以检验自己的理解和应用能力，还能深入理解数字逻辑电路的核心概念，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。在备考过程中，建议考生不仅要熟记理论，更要动手实践，通过仿真软件验证自己的设计方案，以提高解决问题的实际能力。

在电子设计领域，FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种重要的可编程逻辑器件，它允许用户根据需求自定义数字电路。本资料主要涵盖了FPGA数字逻辑电路的设计与分析的基础知识，通过一个典型的一位全加器设计案例，帮助学习者深入理解FPGA的工作原理和设计流程。 全加器是一个基本的数字逻辑单元，它能同时处理两个二进制位的加法以及一个进位输入。在设计全加器时，我们首先从真值表开始，这是一个列出所有可能输入组合及其对应输出的表格。对于一位全加器，输入是两个二进制位A和B，以及一个进位输入Cin，输出是两个二进制位S（sum）和一个进位输出Cout。通过真值表，我们可以确定所需的基本逻辑功能。 接下来，我们将这些逻辑功能转化为门级实现，这通常涉及AND、OR和NOT门等基本逻辑门的组合。例如，一位全加器可以由两个半加器（处理两个二进制位的加法）和一个OR门（处理进位）组成。在硬件电路图中，这些门被表示为图形符号，并通过连线来表示它们之间的连接。 为了验证电路的正确性，我们需要进行功能仿真。在VHDL或Verilog这样的硬件描述语言中，我们可以编写代码来描述全加器的行为。仿真工具如Xilinx的Vivado会根据代码生成电路模型，并模拟不同输入下的输出。仿真波形图显示了随着时间变化的信号状态，这对于检查电路是否按预期工作至关重要。 在完成门级设计后，我们可以转向行为级描述。Verilog是一种常用的行为级语言，它允许我们用更高级别的抽象来描述全加器的逻辑。在这种描述中，我们不再关心具体的门电路，而是关注逻辑功能。全加器的行为级描述通常包括几个赋值语句，用于计算输出S和Cout。 将行为级描述与门级实现进行对比，可以帮助我们理解高层次抽象如何映射到实际硬件。这有助于优化设计，比如减少逻辑资源使用、提高速度或者降低功耗。 提供的文件"FPGA数字逻辑电路分析与设计.pdf"可能包含了详细的设计步骤、理论解释和实例分析。而"vivado_prj"可能是Vivado项目文件，其中包含了设计的源代码、编译结果和仿真设置。"src"目录可能包含Verilog代码和其他辅助文件，供学习者参考和实践。 这个学习资源旨在帮助初学者掌握FPGA数字逻辑电路设计的基本技巧，通过实例教学如何从真值表开始，经过门级设计、仿真验证，到最后的行为级描述，全方位理解FPGA的设计过程。通过实践这些步骤，学习者可以更好地理解和运用Verilog，为未来更复杂的FPGA项目打下坚实基础。

一、（1）实现计数式数字频率计和测周式数字频率计的功能； （2）静态 6 位 LED 数码管显示 8 位数字，分两屏显示，由按键SHIFT切换; (3) 测量频率：1Hz~99.999999MHz。 二、（1）实现交通灯信号灯自动控制循环功能； （2）静态 6 位七段 LED 显示器的最左 2 位和最右 2 位分别显示主道和次道当前状态所剩余时间； （3）用 LEDR0-LEDR9 的不同点亮组合表示道路四种通行状态； （4） 黄灯亮时，发出声响，进行报警提示。用 500Hz 的音频信号来驱动耳机，并采用间歇方式发出报警音，即以 1 秒为周期，前 0.5 秒发音、后 0.5 秒静音，最后一声报警音则输出 1kHz 音频信号。

数字逻辑电路分析与设计.pdf英文影印版

侯伯亭版VHDL语言经典教程《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计(第三版)》

数字逻辑电路与设计课程的实验仿真文件（Multisim） 仿真软件（Multisim 13.0） 适合人群：数字逻辑电路与设计初学者 实验包括： 与门，非门，或门，异或门，同或门； 74LS138逻辑功能测试； JK触发器； 逻辑转换器； 全加器； 三人表决器； 设计1位数值比较电路； 四选一数据选择器； 译码器和与非门组成的三人表决器； 与非门组成或非门F=AB+CD；

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实验一 组合逻辑电路设计 ⒈实验目的意义 实验目的是熟悉工具软件，掌握基本组合逻辑电路的设计方法。 实验二 存贮器的扩展 ⒈实验目的意义 掌握存贮器的字节扩展和字扩展。 实验三 同步时序逻辑电路的设计 ⒈实验目的意义 实验目的是采用状态机设计一个N进制的计数器。 实验四 数字逻辑系统综合设计 ⒈实验目的意义 基于所学内容，自己构造一个复杂的数字逻辑系统，具有明确的应用场景。 2.实验要求 用74161做一个数字钟，实验原理与实验三所设计的计数器相同。 (分类是随便选的）

数字逻辑电路与系统设计课后习题答案