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该文件包含数字逻辑与数字系统相关的上机实践内容。

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简介:
天津大学数字逻辑与数字系统实验主要涉及多个关键技术领域,包括:多路表决器装置的设计与实现、自动贩卖机系统的开发、单周期MIPS指令集的模拟仿真、算数逻辑单元的构建以及分秒数字钟的精确控制。

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  • 练习.zip
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    本资源为《数字逻辑与数字系统》课程配套实践材料,包含多项上机实验项目及指导,旨在帮助学生通过实际操作理解并掌握相关理论知识。 天津大学的数字逻辑与数字系统实验包括多数表决器、自动贩卖机的设计、单周期MIPS处理器、算术逻辑单元以及分秒数字钟等内容。
  • 2020级天津大学Vivado中ALU4BITS
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    本简介针对2020级天津大学学生进行,内容涵盖在Vivado环境下设计与实现4位算术逻辑单元(ALU)的相关实验操作及理论知识。 2020级天津大学数字逻辑ALU4BITS(vivado)【实验相关】基于数字逻辑课程完成以下任务:1. 掌握全加器和行波进位加法器的结构;2. 熟悉加减法运算及溢出判断方法;3. 掌握算术逻辑单元(ALU)的结构;4. 使用 SystemVerilog HDL 的行为建模和结构化建模方法对 ALU 进行描述实现;5. 预习“单周期 MIPS 处理器的设计与实现”。
  • 验:组合电路分析现.doc
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    本文档介绍了通过实验方法学习和理解数字逻辑及数字系统的原理,重点在于组合逻辑电路的设计、分析和实际操作。 实验目的: 本实验旨在让学生深入理解和掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。通过实际操作,验证半加器和全加器的逻辑功能,熟悉二进制数的运算规律,并能熟练使用常见的组合逻辑电路元件。 所需器材包括DJ-SD数字逻辑实验仪及以下集成电路:2输入四与非门74LS00(两片)、六反向器74LS04、以及2输入四异或门74LS86各一片。 实验内容和步骤如下: 1. 分析半加器的逻辑功能 - 使用与非门及非门构建一个半加器。根据图示电路(见图2-1),推导出其逻辑表达式,列出真值表(参见表2-1)并绘制卡诺图以检查是否可以进一步简化该电路。通过实验测试验证此半加器的功能,并将结果填入表2-2中进行比较。 - 使用异或门构建另一个半加器(参考图2-3)。同样地,对该电路进行功能测试并将记录的测试数据填写在表2-3内。 2. 全加器逻辑分析 - 利用两个已建好的半加器组合成全加器(见图2-4),并对其进行实验验证。将结果填入表2-4中。 3. 三变量表决器设计: - 设计一个基于与非门的三输入多数表决电路,该装置依据大多数原则决定输出Y值:当三个输入A、B和C中有两个或更多为1时,则Y=1。通过逻辑表达式来实现并验证此电路。 实验报告要求包括整理所有数据图表,并对结果进行详细分析讨论以加深理论知识的理解;总结组合逻辑电路的设计方法与流程,强调从设计到功能测试的关键步骤;记录个人心得和体会分享在操作过程中遇到的问题、解决方案及技巧等信息。 通过本实践课程的学习,学生不仅掌握了如何构建并验证简单的组合逻辑电路的功能,还学会了如何提炼实验数据中的有效信息。起初可能会对设备的操作感到陌生,但随着经验的积累逐渐变得熟练起来。因此,在开始前充分了解使用工具和步骤是非常重要的。在进行测试时保持谨慎的态度有助于确保结果准确性。 评估标准涵盖明确的目标设定、熟悉使用的器材及软件环境、操作流程的有效性、报告的质量以及实验数据准确性和分析合理性等方面,全面反映了学生整体表现的水平。
  • .pdf
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    《数字逻辑及数字系统》一书深入浅出地讲解了数字电路和系统的原理与设计方法,涵盖基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路以及时序逻辑电路等内容。适合电子工程专业学生和技术爱好者阅读。 根据给定的文件内容,《数字逻辑与数字系统》教材可以提炼出以下知识点: 1. 开关理论基础: - 数制与码制:涉及不同数字系统中数值表示的方法,如二进制、八进制、十六进制等。 - 逻辑与逻辑运算:介绍基本的逻辑运算概念及各种类型的逻辑门和布尔代数定律。 - 布尔代数:涵盖用于描述和分析逻辑电路的各种代数定律。 - 卡诺图:一种图形化工具,用以简化复杂的逻辑表达式,并有助于设计有效的逻辑电路。 2. 基本数字电路: - 晶体管的开关特性:晶体管作为构建数字电子设备的基本单元,其工作原理和应用范围。 - 逻辑门电路:涵盖非门、与门及或门等基本类型及其功能实现方法。 3. 集成逻辑门: - TTL(晶体管-晶体管逻辑)门电路:常见于数字电子产品中的集成电路技术。 - CMOS(互补金属氧化物半导体)门电路:在低功耗应用中广泛使用的集成设计技术,具有高效能的特点。 4. 组合逻辑: - 分析组合逻辑功能与特性 - 设计各种解码器、编码器等组合逻辑电路 - 针对特定需求进行特殊问题的逻辑设计 5. 时序逻辑: - 双稳态触发器:构成时序逻辑的基础组件,介绍其原理和特点。 - 锁存器与寄存器:用于存储及转移数据的关键数字元件。 - 计数器:包括同步计数器与异步计数器的设计方法 - 时序逻辑分析法:涵盖电路的时序图和状态图等分析技术 6. 存储器和可编程逻辑: - RAM(随机读写存储器)及ROM(只读存储器) - 可编程逻辑器件,如PLA、GAL与FPGA的应用介绍 7. 数字系统设计: - 基本概念:数字系统的构建原则 - 设计方法:包括自顶向下和自底向上等策略。 - 控制单元的设计:涵盖小型控制器及微处理器控制部分的开发流程。 这些知识点在电子工程、计算机科学等领域中具有核心地位,是相关专业学习的重要基础。教材每章节后附有习题与思考题目以加深理解和应用能力。
  • 2021年验报告
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    本实验报告涵盖了2021年数字逻辑与数字系统课程中的关键实验内容,包括逻辑门电路、编码器、译码器及计数器的设计与实现。通过这些实验,学生能够深入理解并掌握数字电子技术的基本原理和应用技巧。 【HNUST】20级数字逻辑与数字系统实验报告:TTL门电路的功能测试、译码器振荡、计数、译码及显示电路设计,以及多路智力抢答器的设计。
  • 验报告
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    本实验报告详细探讨了数字逻辑与系统的基本原理及应用。通过一系列设计和验证实验,加深对组合电路、时序逻辑等核心概念的理解,并掌握常用电子元件的实际操作技巧。 基本逻辑门实验包括简单组合逻辑电路的设计、组装与调试,以及三态门特性的研究与典型应用。此外还包括中规模集成电路的功能测试及应用、加法器设计与实现、触发器移位寄存器及其应用的时序电路分析和集成计数器的应用。最后是四相时钟分配器的设计。
  • (欧阳星明)__pdf_
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    《数字逻辑》是欧阳星明编著的一本教材,系统地介绍了数字逻辑的基本理论和设计方法。本书内容全面、深入浅出,适合计算机专业学生及工程技术人员学习参考。 数字逻辑基础知识以及相关的教材PDF文件可以提供给需要学习该领域的学生或研究人员使用。
  • 门电路功能测试.doc
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    本文档探讨了数字逻辑和数字系统的基础概念,并重点介绍了如何对逻辑门电路进行功能测试,以确保其正确运作。 实验目的:1. 掌握数字电路实验仪的使用;2. 熟悉门电路逻辑功能。 在《数字逻辑与数字系统:逻辑门电路功能测试》这一课程中,学生通过实际操作加深了对上述目标的理解。该实验主要涉及与非门、与门、异或门和非门等基本逻辑门的功能测试,并要求学生们记录下不同条件下各门的输出情况。 对于“与非”(NAND) 电路而言,其逻辑表达式为 Y = AB ,其中 A 和 B 是输入信号而 Y 则是输出。实验结果表明:当且仅当两个输入均为0时, 输出才会显示1;其他情况下则表现为0。此外,在测试未使用的门电路输入端口时,应将其连接至高电平以避免可能的不确定状态影响整个系统的正常运行。 接下来,“与”(AND) 逻辑表达式为 Y = AB ,意味着只有当两个输入均为1的情况下输出才会显示1;其他情况则表现为0。对于“异或”(XOR),其逻辑关系是Y = A XOR B,仅在A和B不同时才会有高电平的输出结果;而“非”门(NOT)是最简单的形式,它的表达式为 Y = A ,即输入信号与输出正好相反。 实验过程中,学生被要求根据给定的关系自行构建真值表,并通过实际操作进行验证。例如,“与”逻辑可以通过两个串联的“与非”门实现;而“或”(OR) 则可利用一个 “与非” 门再加一个 “非” 门来达成。“或非” (NOR) 的关系 Y = A + B 可以通过组合使用两个“与非” 来构建。同样地,异或逻辑也可以用适当的“与非”电路组态实现。 实验中学生需要严格按照设计好的线路图进行接线,并根据指示灯的状态来判断和记录每个门的输出情况。完成测试后,他们还需要对所有收集到的数据进行分析总结:比如哪些条件下,“与非” 会给出高电平或低电平的结果;未使用的输入端应该如何处理等。 实验心得部分强调了理论知识与实际操作之间的差异性——只有通过亲自动手才能真正理解和掌握数字逻辑的基本原理。同时,学生们在实践中遇到的错误和挑战(如电路连接、电源设置等问题)也是宝贵的学习经历,有助于他们更好地理解并应用所学的知识点。 该实验不仅帮助学生巩固了对各种门电路功能的理解,还极大地提升了他们的动手能力和问题解决技巧。通过实际操作将理论知识转化为实践技能,在数字系统的设计与实现方面获得了显著的进步和提升。
  • 解答
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    本书《数字逻辑及数字系统》提供了对数字电路和系统深入理解所需的理论与实践知识,涵盖逻辑门、编码器、译码器等基本概念,并通过实例解析帮助读者掌握设计和分析复杂数字系统的方法。适合电子工程及相关专业的学生和技术人员参考学习。 对应电子工业出版社出版的《数字逻辑与数字系统》(第4版)一书的习题答案可以提供给需要学习该课程的学生参考使用。这些解答能够帮助学生更好地理解和掌握书中所涉及的概念和技术,适用于课堂教学或自学过程中遇到的问题解决和知识巩固。
  • 基于简易钟设计
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    本项目旨在设计一款简易数字钟,采用数字逻辑和系统原理实现时间显示功能。通过学习基本数字电路知识,运用编程技巧制作实用计时工具,适用于教学及个人兴趣开发。 基本要求如下: 1. 设计一个能够正常进行小时、分钟、秒及0.99秒计时的系统,使用8个数码管分别显示24小时制的时间、60分钟内的分针数以及60秒钟内的一般时间单位,并且可以精确到十分之一秒。 2. 该设计需要包含按键功能来调整时间和分钟: - 按下“SA”键时,计时时钟快速递增并循环回到一天的开始(即从23小时跳回至0小时)。 - 当按下“SB”键时,分针部分将迅速增加,并在60分钟后重置为零而不影响小时数的进位。同时需确保消除按键抖动问题。 3. 设计应具备整点报时功能: - 在到达59分钟且秒表显示达到50、52、54、56和58秒的时候,扬声器将发出频率为512Hz的声音。 - 当时间变为整小时(即从第60分开始)的那一刻,系统会播放一个特定声音作为报时信号,此音调设定为1024Hz。 4. 采用层次化设计方法构建整个电路,并使用Verilog语言编写各个子功能模块代码。 5. 完成上述所有步骤之后,在实验平台上进行硬件验证以确保设计方案的正确性和有效性。