1、实验要求
1)进一步掌握 QuartusII 软件的设计和波形仿真。
2)掌握用逻辑门设计组合逻辑电路的一般设计方法。
3)掌握与或非门的逻辑功能。
复习与或非门、异或门的逻辑功能,用与或非门、异或门、与非门实现全加器电路,并在 QuartusII 环境下完成逻辑设计输入、工程编译、波形仿真
2、实验相关知识
此次实验用到了7455与或非门,该集成芯片是数电理论课未接触过的,在实验课这里相当于是一种扩展。该芯片共有8个输入端子,分为两组,ABCD相与,EFGH相与,最后再相与非,根据表达式未出现非门,所以使用与非门即可。
3、实验设计(包括:逻辑定义、列写真值表、逻辑表达式)逻辑定义,如下图真值表中,定义输入端为An、Bn、Cn-1,输出端子Sn、Cn。全加器能把本位两个加数An、Bn和来自低位的进位Cn-1三者相加,得到求和结果Sn和该位的进位信号Cn
4、设计原理图截图
5、仿真波形截图
6、实验思考
(1)总结与或非门电路的特点。
(2)总结用逻辑门设计组合电路的方法
(1)解: 与或非门电路可同时输入多路信号,并且对输入的信号完成先与后或非的逻辑运算。与或非门电路将与门和或非门集成,对比完全使用独立门电路,极大简化了电路设计。
(2)解: 组合逻辑电路的设计,一般都要经历几个步骤: a、将实际问题转换成数字逻辑语言来表达 b、根据需解决问题来进行合理的逻辑定义 c、根据实际功能完成真值表的绘制 d、依据真值表及卡诺图等手段列写相应的逻辑表达式 e、通过辅助软件进行电路搭建和仿真实验 f、对电路设计和仿真结果进行评价 g、进一步调试改进以优化电路
7、实验总结
此次实验通全加器的设计,对组合逻辑设计的方法和流程更加熟练清晰。数电实验比较新颖的一点就是使用了与或非门,7455芯片以前从未接触过,关于全加器的设计,其实数电理论课是用专门的全加器(74LS183)来引入的。 还有一点发现,是关于芯片使用的。在Quartus软件中的芯片管脚只把输入输出或者使能端抽象出来了,供电VCC和接地已经去掉了,而Multisim软件供电都是要自己连接的,这样的一个方便可能就是专注于逻辑设计而简化基础电路设计。 |