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

最后

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