数字逻辑实验：全加器与投票表决器设计

"本实验是关于数字逻辑设计的实践，主要涵盖了组合逻辑电路的设计，包括一位全减器和投票表决器。实验目的是让学生掌握使用中规模集成器件、Verilog HDL语言以及软件仿真方法来设计和验证组合逻辑电路。实验过程中，学生需要使用Quartus II 8.1软件进行设计和仿真。" 在实验的第一部分，学生被要求设计一位全减器。全减器是一种可以计算两个二进制位和一个进位输入的差的逻辑电路。实验提供的真值表显示了所有可能的输入(A, B, C1)和相应的输出(F, C2)组合，展示了全减器如何处理加法和减法操作。通过绘制原理图并进行仿真，学生可以验证设计的正确性。 接着，实验的第二部分是投票表决器的设计。投票表决器是一种多输入单输出的逻辑电路，用于统计多个输入信号中的多数状态。给出的真值表列出了所有可能的输入(A, B, C, D)组合及其对应的输出(F)，当有超过半数的输入为1时，输出F也为1，表示多数状态。为了实现这个功能，实验使用了Verilog的行为描述方法编写代码，通过case语句根据输入的四位二进制值来确定输出。 Verilog HDL是一种硬件描述语言，常用于数字逻辑设计中。在这个实验中，它被用来描述投票表决器的行为，使得逻辑设计更加抽象和易于理解。在always块中，当输入(A, B, C, D)发生变化时，会执行case语句内的逻辑判断，根据输入组合设置输出F的值。 实验环境为配备1G以上内存的PC机和Quartus II 8.1软件，这是一个常用的FPGA（现场可编程门阵列）开发工具，支持Verilog HDL和其他硬件描述语言。通过Quartus II，学生可以编写代码、综合逻辑、布局布线以及进行硬件仿真，以验证设计的正确性和性能。 实验预习要求学生复习使用译码器和数据选择器实现组合逻辑电路的方法，以及Verilog HDL的建模方法和Quartus II的开发流程，确保学生具备足够的理论基础来完成实验任务。 "数字逻辑实验"是一个旨在提升学生在数字逻辑设计、硬件描述语言应用和软件仿真技术方面能力的实践教学环节，通过实际操作，加深了学生对组合逻辑电路的理解和应用。