上海电力学院
实验报告
实验课程名称： FPGA应用开发试验
实验项目名称：简单的组合逻辑电路设计
班 级：
姓名： 学号： 成绩：________ 实验时间：
一、实验目的
1、 掌握组合逻辑的设计方法。
2、 掌握组合逻辑电路的静态测试方法。
3、 加深PLD设计的过程，并比较原理图输入和文本输入的优劣。
二、实验原理
根据第三章学习的VHDL硬件描述语言来设计一定功能的电路。
三、实验步骤
1、 四舍五入判别电路
设计一个四舍五入判别电路，其输入为8421BCD码，要求当输入大于或等于5时，判别电路输出为1，反之为0。
其VHDL描述语言为：
时序仿真波形为：
2、 控灯电路
设计四个开关控制一盏灯的逻辑电路，要求合任一开关，灯亮；断任一开关，灯灭。
其VHDL描述语言为：
功能仿真波形为：
时序仿真波形：
引脚分配：
程序下载:
之后在DE2上验证，实验结果与设计要求一致。
3、 优先排队电路
设计一个优先排队电路，排队优先顺序依次为A，B，C要求输出端最高只能有一端为“1”，即只能为优先级较高的输入端对应的输出端为“1”。
其VHDL描述语言为：
功能仿真波形为：
时序仿真波形：
引脚分配：
程序下载：
在DE2上验证，实验结果与设计要求一致。
实验连线：
1、四位拨码开关连d0，d1，d2，d3信号对应的管脚。
Out1输出信号管脚接LED灯。
2、四位按键开关分别连k0，k1，k2，k3信号对应的管脚。
y输出信号管脚接LED灯。
3、a ,b , c信号对应管脚分别连三个按键开关。
输出y1,y2,y3信号对应的管脚分别连三个LED灯。
五、实验小结
通过本次试验，我掌握了组合逻辑的基本设计方法。能够按照电路功能要求编写出基本的VHDL硬件描述语言，能合理的分配输入输出引脚，并能够在DE2上验证编写程序是否符合电路设计要求。当然，一开始又有对软件使用不熟练，也出现了一些问题，如引脚分配时未让输出对应LED灯，但是在自己的努力和多次实验的后，终于熟练起来。
第二篇：东南大学门电路和组合逻辑电路实验报告模板
东南大学电工电子实验中心
实验报告
课程名称：
第 次实验
实验名称：
院 （系）： 专 业：
姓 名： 学 号：
实 验 室: 实验组别：
同组人员： 实验时间： 年 月 日
评定成绩： 审阅教师：
一、实验目的
二、实验原理
三、预习思考题
1、下图中的两个电路在实际工程中经常用到，其中反相器为74LS04，电路中的电阻起到了保证输出电平的作用。分析电路原理，并根据器件的直流特性计算电阻值的取值范围。
答：①电路(a)使用条件是驱动门电路固定输出为低电平
②电路(b)使用条件是驱动门电路固定输出为高电平
2、下图中的电阻起到了限制前一级输出电流的作用，根据器件的直流特性计算电阻值的取值范围。
答：
3、图2.4.1 用上拉电阻抬高输出电平中，R的取值必须根据器件的静态直流特性来计算，试计算R的取值范围。
图2.4.1 用上拉电阻抬高输出电平
答：
4、图2.4.3(a)中OC外接上拉电阻的值必须取的合适，试计算在这个电路中R的取值范围。
(a) OC门做驱动
答：
5、下图中A、B、C三个信号经过不同的传输路径传送到与门的输入端，其中计数器为顺序循环计数，即从000顺序计到111，C为高位，A为低位。A、B、C的传输延分别为9.5nS、7.1nS和2nS。试分析这个电路在哪些情况下会出现竞争－冒险，产生的毛刺宽度分别是多少。
答：
四、实验内容
必做实验：
A）2.5节 实验：门电路静态特性的测试
内容7.用OC门实现三路信号分时传送的总线结构框图如图2.5.4所示，功能如表2.5.2所示。（注意OC门必须外接负载电阻和电源，EC取5V）
图2.5.4 三路分时总线原理框图
① 查询相关器件的数据手册，计算OC门外接负载电阻的取值范围，选择适中的电阻值，连接电路。
答：详细计算步骤：
电路图：
② 静态验证：控制输入和数据输入端加高低电平，用电压表测量输出高低电平的电压值，注意测量A2A1A0=000时的输出值。
答：
数据分析：
③ 动态验证：控制输入加高低电平，数据输入端加连续脉冲信号，用示波器双踪显示输入和输出波形，测量波形的峰峰值、高电平电压和低电平电压，对结果进行分析并解释为什么要选择“DC”。
答：
波形参数如下：
波形显示如下：
数据分析：
④ 器件电源电压VCC仍为5V，将EC改为10V，重复①和②，分析两者的差别。注意，不要直接将VCC改为10V，避免烧毁器件。
答：（同学们自己设计表格，进行数据分析比较，得出结论）
内容8．用三态门实现实验内容7三路信号分时传输
① 重复实验内容7中的②和③，注意不要同时将两个或两个以上的三态门的控制端处于使能状态。
答： 电路图：
静态验证：
数据分析：
动态验证：
波形参数如下：
波形显示如下：
数据分析：
② 将A2A1A0设为“000”， D2D1D0设为“111”，此时输出端为高阻状态，测量输出端电压值，总结如何用万用表判断高阻态。
答：
③ 将A2A1A0设为“011”， D2D1D0设为“010”，此时破坏了三态门的使用规则，测量输出端电压值，总结如何用万用表判断两个或两个以上普通门输出端短接。（在测量的时候应该尽量缩短两个控制端属于使能状态的时间）。
答：
B）2.7节 实验：门电路动态特性测试
内容1．用环形振荡器测量74LS04、74HC04的传输延时时间
答：
内容2．在74LS04传输延时测量电路中加入长导线，观察延时造成的振荡周期变化
答：
C）2.10节 实验：SSI组合逻辑设计及竞争-冒险现象
内容5．竞争-冒险现象的观察和消除（具体内容有所修改，请参看教学网站相关内容）
答：
选做实验：
① 2.5节 实验：门电路静态特性的测试
内容2．分别测量74LS04和74HC04的静态参数极限值，并计算噪声容限和扇出数
内容4．用74LS04和74HC04门电路驱动发光二极管
内容5．观察叠加交流噪声信号的影响（74LS04）
内容6．TTL门驱动CMOS门实验
② 2.7节 实验：门电路动态特性测试
内容3．测量增加RC负载后的环形振荡器，RC负载对传输延时的影响
③ 2.10节 实验：SSI组合逻辑设计及竞争-冒险现象
内容1．数值判别电路
内容4．停车场交通控制系统