Logisim实验--计组

每个实验会先讲一下原理再给出答案。

实验一:7段数码管驱动电路设计

实验目的
(1)帮助学生理解真值表方式设计电路的原理;
(2)能利用Logisim的真值表生成电路功能自动生成所需电路。

这里我们要看清每个引脚控制的是哪个灯亮,注意看它的线的连接

首先我们得想当输入数字时在7段数码管的样子,比如输入0011,就是要显示为3,而3在7段数码管的样子如下,黄色为该亮的灯的线,所以我们就是1、3、4、6、7该在输入为0011时真值表里为1,而其余为0。

其余输入的话就可以自行补齐了,参考如下:

实验二:4位无符号比较器设计 

实验目的
帮助学生理解利用逻辑表达式设计电路的原理。

这里我们要会写逻辑关系式,这里就不多介绍,然后自动生成电路,不会的可以借鉴如下:

实验三:8位无符号比较器设计

实验目的
帮助学生理解电路级联扩展的基本原理。

这里使用第二个实验的内容来扩展,需要注意的是这里X0,Y0,X1,Y1是四位的数,所以要使用分线器来连接,并且分线器的分配与我们需要的不同,所以需要手动调节一下。

(其次如果连线正确却还是出错,可能是你的器件挡住了一些连在一起的线而看不到,应该把大的器件删除一下检查),比如下:

这里路线正确但在下面一个四位比较器报错,而第一个没报错,就可能使下面一个出问题了,把下面个四位比较器 删除检查

发现有线连在了一起引起错误,修改后及可通过。 

实验四:1位2路选择器设计

实验目的
帮助学生理解多路选择器实现原理。

对电路的熟悉程度,这里给出一个参考

实验五:8位2路选择器设计

实验目的
帮助学生理解电路并发的原理。 

还是对电路的熟悉程度,这里给出一个参考

### 关于Logisim在计算机组成原理实验中的使用 Logisim是一款用于模拟数字逻辑电路设计的软件工具,在许多高校的教学过程中被广泛应用于《计算机组成原理》课程中。通过该工具,学生可以直观地理解硬件组件的工作方式以及它们如何组合形成复杂的计算系统。 根据已知的信息[^1],郑州航空工业管理学院在其《计算机组成原理》实验中强调了对运算器功能的理解和实际操作能力的培养。虽然具体的实验指导书中并未提及Logisim的具体使用方法,但从其他院校的经验来看,Logisim通常作为辅助教学工具引入到此类实验中。 以下是基于一般实践总结出的Logisim在计算机组成原理实验中的典型用途: #### Logisim的基础特性 Logisim允许用户构建并测试各种类型的数字电路,包括但不限于门级电路、触发器、寄存器文件、ALU单元等。这些模块构成了现代处理器的核心组成部分。因此,它非常适合用来验证理论知识或者实现小型项目原型。 #### 如何利用Logisim开展实验? 1. **搭建基本元件** 用户可以从简单的AND/OR/NOT gates开始学习如何连接输入输出端口来创建更高级别的构件比如半加器(full adder)[^2]。 2. **扩展至复杂体系结构** 当掌握了基础之后,则可尝试建立完整的CPU模型,其中包括指令解码阶段(ID),执行阶段(EX)等等环节。此过程有助于加深学员们对于冯·诺依曼架构的认识程度。 3. **调试与仿真运行状况** 利用内置探针(probes)观察信号变化轨迹从而判断是否存在错误之处;另外还可以保存进度以便下次继续工作。 下面给出一段Python伪代码表示如何初始化一个两比特全加器: ```python def full_adder(a, b, cin): sum_bit = (a ^ b) ^ cin # Calculate the Sum bit. cout = ((a & b) | (b & cin)) | (cin & a) # Compute Carry out. return sum_bit, cout # Return both results as tuple. ``` 尽管上述内容并非直接取自任何特定学校的官方文档,但它代表了一般情况下教授这类主题时可能采用的方法论框架之一[^3]。 如果需要获取确切版本号或者其他细节方面的说明,请联系相关授课老师索要最新版次教材或参考资料链接地址[^4]。
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