logisim新手实验

   掌握logisim自动生成电路的方法。利用logisim平台中现有组件部件绘制LED计数电路，构建一个数据编码器，设计7段数码管显示驱动电路，详细测试自己封装的7段数码管显示驱动电路。

1.设计要求

熟悉logisim基本功能、常用操作和基本组件库，掌握logisim自动生成电路的方法。利用logisim平台中现有组件部件绘制LED计数电路，构建一个数据编码器，设计7段数码管显示驱动电路，详细测试自己封装的7段数码管显示驱动电路

2.方案设计

2.1总体设计

通过或门和输出设计了一个led灯的计数电路，为了测试led灯计数电路，设计了一个5输入数据编码器连接16进制数码管，和七段数码管显示驱动电路。实验目的是设计了一个led灯计数和测试电路。

2.2详细设计

首先先设计一个led灯的计数电路，用5个led灯作输入，4个或门连接，5个输出。第一个或门，连接5个led灯；第二个或门，连接4个led灯；第三个或门，连接3个led灯；第四个或门，连接2个led灯。这样做的目的是，如果第一个灯亮，通过或门输出只有一个灯亮；如果第2个灯亮，通过或门输出只有2个灯亮；如果第3个灯亮，通过或门输出只有3个灯亮；如果第4个灯亮，通过或门输出只有4个灯亮。最后一个灯亮，决定五个输出灯亮。

初步设计测试led灯计数电路，将led灯的计数电路封装成子电路，修改默认封装，调整矩形边框，调整引脚位置，这些操作可以在“显示属性”里面进行修改。再将封装设计好的电路移动到“LED计数测试电路”中，然后输入由5个按钮，输出由led灯。按下第一个键，一个灯亮；按下第二个键，两个灯亮；按下第三个键，三个灯亮；按下第四个键，四个灯亮；按下第五个键，5个灯亮.

接着设计一个5输入数据编码器，通过5个不同编号的按键输入，输出3位按键编号值。设计方法是，由真值表到表达式，再最后自动生成电路。通过excel真值表自动生成逻辑表达式，输入可填写无关项x，自动生成逻辑表达式。然后在logisim中在工程窗口中的分析组合逻辑电路，然后填写输入， 输出， 表达式，这个表达式由excel生成，写入后，自动生成真值表，最小项，点击生成电路，此时电路就自动生成好了。

接着设计测试led灯计数电路，将5输入编码器封装成子电路，修改默认封装，调整矩形边框，调整引脚位置，这些操作可以在“显示属性”里面进行修改。再将封装设计好的电路移动到“LED计数测试电路”中，连接按键编码器（调整10进制方便看）和16进制数码管，实现计数效果。由于接口数目不一样，所以需要用分线器进行转接。此时电路可以在实现led计数上实现按键编码器上显示数字和16进制数码管上显示数字，此时小数点接vcc,做了一个测试led灯计数电路。

为了再在这个基础上更深层次设计测试led灯计数电路，新建项目“七段数码管显示驱动”，通过输入真值表自动生成表达式，输入4位二进制，输出7段显示管7个输出控制信号，功能是利用7段数码管显示4位二进制的16机制数，设计方法：在logisim中在工程窗口中的分析组合逻辑电路，然后填写就是真值表转换自动生成电路，最后封装电路。

将“七段数码管显示驱动”封装电路设计测试led灯计数电路，连接七段数码管进行显示数字，此时小数点接。此时七段数码管上可以显示出数字，输入第一个灯亮，数码管上会显示1.，实现计数效果。

此时，测试led灯计数电路就设计好了。按下第一个键，一个灯亮，通过5输入数据编码器连接的16进制数码管显示1，通过七段数码管显示驱动连接的7段显示管显示1；。按下第二个键，2个灯亮，通过5输入数据编码器连接的16进制数码管显示2，通过七段数码管显示驱动连接的7段显示管显示2；。按下第三个键，3个灯亮，通过5输入数据编码器连接的16进制数码管显示3，通过七段数码管显示驱动连接的7段显示管显示3；。按下第四个键，4个灯亮，通过5输入数据编码器连接的16进制数码管显示4，通过七段数码管显示驱动连接的7段显示管显示4；。按下第五个键，5个灯亮，通过5输入数据编码器连接的16进制数码管显示5，通过七段数码管显示驱动连接的7段显示管显示5.

1.详细设计电路图

                                      led计数电路设计图

         5输入编码设计图

                    七段数码管显示驱动图

1.设计一个led灯的计数电路：

根据实验原理：当第n个输入为真时，就亮起n个LED来设计真值表；并根据设计好的样图进行封装，调整矩形边框，修改输入输出点位置，填充底色等  封装；利用按钮和LED灯设计LED测试电路。

具体实现方法：用5个led灯作输入，4个或门连接，5个输出。第一个或门，连接5个led灯；第二个或门，连接4个led灯；第三个或门，连接3个led灯；第四个或门，连接2个led灯。这样做的目的是，如果第一个灯亮，通过或门输出只有一个灯亮；如果第2个灯亮，通过或门输出只有2个灯亮；如果第3个灯亮，通过或门输出只有3个灯亮；如果第4个灯亮，通过或门输出只有4个灯亮。最后一个灯亮，决定五个输出灯亮。

2. 设计一个5输入数据编码器

1. 按下五号按键，输入在In1为1，输出为101，同理可填写1-4号按键输入输出情况（输入可填写无关项X），自动生成逻辑表达式
2. 在logisim中点击-项目-分析电路，在输入选项卡中输入五个基本输入，在输出中给出三个输出，将excel中的逻辑表达式粘贴至表达式中，点击建立电路。
3. 与LED计数电路同意步骤封装
4. 将5输入编码器插入LED计数电路测试电路中，连接电路，使用16进制显示管显示结果；

3.七段数码管显示驱动

1. 在组合逻辑分析模块中构建四个引脚，七个输出引脚
2. 逐行填写真值表并建立电路
3. 在数码管驱动测试电路中可以自动测试该电路，Ctrl+T时钟单步，Ctrl+K驱动时钟自动仿真（可通过调节logisim中的嘀嗒频率来调节仿真速率），开启自动测试。

4.封装电路，设计led灯测试电路