SSI组合逻辑电路设计实验报告Word格式.docx
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一.实验目的
1.掌握用SSI（小规模数字集成电路）实现简单组合逻辑电路的方法。
2.掌握简单数字电路的安装于调试技术。
3.进一步熟悉数字万用表.示波器等仪器的使用办法。
4.熟悉用VerilogHDL描述组合逻辑电路的方法，以及EDA仿真技术。
二•实验元器件
芯片74HC002片，74LS04一片:
若干导线，计算机；
QuartusII9.1集成开发环境：
面包板；
可编程器件实验板；
专用的在系统编程电缆。
三.实验原理及参考电路组合逻辑电路的设计流程
组合逻辑电路的设计步骤如下图，先根据实际的逻辑问题进行逻辑抽象，定义逻辑状态的含义，在按照给定事件因果关系列出逻辑关系真值表。
然后用给定的器件实现简化后的逻辑表达式，画出逻辑电路图。
设计过程的基本步骤:
QuartusII9.1
在设计好电路之后，就可以根据设计的电路，就可以在QuartusU9.1集成开发环境下，通过VerilogHDL语言编程，然后生成相应的波形文件执行仿真,最后再把程序下载到老师给的DE0板子上去，从而通过板子上LED灯的亮和不亮来确定输出的高低电平。
插板
在做完仿真之后，就可以根据设计的逻辑图选择相应的芯片进行插板，通过给不同输入高低电平组合来测输出电平的高低，从而检测是否符合实验要求。
四.实验内容
全加器/全减器
根据给定的器件，设计一个全加器/全减器电路，使之既能实现1位加法运算又能实现1位减法运算。
当控制变量M=0时，电路实现加法运算；
当M=1时，电路实现减法运算。
其框图如下所示，图中，九、分别为被加（减）数
和加（减数），S°
为相加（减）的结果，q为进（借）位。
M
S。
1
、根据真值表,。
我得到如下逻辑表达式:
C^MA^AM•B•MA^MAC^•BQ
=观3••C_]•B观•B观•C_]
三、根据其表达式，用与非门和非门设计的逻辑图如下所示（由于做实验的时
候只有与非门和非门，设计的了逻辑图只有这两种门）
【注】：
我这里画的电路图和我接下来编的VerilogHDLSW关系，因为这里只用了与非门和非门，是后面插板的逻辑图，而VerilogHDL可以用多种门，逻辑图没有这么复杂。
四、VerilogHDL语言实现仿真
首先给出编好的程序：
1moduledc38（ArBrCi丿SoFCo）;
2
2inputA,BrCirM;
3outputSo,Co;
4wireWlfW2fW3rW4fW5：
石
7xorxl（WlfAr
8
x2（W2f
ArM}r
9
x3（W3f
町wi}r
10
x4（So,
wirCi};
11
12
andal（W4f
3rW2}r
13
a2（W5r
W3fCi};
14
15
or（Co,阳
W5}；
17
endir.od-ale
用的门级建模方法。
然后是波形仿真结果:
SimulationWaveforms
Sjrelationrode：
lining
五、附加实验题（13号模3余1）
4位密码锁
设计它的正确密码为0000,即必须A,B,C,D（确定输入有效），都输入0时，输出L才为1,即箱子打开。
L=ABCD
编程代码如下:
1Hir.cpassword（AzCzDzL）;
2inp-JtA,3ZCzD;
3outputL;
4reg-L;
5always^（AorBorCorD）
6if（A==0&
&
5==0&
C==0&
D==0）L=l;
|
7elseL=0;
8endir.c1*21e
从上面的波形图我们可以看出：
只有在ABCDE都是高电平时，即在输入有效且输入与设定的密码1111一致时，Z才输出1,箱子才会打开。
（在155.Ons到160.0ns之间）。
五、实验总结
1.学会了QuartusII9.1仿真组合逻辑电路，及VerilogHDL语言编程。
以后在数电学习方面遇到问题时，可以通过仿真来检验结果，特别是对于要插板的实验，可以事先检验自己的逻辑是否正确。
2.对具体如何设计一个组合逻辑电路有了更加具体，深刻的把握。
3.掌握了用SSI（小规模数字集成电路）实现简单组合逻辑电路的方法。
4.掌握了简单数字电路的安装于调试技术。
5.进一步熟悉了数字万用表.示波器等仪器的使用办法。
6.熟悉了用VerilogHDL描述组合逻辑电路的方法，以及EDA仿真技术。
六、实验遇到的问题和解决方法
1.对于一个新软件的学习，总是有个熟悉的过程，在实验课上，老师可以说的一步一步教我们做项目工程，速度也比较合理，但是我们还是出现的各种问题。
总的来说，我觉得是对这一软件的界面不是很熟悉。
好多问题都是问哪个哪个按键在哪里等等，还有就是感觉自己的英语水平还有待提高，毕竟是英文版的软件。
以后还有很多机会接触到，熟练的掌握是很有必要的。
2.软件仿真之后就是硬件实现，但是由于只有非门和与非门的芯片来实现全加全减器，工作量太大，对自己的耐心是个很大的考验，最后还是把板子插完了，虽然没有成功，但是简单电路之后，就只做了一位的全加器，很容易的就验收了。
我感觉插板子最重要的就是耐心和细心。
一不留神就插错了。
而那么多的线，找问题都很难找得出来。
所以，慢慢来,不能急。
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