基本逻辑指令综合设计实验

第一篇：基本逻辑指令综合设计实验

实验六 基本逻辑指令综合设计实验

一、实验目的：

1.在掌握逻辑指令的基本应用基础上，通过综合设计实验的训练，达到提高综合分析问题、解决问题能力的目的。

2.通过程序的调试，进一步掌握PLC的编程技巧和编程调试方法。

3.以工程应用为出发点，强化学生的工程意识。

二、实验设备：

PLC实验台：主机挂件（西门子S7－300 PLC）、基本逻辑指令实验挂件、继电器挂件、直线运动模块、PC机、连接导线

三、预习内容：

1.熟悉西门子STEP 7编程软件的使用方法。

2.熟悉西门子S7-300 PLC的基本位设备：I、Q、M、T、C。3.熟悉基本逻辑指令的编程方法。4.熟悉典型继电器控制电路。

5.了解PLC设计控制系统的基本方法和步骤。

6.本次实验为一般设计类实验，要求学生在实验前根据具体内容完成以下任务：(1)确定输入/输出信号

(2)分析控制要求，简单画出PLC电气原理图（按实验内容要求）(3)编写PLC（梯形图）程序

(4)写出程序调试步骤(5)写出程序运行结果

四、实验步骤：

1.电路连接好后经指导教师检查无误，并将RUN/STOP开关置于STOP后，接入220V交流电源.2.在PC机启动西门子STEP 7编程软件，新建工程，进入编程环境。

3.根据实验内容，在STEP 7编程环境下输入梯形图程序，转换后，下载到PLC中。4.程序运行调试并修改。5.写实验报告。

五、实验内容：

1.小车往复运动控制程序

本程序是以检测为原则，实现PLC顺控 系统设计。

(1)控制要求：

小车在初始状态时停在中间，限位开关 I0.0=ON；按下启动按钮I0.3，小车按图4.1所示

图4.1 小车往复运动示意图

顺序往复运动，按下停止按钮I0.4，小车停在初始位置（中间）(2).设计指导：

① 该程序为电动机正、反转控制的具体工程应用。② 该程序的关键问题：按下停止按钮时，小车并不是立即停止，而是要回到原位（中间位置）才停，所以要对停止信号加自锁保持，小车回到原位后再清除停止信号。2.电动机Y-△降压启动控制程序

本程序是用PLC改造典型继电器电路的应用(1)控制要求：

图4.2所示为笼型异步电动机Y-Δ降压起动继电接触器控制系统图，写出系统工作流程，设计用PLC改造后的电气原理图和控制程序。

(2)设计指导：

图4.2 电动机Y-△降压启动电路

① 该程序为电动机降压启动控制的具体工程应用，学生先分析图4.2后，确定输入/输出信号，画PLC电气原理图。

② 该程序的关键问题：程序中要考虑PLC的工作方式与继电器控制系统不同，PLC没有先断后合的概念，所以在实际工程应中，PLC编程时要人为加入切换延时，即电动机Y形接法运行一段时间后，切除Y形接法的接触器线圈后延时一点时间（2秒）后，再接通电动机△形接法的接触器线圈，使电动机全压运行。定时器的编程学生可参考本书实验二中的相关内容进行设计

六、实验报告

本次实验为综合设计型实验，要求学生在实验前加强预习，实验过程中重点是运行、调试及修改自己设计的程序。本次实验报告的内容主要是：

1.实验目的：本次实验主要达到的要求及目的。

2.实验设备：本次实验的主要设备。

3.预习内容：预习本次实验内容后，按实验内容画出PLC电气原理图、PLC梯形图程序以及程序调试步骤。

4.实验具体步骤：重点写程序的运行、调试、修改的过程。

5.实验程序上机验证：写出运行后得到的结果，并分析与预习中的结果是否相同 6.心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方法及收获。

注：本次实验为综合设计型实验，要求学生的实验报告中必须画出PLC电气原理图、以及写出最终的梯形图程序。

第二篇：实验01 基本逻辑门电路实验

实验一 基本逻辑门实验(1)

一、实验目的

1、通过实验学习掌握Quartus II软件的基本操作流程。

2、通过实验理解全加器电路的设计方法，并掌握在Quartus II软件中通过绘制电路图的形式进行芯片设计的过程。

3、学习Quartus II软件的“仿真”功能。

二、实验步骤

1、在“我的电脑”中新建一个目录。（注意：目录尽量建立在自带的U盘上，以防实验工程被还原）

2、打开QuartusII软件，点击菜单中的“File->New Project Wizard”选项，启动新建工程向导程序，新建一个Quartus II工程。工程文件保存在第1步创建的目录中，工程命名为：“Exp01”。

图1 新建工程向导启动

图2 向导开始直接点击“Next”按钮

图3 向导第1步，设置工程的路径和工程名

向导第2步的设置是向新建工程中导入已经存在的设计文件，这里不用导入所以直接点击“Next”按钮跳过这一步。

向导第3步选择FPGA芯片，这里要按照实验箱上的芯片型号选择：Family选择“Cyclone II”，Available devices选择“EP2C5T144C8”，其它地方保持默认选择。

图4 向导第3步设置工程用芯片

向导程序第4、5步不用做设置，直接点击完成按钮就可以完成工程的建立了。

图5 工程建立完成，Project Navigator出现工程列表

3、点击菜单“File->New”选项，打开新建文件窗口，选择“Design Files->Block Diagram/Schematic File”，再点击“OK”按钮，创建一个电路图设计文件。

图6 新建文件窗口

4、点击菜单“File->Save As”选项，将新建的电路图设计文件保存在工程目录中，注意：文件名要与工程名保持一致：Exp01.bdf。

图7 新建文件保存

图8 文件名与工程名保持一致

5、点击设计文件窗口上的“Symbol Tool”工具按钮，如图所示：中输入“xor”异或门，单击“OK”按钮。

。弹出组件浏览窗口。在窗口的Name文本框

图9 空白电路设计文档上的“Symbol Tool”按钮

图10 组件浏览窗口

6、这时的鼠标光标会变成异或门的样子，在电路图设计文件的空白处点击鼠标左键，就可以向设计文件中添加一个异或门，添加过程可以连续进行。如果点击键盘上的“Esc”按键，鼠标恢复到箭头图案，添加操作结束。

7、用同样的办法，我们再向设计文件中添加两个“输入input”和一个“输出output”组件。然后将电路连接如下图11所示。连线需要点击设计文件窗口的“Orthogonal Node Tool”工具按钮，然后在设计文件空白处，按下鼠标左键不松开，移动鼠标就可以将连线绘制出来，按照图11将添加的远件连接起来。可以通过双击组建弹出“Pin Propertis”窗口，这个窗口可以对组建命名。这里讲异或门的输入端命名为“A、B”，输出端命名为“Y”。

图11 电路连接图示，双击input或output组建可以给它们命名

图12 输入端命名A、B，输出端命名Y

8、保存设计文件后，点击工具栏上的“Start Compilation”按钮后，开始进行工程的编译。

图13 开始编译

9、点击菜单“File->New”选项，打开新建文件窗口，选择“Verification/Debugging Files->Vector Waveform File”，再点击“OK”按钮，创建一个波形仿真文件。

图14 新建仿真文件

10、点击菜单“File->Save As”选项，将新建的仿真文件保存在工程目录中，注意：文件名要与工程名保持一致：Exp01.vwf。

图15 保存仿真文件和工程名一致

11、双击仿真文件的左侧空白区域，弹出“Insert Node or Bus”窗口，再点击“Node Finder”按钮弹出“Node Finder”窗口。在这个窗口的“Filter”中选择“Pins：all”，然后，单击“List”按钮。将“Nodes Found”框中列出的管脚A加入到右侧的“Selected Nodes”框中。最后“OK”按钮，得到如图19所示。

图16 双击左侧空白区

图17 弹出“Insert Node or Bus”窗口

图18 插入电路图中的输入和输出端

图19 选择A端点。

12、用同样的办法添加B和Y，得到如图20所示的效果。

图20 加入A、B、Y端点

13、如图21所示，点选A这一行，再点击左侧的按钮“Overwrite Clock”“Period”设置为1ns。同样的方式将B设置为“2ns”。

。在弹出的“Clock”窗口中将A的图21 加入A、B设置频率后的效果

图22 设置A的周期为1ns

14、选择菜单栏的“Processing”菜单项，首先点击“Start Compilation”“Generate Functional Simulation Netlist”生成功能仿真网表，最后点击“Simulator Tool”真工具窗口

进行编译，然后点击

弹出仿

图23 Processing菜单

15、在仿真工具窗口首先将仿真模式设置为“Functional”，再点击开始按钮得到仿真结果。

图24 仿真工具窗口

图25 仿真结果——时序图

第三篇：数字逻辑实验心得

通过这次实验，我们小组一起努力，合作，互相帮助，最后终于成功的完成了整个实验课题，交出了一份满意的答卷。这次实验跨度很长，几乎整个学期，我们从中学到了很多有用的知识和技能。从刚开始老师给我们布置课题任务的时候，我们才发现以前学的知识开始不熟练，并有些已经开始模糊了，在做决定的时候有点模凌两可。不过好在有了老师的指导，让我们在刚开始接触这个大型实验的时候不会那么棘手。后来在我们几个人组成一个小组后，每次实验课我们都去认真的做，认真的听老师讲，并一步步的动作，慢慢的，我们学会了去做这个实验的各个步骤。我们需要提高自己的求知欲望，并培养自主学习能力，在后阶段的时候能够不需要老师的帮助，独立的完成实验的后期工作。我主要负责的是原理电路图的绘制和PCB电路板图的绘制。在绘制原理图之前，我们首先应该熟悉各个元器件的作用，选取适合我们实验的元器件，然后再根据报警器的功能需要，画出草图。画出草图后，我们应该仔细的检查原理电路图是否可以正常的工作。然后我们就要开始熟悉Protel 99 SE软件了，这个软件是这个实验的工作平台。我们先要熟悉这个软件的安装，中文化，然后就是各种操作。熟悉好了之后就要开始绘制原理图了，绘制的过程要根据已经画好的草图一步步的来，队友要互相的帮助，避免错误的发生。画完原理图交老师检查通过了之后就开始画PCB电路板图。PCB的绘制最重要的是元件库的导入，然后就是整个电路板的布局问题，最好是整齐为主，而且间隔要尽量大一点，这样在焊接元器件的时候会轻松点，不会产生拥挤现象。经过我们小组的共同努力，克服一个个困难，最后我们的成果通过了老师的检查。我们是这个实验的成功者之一。这次实验结束后，我们更加的懂得了队友伙伴的重要性。在以后的学习中，我们应该在熟练课本知识之后，勤于动手和动脑，这样可以培养我们的能力，也可以帮助我们巩固已经学过的知识，加深我们对它的理解。我们也应该培养自己的创造性精神，不能仅仅满足于那些已经出现的东西，我们要向未知领域去探索。

总的一句话，通过这次实验，我们获益匪浅。感谢老师对我们的指导和帮助。

第四篇：数字逻辑实验心得

实验一心得

第一次做的数字逻辑实验是全加器，那时什么都还不太了解，听老师讲解完了之后也还不知道从何下手，看到前面的人都开始着手做了，心里很着急可就是毫无头绪„„

老师说要复制一些文件辅助我们做实验（例如：实验报告模板、实验操作步骤、引脚等与实验有关的文件），还让我们先画原理图。这时，关于实验要做什么心里才有了一个模糊的框架。看到别人在拷贝文件自己又没有U盘只好等着借别人的用，当然在等的时候我也画完了全加器的原理图。

拷了文件之后有了实验操作步骤才开始慢慢跟着步骤操作，如此很不熟练的开始了第一次实验。中途仿真编译等了好久终于激动的看到进度显示99%的时候突然就“无法响应”了！失落之余也只能关了重新做„„时间很快就过去了，轮到第二组，实验还是没有完成。花了一些时间终于下载好了结果也正确了，但由于是第二组实验的时间所以只能等下次再交给老师检查。但是心里还是很开心！到最后通过自己的努力最终把第一个实验完成了，这是一个好的开始！

但是我没想到的是，后来做第二三四个实验的时候都来不及给老师检查这第一个实验。不过开心的是做完第五个实验的时候终于把第一次实验的尾收了，突然觉得原来认为很难做的第一个实验现在看来是那么的简单！

真的发现实验的次数多了，熟练了，知道自己要做的是什么，明确了目标，了解了方向，其实也没有想象中那么困难。

实验二心得

第二次做的实验是编码及译码器的应用，相对于第一次的实验难上了好几个层次。而且之前记得的操作步骤现在几乎忘了，只能从零开始，看一眼操作步骤做一步。

在老师的指导下勉强把原理图画出来了，但是编译的时候还是发现了很多错误甚至少了一些器件。在慢慢摸索的过程中也渐渐懂得了其中的原理。该选什么器件？线怎么连？要选择那些引脚？等等。虽然到最后结束两小时之后还是没能完成本次实验，但是心里有一种成就感，因为我终于开始理解了！毕竟这个实验对于我来说还是有一定挑战的。

这一次把做的工程文件都上传到服务器上了，所以先对于第一次实验就方便多了，不用再因为换机子的问题到处借U盘了。我发现想安安心心的做好实验选择一台好的电脑、好的下载电路板和好的数据线是很关键的，所以以后做实验一定要早点到！

两次的实验都没能拿到实验报告让我非常着急，甚至担心第三次实验又会像这次一样。但是这个想法在下一秒马上被否决，我对自己有信心，有一个声音告诉我，我一定能完成实验！

两次实验都因为准备不足导致时间不足而没完成实验，所以下次实验一定要先做好充分的准备，比如先画好原理图，熟记操作步骤等。

最终第二次实验也是在做完第五次实验才完成，所以第二次实验成为了最后一个被检测并得到实验报告的实验。而且中途还出现了一些问题，但被我解决了，所以结果是美好的！

实验三心得

第三个实验要做的是用4位全加器74LS283实现由8421码到余3码的转换。这个实验虽然比第二个实验难一些，但是经过两次实验后我已经能较熟练的运用软件了，而且之前也把原理图大概画出来了，经过老师的讲解很快就准确的做好原理图，这次选择的电脑也运行得很快，又不用进行波形仿真的操作，一个小时没有就完成了，但是在等下载电路板和数据线这里花了大部分时间。这一次顺利的完成了实验，拿到了第一张实验报告纸！

介于前两次实验都遇到了重重阻碍，这一次如此顺利的完成实验让我有点受宠若惊，有点经历风雨见彩虹的感觉，也超有成就感！也让我有了更大的信心，只要用心努力做就一定能顺利完成实验！但是还是没有剩余的时间来完成实验一二，眼看只有两次机会了说没有压力是不可能的，但是没有压力哪来的动力呢？有了成功的经验以后操作起来就更加顺了，一定可以把实验完成的！

这一次能这么顺利的完成实验，准备工作是关键。预前画好原理图，选择电脑、下载电路板，由于借U盘不方便我还买了U盘，一切准备就绪接下来做实验就简单多了。相信只要按照这种方法进行实验一定会像这次一样收到很好的效果！

我也相信随着熟练度的提高知识的积累速度也一定会提上来，从而腾出时间来完成实验一和实验二。

实验四心得

此次实验旨在学习用触发器和门电路设计时序电路，熟练掌握D触发器和JK触发器的特性，能够灵活，实现用D触发器 设计四位移位寄存器。

现在的我已经熟练掌握了操作步骤了，也能较快的画出原理图，有了之前的经验，这次实验起来也没有之前那般困难了。也能处理出现的一些问题了，但是在最后下载那一步的时候还是花了很多时间改错，换机子、换下载电路板、换数据线问题依然存在，后来让一个同学检查了一下才知道原来下载的器件选错了！大叹一声，本来简单的一个错误可是由于不了解其中的所以然就是弄不出正确的结果，这让我想到了一句话：内行人赚外行人的钱。真的就是这样！懂得就很简单不懂就无法继续操作，哪怕只是一个小小的错误。

这一次因为这个原因又没有多余的时间做实验一二，但幸运的是实验四成功通过！经过这样多次出现问题解决问题，操作起来也更加的得心应手了！哪条线链接错误，哪个引脚设置错误，也能很快的找到了，动作开始渐渐完善起来。

还有一次实验机会了，要一次做完三个实验来得及吗？压力更大了，但是就算不能全部完成也要尽全力在有限的实验时间里完成几个实验，而且我有预感下次一定能顺利做完！因为我自认为不会在有什么错误什么问题能让我停滞不前了。

最后一次全力以赴！

我相信自己一定可以完成实验！

实验五心得

这次实验目的是学习用集成触发器设计时序电路。实验是设计一个60进制计数器，用一个数码管显示，用四个二选一电路实现个位和十位的切换。这次实验进行的很顺利，在快速完成第五个实验之后又顺利的做完了第一个实验的收尾工作。在第二组实验的时候我也完成了我的第二个实验。所以结果就是如我所愿的将五个实验全部完成！实实在在的幸福感此刻还深深的感受着！

不得不说只有努力后坚持下来了，才会成功！

已经做了有四次数字逻辑实验，每一次都有新的收获，在做实验的过程中，由想象中的接触到实物，经过自己的思考，动手，牢牢的记在了心里。对一些问题有了自己的想法。在作实验的时候，带着思考与问题去做实验，在做的过程中，问题会不断的出现，有些时候会发现真的好奇妙，动手能力在无形中提高。实验总结经验如下： 1早点去，找台好装置。

2做实验时一定要严格按照要求操作避免走弯路。3实验时别停下来，灵感稍纵即逝。

4在实验出错时百思不得其解再去问老师，否则印象不深收获不大。

第五篇：实验4 逻辑结构设计

实验4 逻辑结构设计

实验目的1．将概念模型转换为关系模型。

2．运用关系数据理论对关系模型进行优化。

实验内容与步骤

逻辑结构设计主要实现由概念模型到数据模型的转换，简单地说，就是将E-R图转换为某一种DBMS支持的数据模型，当前主要是关系模型。转换后，还应运用关系规范化理论，对数据模型进行优化。

实验操作：将你所做的概念模型转换为关系模型，并进行优化。

附：教学管理数据库关系模型（下划线表示主属性）班级（班级号，班级名称，入学时间，人数，教学计划编号）学生（学号，姓名，性别，出生日期，班级号）课程（课程号，课程名称，类别，理论学时，实践学时，学分，有无实践）教学计划（编号，专业名称，学制，年级，理论学时，实践学时）教学计划项目（教学计划编号，教学计划项目编号，课程号，学期，周学时）教师（教师号，姓名，性别，出生日期，职称，学位，学历）成绩表（学号，课程号，平时成绩，实践成绩，期末成绩，总评成绩）教学任务（教学计划项目编号，班级号，教师号）