Logisim使用 |
1熟悉环境
学习使用logisim，熟悉基本功能。
2Preparation
下载Logisim软件，启动Logisim应用程序。输入
java -jar logisim-2.7.1.jar
如果想知道更多关于Logisim的内容，可以访问Logisim网站
2.1基本功能：
✧学会使用toolbar上的功能。
✧学会增加子电路，并能够将子电路放到main电路中或者其他电路中使用
✧学会使用时钟
✧学会使用splitter，理解带宽的含义。这部分需要实现一个8位带宽的输入，其中2位输入到一个与门，中间3位输入到一个3输入的或门，剩下三位输入到其他已有的门电路。
2.2练习二(ToolBar主要功能)
我们将通过创建一个非常简单的电路来感受一下如何放置门和电线。
1、首先，单击“AND gate” 按钮。这时鼠标附近会出现一个与门的图标，在主电路图窗口任意位置单击鼠标以放置与门。
2、单击“Input Pin” 按钮。在你的与门左侧放置两个输入(input pin)。
3、单击“Onput Pin” 按钮。在你的与门右侧放置一个输出(output pin)。这时你的电路图看上去可能如下图所示：
4、单击“Wire tool”按钮。单击并拖动它，以便将输入端和与门的左边相连。如果你只画垂直电线和水平电线的话，这一步可以分成几步。首先画一条水平电线，放开鼠标，单击并拖动电线的末端画一条垂直电线。你可以把电线连接到与门左边的任意一条腿上。重复这一过程，把与门的输出和LED相连。这时你的电路图看上去可能如下图所示：
5、最后，单击“Poke”按钮，试着单击电路图中的输入，看看会发生什么。这和你想象中的与门的功能相符么？
2.3练习子电路
正如C程序可以包含帮助函数一样，一个电路图中也可以含有子电路。在这部分中，我们会创建几个子电路，并示范一下他们的使用。
1、新建一个电路图（FileNew）。
2、新建一个子电路（ProjectAdd Circuit），并命名为NAND。
3、在新电路图窗口中，你可以看见你刚创建的含有两个输入一个输出NAND电路。
4、在屏幕左侧电路选择板中双击“main”以返回主电路图。这时，最初的空白电路图会显示出来，而NAND电路图则被保存。
5、单击列表中的“NAND”，告诉Logisim你想吧“NAND”电路添加到主电路中。
6、试着把“NAND”电路放到主电路图中。如果你正确地做到了，你会看到一个左边含两个输入右边含一个输出的门。试着把输入输出相连，看看它是否和想象中一样工作。
7、重复这些步骤，创建其他几个子电路：NOR，XOR，2 to 1 MUX，和 4 to 1 MUX。除了AND，OR和NOT外，不要使用其他内置门。但是，一旦你创建了一个子电路，你可以使用它来创建其他电路。
提示：不熟练者可以查看讲义学习如何创建。你可能需要使用一些你定制的电路来设计其他电路。
2.4练习分解器Splitter
它是你这次课上需要使用的最基本的工具之一。为了示范如何使用它，你需要创建一个当最高有效位和最低有效位为1时输出1的电路。
1、创建一个名为“Exer2”的子电路。
2、在该电路中添加一个8位输入。
3、在该电路中添加一个1位输入。
4、选择“Splitter”电路，这个电路可以将一根电线分解成几根小电线。
5、在放置“Splitter”电路前，将“Bit Width In”属性改为8，“Fan Out”属性改为3。这时如果将鼠标移到电路图上，光标看上去就像
6、现在，选择哪些位输出到输入的哪一部分。最低有效位为第0位，最高有效位为第7位。改变第1、2、6位输出到输入1。或者，选择“None”，使得第1、2、6位不输出到任一个输入。
7、配置完分解器后就可以把它放置在电路中。
再添加一个与门，该电路就完成了。
2.5练习（传说中的选择器啊）
实现一个二路的复用器的子电路。
问题：如果信号时一位，而备选的两个输入时32bit，电路怎么做？
2.6练习
实现如上子电路。
2.7练习
实现一个一位的触发器，注意要用时钟。
用logisim的时钟实验一下结果，看看Q是否存储值。
用这个子电路实现一个32位的寄存器。
2.8练习
实现一个3-8译码器。
3FSM
3.1基础：根据真值表设计电路
上课时，你只是看到了真值表。在这次实验中，通过Logisim，你有足够的工具来实现真值表。假定真值表如下图所示，完成以下任务。
in1 | in0 | | | out1 | out0 |
0 | 0 | | | 0 | 1 |
0 | 1 | | | 1 | 0 |
1 | 0 | | | 1 | 1 |
1 | 1 | | | 0 | 0 |
1、从上面的真值表中推导出out1和out0的规范的SOP布尔表达式。
2、根据布尔代数中的公式简化布尔表达式（看讲义或者google来复习这部分内容）。得到最简式后，你可以检查一下该等式是否满足众所周知的那些门的模式。
3、在Logisim的主电路图中实现该最简式。可以随意使用你之前设计的那些子电路。务必使用“Text” 工具来注记你的输入输出。选择“Text” 工具工具，在电路图上单击，并输入文本即可。如果输错了，你可以通过"selection" 工具来选中文本对象，编辑位于属性电路浏览器下侧的属性列表中的“Text”属性。
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