東南大學(xué)數(shù)字電路實驗報告(五)

東南大學(xué)電工電子實驗中心實驗報告課程名稱： 數(shù)字邏輯電路實驗第五次實驗實驗名稱： 時序邏輯電路設(shè)計院（系：電氣工程 專 業(yè)電氣工程及自動姓 名： 學(xué) 號：實驗室: 4 實驗時間3年2月3日評定成績： 審閱教師：一、實驗?zāi)康恼莆諘r序邏輯電路的一般設(shè)計過程；掌握時序邏輯電路的時延分析方法，了解時序電路對時鐘信號相關(guān)參數(shù)的基本要求；掌握時序邏輯電路的基本調(diào)試方法；熟練使用示波器和邏輯分析儀觀察波形圖，并會使用邏輯分析儀做狀態(tài)分析。二、實驗原理時序邏輯電路的特點（與組合電路的區(qū)別：路原來的值，或者說還與以前的輸入有關(guān)。時序邏輯電路的基本單元——觸發(fā)器（本實驗中只用到D觸發(fā)器觸發(fā)器實現(xiàn)狀態(tài)機（流水燈中用到）時序電路中的時鐘同步和異步（一般都是同步，但實現(xiàn)一些任意模的計數(shù)器時要異步控制時鐘端）時鐘產(chǎn)生電路（電容的充放電：在內(nèi)容3中的z的方波信號需要自己通過電路產(chǎn)生，就是用到此原理。常用時序功能塊1) 計數(shù)器（74161）任意進制的同步計數(shù)器：異步清零；同步置零；同步置數(shù)；級聯(lián)序列發(fā)生器——通過與組合邏輯電路配合實現(xiàn)（計數(shù)器不必考慮自啟動）2) 移位寄存器計數(shù)器（一定注意能否自啟動）序列發(fā)生器（還是要注意分析能否自啟動）三、實驗內(nèi)容廣告流水燈實驗要求8LED17亮，且這一個暗燈循環(huán)右移。①寫出設(shè)計過程，畫出設(shè)計的邏輯電路圖，按圖搭接電路。②將單脈沖加到系統(tǒng)時鐘端，靜態(tài)驗證實驗電路。③將TTL連續(xù)脈沖信號加到系統(tǒng)時鐘端，用示波器和邏輯分析儀觀察并記錄時鐘脈沖CLK、觸發(fā)器的輸出端Q2、Q1、Q0和8個LED上的波形。實驗數(shù)據(jù)①設(shè)計電路。問題分析1783個觸發(fā)器實現(xiàn)；而且題目要求輸出8833-888個燈的亮暗。狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖如下：Q1Q00001Q1Q000011110Q200010101000111101110000111電路圖如下：經(jīng)實驗論證，可實現(xiàn)功能。邏輯分析如下：實驗要求用觸發(fā)器設(shè)計一個具有自啟動功能的01011序列發(fā)生器。1) 寫出設(shè)計過程，畫出設(shè)計的邏輯電路圖。AnBnCnDnAn+1Bn+1Cn+1Dn+10101101110110110011011011101101010100101用Multisim進行化簡處理，得：An+1=Bn；Bn+1=Cn；Cn+1=DnDn+1=An'+Dn'=（An+Dn）'電路設(shè)計如下：波形圖如下：0 1 0 1 1 0 1 0 1 1設(shè)計圖如下：經(jīng)實驗論證，可實現(xiàn)所有功能。邏輯圖如下表：S1S2S3CLed1Led2Led30