Multisim和Basys3 点亮一个数码管

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一、实验目的
1.学会正确使用Multisim和Basys3，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、实验环境
软件：Multisim 14.1 Education Edition
软件：Xilinx ISE
硬件：Digilent Basys 3

三、实验内容
（1）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。
（2）进阶要求：当SW3_SW0输入09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。

四、实验过程
考虑到进阶要求是在基本要求的基础上，因此，直接依据进阶要求进行实验，即考虑10~15的情况。
1.列出真值表，根据真值表画出卡诺图，由卡诺图列出a~g七根数码管的对应表达式。卡诺图及其化简如下图：

2.真机win10下载学习通里的工程包BCDtoSevenSegDisplay.mpzip到虚拟机win8上解压打开。
3.打开编辑BCDtoSevenSegDisplay.ms14，设计并连接逻辑门电路如下图所示：

4.进行仿真：

5.仿真结果正确后，将“BCDtoSevenSegDisplay.ms14”导出到Basys3上完成实验。分别拨动SW0_{SW3完成从0}9、10_{15输入，对应观察数码管情况。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。

6.实验结果

四、实验思考
1.遇到问题：第一次连完电路图，进行仿真时候发先e管显示异常，即不是预想的实验现象，又判断其他管没有问题，即显示正常达到预期。
2.解决问题：基于其他管没有问题，可以判断并非真值表、卡诺图和逻辑表达式出现错误，最有可能的就是电路图连接出现错误。于是直接看BCDtoSevenSegDisplay.ms14中的e管连接情况，果然发现将错误使用了D非，实际应该使用D。
3.调整连接情况后，再次仿真，分别拨动SW0_{SW3完成从0}9、10_{15输入，对应观察数码管情况。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。
4。其他思考：考虑到进阶要求是在基本要求的基础上，因此，直接依据进阶要求进行实验，即考虑0_{15的情况。且AN0并非直接给一个“0”信号，而是给逻辑门表达。这样的好处在于，以后如果需要显示A}F可以直接对AN0进行简单的修改，而不用推翻上面灯光表达式重新连接。