材控专业电子技术仿真设计作业

数字逻辑电路设计与仿真作业

共3次，以小组为单位检查。要求检查前组内有讨论和交流， 根据设计方案的正确和简洁性、演示及回答问题情况以及小组内交流情况给每组打分。该组总分为小组得分乘人数，个人分数由组内自行分配（本部分作业满分为15分）

作业文件取名要求：班号+组长学号+题目号 例：材控1301+43251004+1.ms11

混班结组的以组长所在班为班号；文件名不符合要求的不予记录成绩

一、 小规模组合逻辑任务设计任务（ 4分）

1. 路灯控制电路：设计一个T形走廊路灯控制电路，要求实现的功能是：

当总电源开关闭合时，安装在三个不同地方的三个开关都能独立地将三条走廊交汇处的灯打开或熄灭；当总电源开关断开时，路灯不亮。注意用逻辑电路实现所要求的逻辑控制关系。

2. 举重裁判表决器：设计一个举重裁判表决器。举重比赛有三个裁判，一个主裁

判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上裁判（其中必须有主裁判）判明成功时，表示“成功”的灯才亮。

3. 全减电路：设计一个全减电路，要求输入变量为A、B、Cin（A为被减数、B为减

数、Cin为来自低位的借位输入 ），输出变量为Y和Cout（Y为减法差，Cout为向高位的借位输出 ），要求仅由与非门组成。

4. 火车控制电路：旅客列车分直快（Z）、特快（T）和普快（K），并以此为优先通

行次序。某站在同一时间只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号，试设计满足上述要求的逻辑电路。各车单独给定开车信号，分别为YT、 YZ、 YK

二、 中规模组合逻辑任务设计任务（ 5分）

必做题目为全减电路，此外需要在在5道自主选作题目中任选一题完成。要求两题分别用到译码器芯片和数据选择器的芯片。

采用中规模集成电路芯片配合少量必要的门电路来设计实现；电路尽量简

单。每组同学要求掌握本组所做的所有题。

必做题目：

用中规模芯片及少量的逻辑门电路实现第一次作业中的全减电路

自主选做题目：

1. 输血血型校验电路：人的血型有A、B、AB、

O四种。输血时输血者的血型与受血者的血型必须符合右图中箭头指示的授受关系。判断输血者与受血者的血型是否符合上述规定，并用指示灯的亮、灭来表示校验结果。 （提示：本题可以分别用两个变量的组合来表示输血者/受血血型）

2. 键盘编码电路：设计一键盘编码电路，该电路可对0~9的数字按键的输入信

号进行编码并通过数码管正确显示输入的数字。

3. 病房呼叫系统：某医院有1-5号病室，每个房间装有呼叫按钮，1号病室的

呼叫优先权最高，5号病室最低。在护士值班室内设计一个相应的显示电路，用数码管显示呼叫信号的号码。没信号呼叫时显0；有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫号（其它呼叫号用指示灯显示）处理完高优先级的呼叫，再自动显示低优先级的呼叫。

4. 十进制加法计算器：试设计并实现两个1位十进制数的加法计算电路，并用

显示电路显示最后的计算结果（提示：利用两片4位二进制并行加法器和必要的门电路）

5. 设计交通信号灯的正常工作状态与故障状态指示器

三、 时序逻辑设计仿真作业（ 6分）

要求以小组为单位, 完成所有题目, 并用数码管等显示器件结果

1. 用ＪＫ触发器实现一个同步三位二进制减法计数器， 2. 在IC 290基础上用构成一个十进制计数器

3. 在IC 161清零法实现一个n 进制计数器. (n=学号除9的余数加3) 4. 在IC 160基础上实现一个 6 进制计数器(要求计数序列为

2,3,4,5,6,7)

5. 在IC 74HC160基础上实现一个 24 进制计数器(要求计数序列为1-24)，

要求计数到24时给出一个高电平的进位输出信号 6. 设计并实现一个六人抢答电路

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