(完整版)基于QuartusII的数字电路仿真实验报告手册

数字电路仿真实验报告

班级 通信二班 姓名: 孔晓悦 学号: 10082207

作业完成后,以班级为单位,班长或课代表收集齐电子版实验报告,统一提交.

文件命名规则如“通1_王五_学号”

一、实验目的

1. 熟悉译码器、数据选择器、计数器等中规模数字集成电路(MSI)的逻辑功能及其使

用方法。

2. 掌握用中规模继承电路构成逻辑电路的设计方法。 3. 了解EDA软件平台Quartus II的使用方法及主要功能。

二、预习要求

1. 复习数据选择器、译码器、计数器等数字集成器件的工作原理。 2. 熟悉所有器件74LS153、74LS138、74LS161的功能及外引线排列。

3. 完成本实验规定的逻辑电路设计项目,并画出接线图,列出有关的真值表。

三、实验基本原理

1. 译码器

译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的高、低电平信号。译码器按功能可分为两大类,即通用译码器和显示译码器。通用译码器又包括变量译码器和代码变换译码器。

变量译码器是一种完全译码器,它将一系列输入代码转换成预知一一对应的有效信号。这种译码器可称为唯一地址译码器。如3线—8线、4线—16线译码器等。

显示译码器用来将数字或文字、符号的代码译成相应的数字、文字、符号的电路。如BCD-七段显示译码器等。 2. 数据选择器

数据选择器也陈伟多路选择器或多路开关,其基本功能是:在选择输入(又称地址输入)信号的控制下,从多路输入数据中选择某一路数据作为输出。因此,数据选择器实现的是时分多路输入电路中发送端电子开关的功能,故又称为复用器。一般数据选择器有n个地址输入端,2n错误!未找到引用源。个数据输入端,一个数据输出端或反码数据输出端,同时还有选通端。目前常用的数据选择器有2选1、4选1、8选1、16选1等多种类型。

3. 计数器

计数器是一个庸医实现技术功能的时序部件,它不仅可以用来对脉冲计数,还常用作数字系统的定时、分频、执行数字运算以及其他一些特定的逻辑功能。 74LS161是4位同步二进制计数器,它除了具有二进制加法计数功能外,还具有预置数、保质和异步置零等附加功能。 四、实验内容

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(一)密码锁

1. 设计要求:保密锁上有三个键钮A、B、C。要求当三个键钮同时按下,或A、B两个同时按下,或A、B中任一个单独按下时,所就能被打开(用F表示开锁信号);而当有键按下却不符合上列组合状态时,将发出报警信号(用G表示报警信号)。

2. 试用数据选择器74LS153或译码器74LS138及与非门电路设计此保密锁逻辑电路。 3. 用学习机上的逻辑开关的1、0分别表示键钮的按下和松开状态;开锁和报警信号用发光二极管表示。

1. 74LS153输出逻辑式

3.设计

74153 A B 1GN1C0 1C1 1C21Y 1C32Y2GN 2C0 2C1 2C22C3 inst6MULTIPLEXER

设计过程和结果(后面继续添加)

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(二)任意进制计数器

设计要求:用中规模集成计数器(74LS290或74LS161)设计一个二十四进制计数器,并与译码、显示电路连接起来。(显示译码器使用7446)

设计过程:

1. 计数器使用74LS161,显示译码器使用7446。

instCOUNTERCLKCLRNENPENTDCBALDN74LS161十六进制计数器功能表 CLK RCOQDQCQBQACLRN 0 1 1 1 1 LDN × 0 1 1 1 ENP × × 0 × 1 ENT × × 1 0 1 工作状态 置零 预置数 保持 保持(C=0) 计数 × ↑ × × ↑ 74161inst11BCD TO 7SEG

7446显示译码器功能表

BIN 0 1 × 1 1 RBIN × 0 × 1 1 LTN 1 1 0 1 1 RBON × × × 0 × 工作状态 灭灯 灭零 测灯 输出灭零 正常显示 BINRBINLTNDCBARBONOGOFOEODOCOBOA7446

设计过程和结果(后面继续添加)

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(三)二进制全减器电路

设计要求:用74LS138和门电路设计1位二进制全减器电路。输入为被减数、减数和来自地位的结尾,输出为两数之差和向高位的借位信号。

1. 了解74LS138逻辑功能 输 入 S1 0 × 1 1 1 1 1 1 1 1 S2’+S3’ × 1 0 0 0 0 0 0 0 0 A2 × × 0 0 0 0 1 1 1 1 A1 × × 0 0 1 1 0 0 1 1 A0 × × 0 1 0 1 0 1 0 1 Y0’ 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Y1’ 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 Y2’ 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 输 出 Y3’ 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Y4’ 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 Y5’ 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 Y6’ 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 Y7’ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

设计过程和结果(后面继续添加)

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