电子技术基础实验（二）2.1
集成门电路的逻辑功能与QII应用
哈尔滨工程大学信息与通信工程学院 电子技术基础教研室
课程介绍 实验室守则 实验考核 实验内容
2.1.1. 2014092100
课程介绍
简介
课程介绍
2009版教学大纲数字电路实验部分
集成门电路的逻辑功能及EDA应用；4学时
数字集成电路的使用，Quartus II和PLD实验箱的使用；
组合逻辑电路的设计；4学时
1.表决器；2.二进制全减器；3.两位加法器；4.数值比较器；5.血型检测器；6.汽车转向灯控制器；7.多用户呼叫系统；8.函数发生器；9.代码转换器；10.自拟题目
时序逻辑电路的设计与测试；4学时
1.循环码计数器；2.多进制计数器；3. 序列脉冲检测器；4.循环检测报警器；5.数据存储控制器；6.定时器；7.抢答器；8.消抖电路设计；9.m序列发生器；10.自拟题目
综合性逻辑电路的设计与测试；4学时
1. 彩色流水灯控制器；2.简易乘法器；3.点阵汉字显示控制器；4.累加器；5.数字钟；6.交通灯控制器；7.频率计；8.自动售票机；9.多功能波形发生器；10.自拟题目
实验课程要求 选课与实验室守则
提前选课，网上预约，按时上课，上课刷卡。 课前认真预习，完成设计报告。
认真观察实验现象，记录实验结果，独立完成实验；培养严谨求实的
科学作风。
未经老师允许不得使用任何存储设备、不得动用别组的仪器、实验箱。 实验完成，经指导老师验收、关闭实验箱及计算机电源、整理好实验
台桌椅，方可离开。
保持室内安静，注意实验室整洁。
实验成绩权重
成绩由实验报告和实验操作两部分构成。
实验成绩：划分5个等级：优秀、良好、中等、及格和不及格。
报告和操作要求
根据已选题目，课前完成设计报告。
设计报告：包括已选题目及设计要求；设计原理、设计过程；电路原理图；仿真波形；下载电路图及管脚分配方案； 操作部分：包括实验箱下载演示说明；抽查仿真波形；
实验报告部分：包括设计方案修改，硬件测试情况，实验心得体会。
表2 操作评分参考
实验内容
选做1~2个题目
1. 用与非门实现异或门的逻辑功能
2. 用2输入与非门实现若干逻辑功能（选做） 3. 设计1位半加器 4. 设计1位二进制全加器 5. 设计1位二进制全减器（选做） 6. 七人表决器（选做） 7. 自主练习
具体内容参见《数字电子技术实践教程》第8~25, 130页
1. 用与非门实现异或门的逻辑功能（难度等级0.9） 用最少的2输入与非门实现异或门功能；
将逻辑变换后的表达式、逻辑图及测试结果记入表6.6。 提示：
逻辑表达式
逻辑图
A 0 0 1 1
真值表 B 0 1 0 1
F
参见《数字电子技术实践教程》第112页 4.
2. 用2输入与非门实现下列逻辑功能（难度等级0.8）
与门： 或门：
F=AB F=A+B
或非门： F=(A+B)'
填写P113表6.7，表6.8，表6.9
逻辑表达式
逻辑图
A 0 0 1 1
真值表 B 0 1 0 1
F
参见《数字电子技术实践教程》第112页5.
实验内容
3. 设计一位半加器（难度等级0.9）
用适当门电路设计一个1位半加器
完成对逻辑设计的波形仿真
将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试 要求
在QuartusII平台用原理图法完成设计 输入变量分别用2个开关控制
输出分别用一组红、黄2个发光二极管显示
参见《数字电子技术实践教程》P130
实验内容
4. 设计一位全加器（难度等级1.0）
全加器是实现2个一位二进制数及低位来的进位相加，求得和数，及向高位进位的逻辑电路。其中A、B为要相加的数，Cin为来自低位的进位输入，S为和，Co为向高位的进位输出。 提示
写出输出输入的逻辑关系式；
完成对逻辑设计的波形仿真，将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试；
用3个开关分别作为A、B和C，输出用2个不同颜色发光二极管显示。
参见《数字电子技术实践教程》第130页.
全加器的真值表
实验内容
5. 设计一位二进制全减器（难度等级1.0）
用译码器和适当门电路设计一个1位二进制全减器
全减器的真值表
完成对逻辑设计的波形仿真
将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试 用3个开关分别作为被减数、减数和低位借位 输出用2个不同颜色发光二极管显示
参见《数字电子技术实践教程》第135页 2.
实验内容
6. 七人表决器（难度等级0.9）
用硬件描述语言设计一个7人表决电路
当4人及4人以上同意时事件通过 完成对逻辑设计的波形仿真
将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试
建议
在Quartus II平台用Verilog HDL完成设计 输入变量分别用7个开关控制，高电平表示同意 输出结果用一只红色发光二极管显示
参见《数字电子技术实践教程》第135页 .
实验教材
数字电子技术实践教程
主编：施齐云，潘大鹏，黄湘松 出版：哈尔滨工程大学出版社 出版日期：2011.7 检索号： TN925.71
主办
信息与通信工程学院
出品谢红王丽敏
鸣谢高敬鹏于蕾焦罡
主讲
监制施齐云潘大鹏
制作解武
策划李茁
李黄施茁湘齐
松云解
武潘王
大革毕鹏思晓
君栾张
凤林赵虎波旦峰
集成门电路逻辑功能与应用
QII
2.1.1. 2014092100
电子技术基础实验（二）2.1
集成门电路的逻辑功能与QII应用
哈尔滨工程大学信息与通信工程学院 电子技术基础教研室
课程介绍 实验室守则 实验考核 实验内容
2.1.1. 2014092100
课程介绍
简介
课程介绍
2009版教学大纲数字电路实验部分
集成门电路的逻辑功能及EDA应用；4学时
数字集成电路的使用，Quartus II和PLD实验箱的使用；
组合逻辑电路的设计；4学时
1.表决器；2.二进制全减器；3.两位加法器；4.数值比较器；5.血型检测器；6.汽车转向灯控制器；7.多用户呼叫系统；8.函数发生器；9.代码转换器；10.自拟题目
时序逻辑电路的设计与测试；4学时
1.循环码计数器；2.多进制计数器；3. 序列脉冲检测器；4.循环检测报警器；5.数据存储控制器；6.定时器；7.抢答器；8.消抖电路设计；9.m序列发生器；10.自拟题目
综合性逻辑电路的设计与测试；4学时
1. 彩色流水灯控制器；2.简易乘法器；3.点阵汉字显示控制器；4.累加器；5.数字钟；6.交通灯控制器；7.频率计；8.自动售票机；9.多功能波形发生器；10.自拟题目
实验课程要求 选课与实验室守则
提前选课，网上预约，按时上课，上课刷卡。 课前认真预习，完成设计报告。
认真观察实验现象，记录实验结果，独立完成实验；培养严谨求实的
科学作风。
未经老师允许不得使用任何存储设备、不得动用别组的仪器、实验箱。 实验完成，经指导老师验收、关闭实验箱及计算机电源、整理好实验
台桌椅，方可离开。
保持室内安静，注意实验室整洁。
实验成绩权重
成绩由实验报告和实验操作两部分构成。
实验成绩：划分5个等级：优秀、良好、中等、及格和不及格。
报告和操作要求
根据已选题目，课前完成设计报告。
设计报告：包括已选题目及设计要求；设计原理、设计过程；电路原理图；仿真波形；下载电路图及管脚分配方案； 操作部分：包括实验箱下载演示说明；抽查仿真波形；
实验报告部分：包括设计方案修改，硬件测试情况，实验心得体会。
表2 操作评分参考
实验内容
选做1~2个题目
1. 用与非门实现异或门的逻辑功能
2. 用2输入与非门实现若干逻辑功能（选做） 3. 设计1位半加器 4. 设计1位二进制全加器 5. 设计1位二进制全减器（选做） 6. 七人表决器（选做） 7. 自主练习
具体内容参见《数字电子技术实践教程》第8~25, 130页
1. 用与非门实现异或门的逻辑功能（难度等级0.9） 用最少的2输入与非门实现异或门功能；
将逻辑变换后的表达式、逻辑图及测试结果记入表6.6。 提示：
逻辑表达式
逻辑图
A 0 0 1 1
真值表 B 0 1 0 1
F
参见《数字电子技术实践教程》第112页 4.
2. 用2输入与非门实现下列逻辑功能（难度等级0.8）
与门： 或门：
F=AB F=A+B
或非门： F=(A+B)'
填写P113表6.7，表6.8，表6.9
逻辑表达式
逻辑图
A 0 0 1 1
真值表 B 0 1 0 1
F
参见《数字电子技术实践教程》第112页5.
实验内容
3. 设计一位半加器（难度等级0.9）
用适当门电路设计一个1位半加器
完成对逻辑设计的波形仿真
将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试 要求
在QuartusII平台用原理图法完成设计 输入变量分别用2个开关控制
输出分别用一组红、黄2个发光二极管显示
参见《数字电子技术实践教程》P130
实验内容
4. 设计一位全加器（难度等级1.0）
全加器是实现2个一位二进制数及低位来的进位相加，求得和数，及向高位进位的逻辑电路。其中A、B为要相加的数，Cin为来自低位的进位输入，S为和，Co为向高位的进位输出。 提示
写出输出输入的逻辑关系式；
完成对逻辑设计的波形仿真，将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试；
用3个开关分别作为A、B和C，输出用2个不同颜色发光二极管显示。
参见《数字电子技术实践教程》第130页.
全加器的真值表
实验内容
5. 设计一位二进制全减器（难度等级1.0）
用译码器和适当门电路设计一个1位二进制全减器
全减器的真值表
完成对逻辑设计的波形仿真
将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试 用3个开关分别作为被减数、减数和低位借位 输出用2个不同颜色发光二极管显示
参见《数字电子技术实践教程》第135页 2.
实验内容
6. 七人表决器（难度等级0.9）
用硬件描述语言设计一个7人表决电路
当4人及4人以上同意时事件通过 完成对逻辑设计的波形仿真
将设计下载到实验箱并进行硬件功能测试
建议
在Quartus II平台用Verilog HDL完成设计 输入变量分别用7个开关控制，高电平表示同意 输出结果用一只红色发光二极管显示
参见《数字电子技术实践教程》第135页 .
实验教材
数字电子技术实践教程
主编：施齐云，潘大鹏，黄湘松 出版：哈尔滨工程大学出版社 出版日期：2011.7 检索号： TN925.71
主办
信息与通信工程学院
出品谢红王丽敏
鸣谢高敬鹏于蕾焦罡
主讲
监制施齐云潘大鹏
制作解武
策划李茁
李黄施茁湘齐
松云解
武潘王
大革毕鹏思晓
君栾张
凤林赵虎波旦峰
集成门电路逻辑功能与应用
QII
2.1.1. 2014092100