数字电路设计实验

方案二

1. 试用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数：F=ABC+BC+AC+A

将逻辑函数化简得到如下形式：

F=m1D1+m3D3+m4D4+m5D5+m6D6+m7D7

上式中出现的8选1数据选择器的输出端接有效电平高电平，即可实现逻辑函数F，电路图如下：

X1VCC5V432115141312111097D0D1D2D3D4D5D6D7ABC~GU1Y~W562.5 V 输入C输入B输入A74LS151N用8选1数据选择器实现的逻辑函数

以下是实验结果 输 入 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 输 出 Y 0 1 0 1 1 1 1 1

2. 试用两个带附加控制端的4选1数据选择器74LS153组成一个8选1数据选择器。 用双4选1 数据选择器实现8选1的逻辑功能，控制信号有A、B、C三个，把A接

入控制端，利用A的输入信号使集成的两个4选1数据选择器轮流工作，再将两个输出用或门连接，再输出即为8选1数选器的选通的信号。

VCC5V6543101112131421157输入C输入B输入A1C01C11C21C32C0

数字电路综合设计案例

8.1 十字路口交通管理器

一、要求

设计一个十字路口交通管理器，该管理器自动控制十字路口两组红、黄、绿三色交通灯，指挥各种车辆和行人安全通过。

二、技术指标

1、交通管理器应能有效操纵路口两组红、黄、绿灯，使两条交叉道路上的车辆交替通行，每次通行时间按需要和实际情况设定。

2、在某条道路上有老人、孩子或者残疾人需要横穿马路时，他们可以举旗示意， 执勤人员按动路口设置的开关，交通管理器接受信号，在路口的通行方向发生转换时，响应上述请求信号，让人们横穿马路，这条道上的车辆禁止通行，即管理这条道路的红灯亮。

3、横穿马路的请求结束后，管理器使道口交通恢复交替通行的正常状态。 三、设计原理和过程：

本课题采用自上而下的方法进行设计。 1．确定交通管理器逻辑功能

⑴、十字路口每条道路各有一组红、黄、绿灯，用以指挥车辆和行人有序地通行。其中红灯亮表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示通行。因此，十字路口车辆运行情况有以下几种可能：

①甲道通行，乙道禁止通行；

②甲道停车线以外的车辆禁止通行（必须停车），乙道仍然禁止通行，以便让甲道停车线以内的车辆安全通过；

③甲道禁止通行，乙道通行；

④甲道仍然不通行，乙道停车线以

配套清华大学出版社

VHDL与数字电路设计

一、概述二、VHDL语言

三、用VHDL设计逻辑电路

数字电子技术的基本知识回顾

¾组合逻辑电路

编码器、译码器、数据选择器、加法器、数值比较器等

¾时序逻辑电路

¾同步时序逻辑电路¾异步时序逻辑电路

寄存器、移位寄存器、计数器、序列信号发生器

¾EDA设计方法

EDA（Electronics Design Automation）即电子设计自动化技术，是利用计算机工作平台，从事电子系统和电路设计的一项技术。

EDA技术为电子系统设计带来了这样的变化：（1）设计效率提高，设计周期缩短；（2）设计质量提高；（3）设计成本降低；

（4）能更充分地发挥设计人员的创造性；（5）设计成果的重用性大大提高，省去了不必要的重复劳动。

一、概述

¾传统数字电路设计方法¾EDA设计方法¾PLD器件设计流程

¾文本设计输入—VHDL程序设计

¾传统设计方法

传统的设计方法是基于中小规模集成电路器件进行设计（如74系列及其改进系列、CC4000系列、74HC系列等都属于通用型数字集成电路），而且是采用自底向上进行设计：（1）首先确定可用的元器件；

（2）根据这些

数字电路课程设计报告

设计课题： 跑马灯

专业班级：学生姓名：学 号：指导教师：设计时间： 12电信2班 刘鹏 120802084 曾祥志 2016.4-2016.5

I

目录

1 设计要求 ..........................................................2 1.1 设计规范....................................................2

2 设计方案..........................................................2

2.1 题目分析...........................................................2

2.2 整体构思...........................................................2 3 元件说明 .............................................

北京航空航天大学

2012 ～2013 学年第 二 学期 《电子电路设计训练》期末考试试卷

（ 2013 年 6 月 22 日）

班级：__________；学号：______________；姓名：__________________；成绩：___________

（宋体五号字）

注意事项：1、本试卷为闭卷考试；

2、解答问题时，请给出必要的步骤，并注意结构完整； 3、请直接在试卷上作答；

4、模拟部分和数字部分分别计分。

总计分栏： 模拟部分（50分） 数字部分（50分） 合计

A． 模拟部分 （共50分）

计分栏 1 2 3 4 5 6 7 8 9 合计 (2分) (2分) (3分) (3分) (3分) (2分) (12分) (5分) (18分)

正题：（宋体五号字）（题单形式）

一、 （ 分） 二、 （ 分）

2.3 编码器、译码器的应用

2.3.1 实验目的

1.熟悉编码器、译码器的工作原理和使用方法。

2.掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能及应用。 3.掌握编码器的设计方法及应用。 4.熟悉数码管的工作原理及使用方法。

2.3.2 实验仪器与器件

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 仪器或器件名称 逻辑实验箱 双踪示波器 指针式万用表 8线-3线编码器 3线－8线译码器 七段译码驱动器 4输入二与非门 3输入三与非门 PC机和仿真软件 型号或规格 数量 2.3.3 实验原理

在数字系统中，编码器和译码器都是常用的组合逻辑电路。编码器其功能就是实现编码操作的电路，即将输入的高、低电平信号编成一个对应的二进制代码。按照被编码信号的不同特点和要求，编码器也可以分为二进制编码器、二—十进制编码器和优先编码器。译码器是编码的逆过程，其功能是将每个输入的代码进行“翻译”，译成对应的输出高、低电平信号。按用途分类可以分为变量译码器、码制变换译码器和显示译码器。 （一）编码器

由门电路来设计一个编码器。例如设计一个4线－2线编码器。

第一步，根据题意列真值表如表2.3.1所示。 表2.3.1 4线-

使用VHDL语言在Quartus Ⅱ软件平台下实现了对交通灯控制器的设计仿真,并通过Cyclone系列EP1C12Q240C8(QuickSOPC开发板)器件下载模拟实现。教学中在实验室采用EDA技术即可完成较复杂数字电路系统的设计仿真,体现EDA教学的优越性。

V A

一【术发蠢技研】

基于F GA的交通灯数字电路设计 P张崇武(山东电子职业技术学院山东济南 201) 5 0 4

摘

要：使用V D￣言在Q a t s I软件平台下实现了对交通灯控制器的设计仿真，并通过C c o e HL uru I y ln系列E 1 1Q 4 C Q i k O C P C 2 2 0 8( u c S P开发板 )器件下载模拟实

现。教学中在实验室采用E A D技术即可完成较复杂数字电路系统的设计仿真，体现E A D教学的优越性。 关键词：交通灯控制器；F G:V D;模拟仿真 P A HL中图分类号：u文献标识码：A文章编号：1 7 -7 9 2 1 )0 2 1 4 1 4 6 1 5 7( 0 0 9 0 0一O

0前言

本设计的核心是一个计数外围为 04 ( 5s— 9共 0 )的计数器和一个根据计数值做出规定反应的控制器。另外，核心板提供的时钟为4M

使用VHDL语言在Quartus Ⅱ软件平台下实现了对交通灯控制器的设计仿真,并通过Cyclone系列EP1C12Q240C8(QuickSOPC开发板)器件下载模拟实现。教学中在实验室采用EDA技术即可完成较复杂数字电路系统的设计仿真,体现EDA教学的优越性。

V A

一【术发蠢技研】

基于F GA的交通灯数字电路设计 P张崇武(山东电子职业技术学院山东济南 201) 5 0 4

摘

要：使用V D￣言在Q a t s I软件平台下实现了对交通灯控制器的设计仿真，并通过C c o e HL uru I y ln系列E 1 1Q 4 C Q i k O C P C 2 2 0 8( u c S P开发板 )器件下载模拟实

现。教学中在实验室采用E A D技术即可完成较复杂数字电路系统的设计仿真，体现E A D教学的优越性。 关键词：交通灯控制器；F G:V D;模拟仿真 P A HL中图分类号：u文献标识码：A文章编号：1 7 -7 9 2 1 )0 2 1 4 1 4 6 1 5 7( 0 0 9 0 0一O

0前言

本设计的核心是一个计数外围为 04 ( 5s— 9共 0 )的计数器和一个根据计数值做出规定反应的控制器。另外，核心板提供的时钟为4M

数字电路实验讲义

目 录

1 数字电路实验箱简介

2 实验一 基本门电路和触发器的逻辑功能测试

3 实验二 常用集成组合逻辑电路（MSI）的功能测试及应用 4 实验三 常用中规模集成时序逻辑电路的功能及应用 5 实验四 组合逻辑电路的设计 6 实验五 时序逻辑电路的设计 7 实验六 综合设计实验 8 附录 功能常用芯片引脚图

数字电路实验箱简介

TPE系列数字电路实验箱是清华大学科教仪器厂的产品，该实验箱提供了数字电路实验所必需的基本条件。如电源，集成电路接线板，逻辑电平产生电路，单脉冲产生电路和逻辑电平测量显示电路，实验箱还为复杂实验提供了一些其他功能。

下面以JK触发器测试为例说明最典型的测试电路，图1为74LS112双JK触发器的测试电路。其中Sd、Rd 、J、K为电平有效的较入信号，由实验箱的逻辑电平产生电路提供。CP为边沿有效的触发信号，由单脉冲产生电路提供。Q和Q为电路的输出，接至逻辑电平测量显示电路，改变不同输入的组合和触发条件，记录对应的输出，即可测试该触发器的功能。

逻VCC 5V16SdJQ74LS112 辑电CP 测量显示 K平单脉冲QRd8GND

图1. JK触发器测试电路

实验

福建师范大学 物理与能源学院

实验一 TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

专业 姓名 学号 时间 成绩

一、实验目的

1．掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法 2．掌握TTL器件的使用规则

3．进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法 二、实验设备与器件

1．+5V直流电源 2.逻辑电平开关 3．逻辑电平显示器 4.直流数字电压表 5．直流毫安表 6.直流微安表 7．74LS20×2、1K、10K电位器，200Ω电阻器(0.5W) 三、实验内容

在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块。 1.验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能

按图1－1接线，门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“0”与

“1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”。门的输出端接由 LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0－1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”， 不亮为逻辑“0”。按表1－1的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。74LS20有4个输入端，有16个最小项，在