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数电实验二 - 点亮一个数码管(Multisim和Basys3)

一、 实验目的

  1. 学会正确使用 Multisim 和 Basys 3,使自己具备通过软件绘制电路图对硬件逻辑进行编辑的能力。
  2. 掌握逻辑表达式与逻辑电路互相转换的技能。
  3. 学会阅读技术文档,学会调试修改电路设计方案。
  4. 认识到逻辑电路的设计受到客观条件的限制。

二、 实验仪器设备

软件:Multisim 14.1 Education Edition

软件:Xilinx ISE

硬件:Digilent Basy

三、 实验设计过程

基本要求:

以 Basys3 四位拨码开关 SW3~SW0为输入,最低位七段式数码管为输出,使用逻辑门设计电路,使得输入的BCD 码能与数码管显示的字型有正确的对应关系。

进阶要求:

当 SW3~SW0 输入 0~9 时,最低位七段式数码管输出 0~9,当输入为 A~F 时,数码管熄灭无显示。

设计思路及过程:

基本要求只要考虑0~9的情况,进阶要求要考虑0~9及A~F的情况,所以进阶要求的内容包含基本要求的内容,只需依据进阶要求实验即可。

首先,列出0~9及A~F对应的真值表,根据真值表画出卡诺图化简并列出a~g七根数码管对应的表达式,结果如下图所示:

连接电路图如下: 

在Basys3上进行输入,结果如下:

输入0000时:

输入0001时:

输入0010时:

输入0011时:

输入0100时:

输入0101时:

输入0110时: 

输入0111时:

输入1000时: 

输入1001时:

输入1010时: 

输入1101时:

输入1111时:

四、思考题

1. 你遇到过什么问题:你的最初尝试是如何进行的,你预期的什么,你又看到了什么现象与你的预期不同?

(1)一开始连好电路运行时,Basys的数码管亮的与预期的不同,反而是恰好相反,该亮的没亮,不该亮的亮了。
2. 你判断这个问题是什么引起的:你阅读了哪些资料,或者跟谁的交谈,或者经历了怎样的灵感爆发,使你意识到有可能是这个原因引起的不正常,你的判断是否能在之前的实验中得到印证?

(1)我觉得是高低电平哪个有效引起的,通过和室友的交谈以及查阅《数字逻辑电路实验软硬件简明使用手册》,我才知道,Basys上的数码管是共阳极的(即低电平有效)。
3. 你采取了什么措施使得你认为应该能解决刚才遇到的不正常现象?

(1)将每一数码管对应电路中最后的或门改成或非门,就显示正常了。

电路源文件及实验报告下载链接:

点亮一个数码管mpzip文件及实验报告-行业报告文档类资源-CSDN下载