时序逻辑电路设计实验报告

实

验

报

告

姓名：吴克亮学号：班级：电气一班 1053305016

一、实验名称：组合逻辑电路设计

二、实验目的：

1、掌握用VHDL 语言和EPLD 进行组合逻辑电路的设计方

法。

2、加深对EPLD 设计全过程的理解。

三、实验要求

学习常用组合逻辑的可综合代码的编写,

学习VHDL语言的编程思想与调试方法，

学习通过定制LPM元件实现逻辑设计，

通过波形仿真设计的正确与否。

四、实验设备：

MAX+plus 2

五、实验步骤：

1、采用文本编辑器输入VHDL 语言源程序，建立工程。

2、编译。

3、仿真。

4、对芯片进行编程。

5、根据管脚分配情况连线。

实验程序：

LIDRART IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITY PAN4_5 IS

PORT(D:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);

y:OU

实验3 时序逻辑电路设计（1）

实验内容与步骤：

1.设计一个4路扭环计时器电路。

要求：计数器的状态每隔1S变换一次；利用LED1-LED4（低电平驱动）显示计数器。

实验步骤

1）新建工程文件夹； 2）启动Quartus II；

3）选择File->New Project Wizard，建立新工程；

4）要求：工程名与顶层实体名为johnson，器件选择“Cyclone”中的EP1C6Q240C8 5）File->New->Verilog HDL File建立Verilog设计文件；

module johnson(clk,led); input clk； //输入时钟信号

output [3:0] led；//输出计数器计数状态，对应于开发板中的LED1-LED4，低电平点亮 reg [3:0] led

6） 选择Processing->Start->Start Analysis&Elaboration对源程序进行语法分析； 6）选择Processing->Start->Start Analysis&Synthesis进行电路综合； 7）选择Tools->Netlist Viewers->RTL Viewer，查看综合后得到

淮北师范大学

2011届学士学位论文

基于VHDL的时序逻辑电路设计

学院、专业 物理与电子信息学院

电子信息工程

研 究 方 向 电路与系统 学 生 姓 名 龙 芳 学 号 20071342066 指导教师姓名 姜 恩 华 指导教师职称 副 教 授

2011年 4月 27日

淮北师范大学2011届学士毕业论文 基于VHDL的时序逻辑电路设计

基于VHDL的时序逻辑电路设计

龙 芳

淮北师范大学 物理与电子信息学院 235000

摘要 本文主要介绍了时序逻辑电路通过EDA软件Quartus II平台进行设计的方法及流程。首先介绍了时序逻

《数字设计》课程实验报告

实验名称：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现 学 员： 学 号： 培养类型： 年 级： 专 业： 所属学院： 指导教员： 职 称：

实 验 室： 实验日期：

1

交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现

一、实验目的：

1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用。

2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用。 3. 运用逻辑设计知识，学会设计简单实用的数字系统。

二、实验任务及要求：

1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路。每个干

实验六 时序逻辑电路测试及研究

一、实验目的

1、掌握计数器电路分析及测试方法。 2、训练独立进行实验的技能。

二、实验仪器及器件

1、双踪示波器、实验箱

2、实验用元器：74LS00 1片 74lS73 2片 74LS175 1片 74LS10 1片

三、实验内容、测试电路及测试表格

1、异步二进制计数器 (1) 按图5.1 接线。

(2) 由CP 端输入单脉冲，测试并记录 Q1—Q4 状态及波形(可调连续脉冲)。 表6.1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Q4 Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 9 Q4 Q3 Q2 Q1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 10 1 0 11 1 1 12 1 0 13 1 1 14 1 0 15 1 1 16 0 0 2、异步二—十进制加法计数器

(1) 按图5.2 接线。QA、QB、QC、QD 4 个输出端分别接发光二极管显示，C

数字逻辑电路

第四部分: 时序逻辑电路

实验十二 触发器及其应用

一、实验目的

1、掌握基本RS、JK、T和D触发器的逻辑功能。 2、掌握集成触发器的功能和使用方法。 3、熟悉触发器之间相互转换的方法。

二、实验原理

触发器是能够存储1位二进制码的逻辑电路，它有两个互补输出端，其输出状态不仅与输入有关，而且还与原先的输出状态有关。触发器有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。

1. 基本RS触发器

图13-1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器，它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。基本RS触发器具有置“0”、置“1”和保持三种功能。通常称S为置“1”端，因为 S=0时触发器被置“1”；“0”端，因为R=0时触发器被置“0”。当S=R=1R为置时状态保持，当S=R=0时为不定状态，应当避免这种状态。

图12-1 二与非门组成的基

《时序逻辑电路》说课稿

我今天说课的题目是《时序逻辑电路》。内容源自《数字电子技术》中的第五章。

下面，我将从课程的设置与定位、教学方法与学法、教学过程、板书设计、本节课评注五部分一一向大家介绍说明。 一、 课程的设置与定位 1. 教材的地位和作用

本节教学内容在教材中起着承上启下的作用。 逻辑门电路和组合逻辑电路是学习本节课的基础，它又为以后学习脉冲信号的转换与产生和数/模（D/A转换）和模/数（A/D转换）做铺垫,并且时序逻辑电路在实际中应用广泛。 2. 教学目标

根据我对教材的分析结合学生的实际情况，我确定以下教学目标： （1） 知识目标

1.掌握基本RS触发器的工作原理 2.掌握基本RS触发器的逻辑功能 3. 熟悉同步RS触发器

（2） 能力目标

能运用触发器设计简单的时序逻辑电路 （3） 素质目标 1.良好的道德素质

2.过硬的职业素质 3.高尚的人文素质

3. 教学重点和难点

为了更好地实施新课程的教学理念，根据新大纲基本要求中对《时序逻辑电路》的要求，本人结合具体的教学情境，对本章内容进行了认真分析，特确定教学重点和难点如下：

教学重点：基本RS触发器的逻辑图和符号

基本RS触发器的工作原理 同步RS触

同步时序逻辑电路设计的教学方法探讨

同步时序逻辑电路设计的教学方法探讨

O 李澄举

(嘉应大学 计算机系， 广东 梅州 514015)

摘要：本文对“数字逻辑”课程中同步时序逻辑电路设计的教学方法进行了探讨，提出了根据二进制状态表导出激励函数的行之有效的简化方法及卡诺图的变换。

关键词：数字逻辑，同步时序逻辑电路，卡诺图

一、引言

作为功能部件级的逻辑电路设计的教学，难度最大的莫过于时序逻辑电路了。对于难点的教学，力求在讲述过程上有一个清晰的思路，教给学生一个简单有效的设计方法，尽量避免烦琐的推导和计算。本文就设计过程中的“由给定的二进制状态表确定触发器的激励函数和输出函数”的一个环节来说明这个问题。

二、根据二进制状态表求指定触发器激励表的简化方法

这个环节通常是用触发器的激励表来转换的。这种转换无疑对熟练激励表的应用有好处，但繁琐的转换工作增加了很多工作量，降低了设计工作的效率，不利于教学任务进度的完成。

例如，在给出的二进制状态表的情况下，用触发器的激励表的转换，求出选用J -K 触发器时的激励函数和输出函

数表达式就比较麻烦。

设二进制状态表如下

表1所示，J -K 触发器的

激励表如表2所示。

因为给出的状态表有4个状态，它需要2个J -K 触发器。

要求的激励函

触 发 器

一、单项选择题：

(1)对于D触发器，欲使Qn+1=Qn，应使输入D=。

A、0 B、1 C、Q D、

(2)对于T触发器，若原态Qn=0，欲使新态Qn+1=1，应使输入T=。 A、0 B、1 C、Q

(4)请选择正确的RS触发器特性方程式。 A、 B、

C、

(约束条件为

)

D、

(5)请选择正确的T触发器特性方程式。 A、

B、

C、

D、

(6)试写出图所示各触发器输出的次态函数(Qn+1)。

A、 B、 C、

D、

(7)下列触发器中没有约束条件的是。

A、基本RS触发器 B、主从RS触发器 C、同步RS触发器 器

二、多项选择题：

(1)描述触发器的逻辑功能的方法有。

A、状态转换真值表 B、特性方程

C、状态转换图 D、状态转换卡诺图

(2)欲使JK触发器按Qn+1=Qn工作，可使JK触发器的输入端。

、边沿D触发 DA、J=K=0 B、J=Q,K= C、J=,K=Q D、J=Q,K=0 (3)欲使JK触发器按Qn+1=0工作，可使JK触发器的输入端。

A、J=K=1 B、J=0,

数字逻辑与电路实验

学号：123012010080 姓名：黄武松 Email：1053756676@qq.com 2年 月 日 实验四 组合逻辑电路研究（设计性实验）

一、实验目的

1．掌握用SSI器件实现组合逻辑电路的方法。

2．熟悉各种MSI组合逻辑器件的工作原理和引脚功能。 3．掌握用MSI组合逻辑器件实现组合逻辑电路的方法。 4．进一步熟悉测试环境的构建和组合逻辑电路的测试方法。

二、实验所用仪器设备

1．Multisim10中的虚拟仪器 2．Quartus II中的功能仿真工具 3．GW48-EDA实验开发系统

三、实验说明

1. 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行

（1）逻辑抽象：将文字描述的逻辑命题转换成真值表。

（2）选择器件类型：根据命题的要求和器件的功能决定采用哪种器件。 （3）根据真值表和所选用的逻辑器件写出相应的逻辑表达式：当采用SSI集成门电路设计时，为了使电路最简，应将逻辑表达式化简，并变换成与门电路相对应的最简式；当采用MSI组合逻辑器件设计时，则不用化简，只需将由最小项构成的函数式变换成MSI器件所需要的函数形式。 （4）根据化简或变换后的逻辑表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电