基于QuartusII的数字电路仿真实验报告手册Word文档格式.docx
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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线一8线、4线一16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
(一)密码锁
1.设计要求:
保密锁上有三个键钮A、B、G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
1Y=[1CO(A'
B'
)+1C1(AB)+1C2(AB)+1C3(AB)]-1GN
2Y=[2C0(A'
B)+2C1(AB)+2C2(AB)4-2C3(AB)]-2GN
3•设计
设计过程和结果(后面继续添加)
(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。
inst
COUNTER
CLK
-O
CLRN
ENP
RCO
ENT
QD
D
QC
C
QB
B
QA
A
-Q
LDN
74161
工作状态
X
置零
T
1
预置数
保持
保持(C=0)
计数
74LS161十六进制计数器功能表
inst11BCDTO7SEG
RBON
-o
BIN
OG
RBIN
OF
O
LTN
OE
—
OD
OC
OB
OA
7446
7446显示译码器功能表
灭灯
灭零
测灯
输岀灭零
正常显示
(三)二进制全减器电路
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
岀
S1
S2'
+S3'
A2
A1
A0
Y0'
Y1'
Y2'
Y3'
Y4
Y5'
Y6'
Y7'
7413S
EM
4YIN
五、实验要求
1、写出实验的过程,给出真值表,连接电路截图和仿真结果截图
2、设计过程在,每个分实验的后面给定的“设计过程”后面添加。
附录:
Quartusll仿真环境使用指南
1.1基本门电路仿真
例:
设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路。
参考教材相关内容。
如果信号灯出现故障,
Z为4
-0003。
(一)、打开Quartusll仿真环境。
启动Quartusll软件,启动后操作界面如下图
(二)、建立工程。
首先,菜单“File””NewProjectWizard:
打开工程向导。
点击“Next”,设定工程目录,制定工程名和顶层文件名。
然后下一步。
然后按照图片上的提示,选择器件。
完成工程的建立和基本配置。
(三)、新建原理图文件。
菜单“File””New”选择“DesignFiles”下面的“Block
Diagram/SchematicFile”如下图。
剜苒1*04两
⑷风匚匕
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isHCtlK^fh
Ow*[IeFX
■■■■■-■r>
rI
,然后
可在如下图所示的对话框中选择相应的逻辑元件,添加到系统中。
对元件进行连接,最后得到连接完成的电路,进行编译。
如下
编译成功后,建立测试文件。
(四)、建立测试文件。
如下图,选择向量波形文件。
SjthIidJ"
X
X|
点击“NodeFinder..”,则配置如下
然后,ok—ok,则出现如下界面。
设定输入的值。
修改"
EndTime”和"
Gridsize”分别为10ns和1us。
并设定输入的值。
辜SinnlAtcarTnaJ
SirdaicniftMlt|Imre—讨
保存结果,一切end
(六)练习根据上面给定的设计步骤,完成下面的练习,巩固基于QuartusII原理图的设计仿真流程.
1.与非门设计一个数值判断器。
逻辑功能描述如下:
给定任意一个4位二进制数x,判断数值x小于等于6,还是在6和12之间,或者大于等于13。
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