文档介绍：目录
实验一熟悉实验系统-门电路逻辑功能验证
实验二组合逻辑数字电路设计
实验三时序逻辑数字电路设计
实验一熟悉实验系统-门电路逻辑功能验证
一、实验目的
通过本实验,使学员熟悉数字电路与逻辑设计实验需用的仪器设备和EDA软件。通过一个门电路功能验证实验掌握可编程逻辑器件CPLD/FPGA的设计流程。
二、实验原理
在MAX+plusII软件中利用门电路构建一个简单逻辑电路,并测试其功能。要求完成设计输入,编译与适配,功能仿真与时序分析,管脚的分配与定位,编程下载与硬件实现。使用实验箱中拨码开关输入模块输入高低电平,输出通过LED数码管显示。
三、主要仪器及器材
(配有MAX+plusII软件)
四、实验方法与步骤
使用原理图输入法根据MAX+plusII软件系统提供的元器件库及各种符号和连线画出原理图,形成原理图输入文件,也可采用其它输入方法完成该步骤。
选择当前项目文件欲设计实现的实际芯片型号进行编译适配。
MAX+plusII软件支持电路的功能仿真和时序仿真,用以检测电路的预期功能和技术指标。
根据设计者的****惯或电路的布局可以方便地对管脚进行编辑和再分配。
将所设计的电路写入可编程器件中,并根据管脚分配图在CPLD/FPGA实验箱上将相应的管脚与外围电路相连接。
五、实验注意事项
,爱护实验器材,实验结束后注意仪器归位,如发现仪器出现故障应及时报告。
。
六、实验结果处理
观察实验结果,填写实验报告。
实验报告要求:
。
(或VHDL源代码),对信号输入输出部分进行说明。
。
。
七、思考题
1. 可编程逻辑器件CPLD和FPGA在功能、结构上有什么不同?
?
实验二组合逻辑数字电路设计
一、实验目的
掌握组合逻辑电路的设计方法,巩固可编程逻辑器件的设计方法,通过电路的设计、仿真到硬件实现,提高自我运用知识的能力,进一步深入掌握组合逻辑电路的相关知识。
二、实验原理
以下设计题目,可酌情选作其中的部分内容,学员也可自选题目,经实验老师同意后进行操作。
十字路口的交通管理灯分红、黄、绿三种,它们之间应符合以下逻辑关系:红、黄、绿三种灯单独工作或黄、绿灯同时通电均为正常状态,否则为不正常状态应报警、发出报警信号。请设计一个报警电路满足上述要求。
如果我们要在某些单位安装检疫的火灾报警系统,当有人按下呼叫按钮时,消防队值班室与该单位相应的灯就亮。但是由于各单位的情况不同,相互之间有个优先顺序。
设A、B、C、D四个单位,当A号单位的按钮按下时,无论其它单位的按钮是否按下,值班室中只有A号单位指示灯亮;当A号单位的按钮没有按下而
B号单位的按钮按下时,无论C、D号单位的按钮是否按下,值班室中只有B号单位指示灯亮;当A、B号单位的按钮没有按下而C号单位的按钮按下时,无论D号单位的按钮是否按下,值班室中只有C号单位指示灯亮;只有在A、B、C号单位的按钮均未按下而D号单位的按钮按下时,值班室中D号单位指示灯才亮。
同时无论哪个单位呼叫灯亮,电铃都能响,以发出呼叫声。设计一个逻辑电路满足上述要求。
在二—十进制编码中,是用四位二进制代码表示一位十进制数0~9这十个状态的。按不同的排列,可以组成多种的编码。各种编码都有其各自的特点,适用于不同应用场合,因此往往需要码制之间的转换。
表1列出了三种常用的码。
(1)设计一个电路实现8421码转换成余三码。
(2)设计一个电路实现8421码转换成循环码。
表1 三种常用的码。
8421
余三码
循环码
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
0000
0001
0011
0010
0110
0111
0101
0100
1100
1101
在一些数字系统中,经常需要比较两个数字的大小或是否相等,完成这一功能的逻辑电路通称为数值比较器。请在设计一位比较器的基础上完成多位数