东南大学数字电路实验报告(五)

1、东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：数字逻辑电路实验第 五 次实验实验名称： 时序逻辑电路设计院（系）：电气工程专 业：电气工程及自动化姓名：学号：实验 室 :104实验时间：2013 年 12 月 13 日评定成绩：审阅教师：实验目的掌握时序逻辑电路的一般设计过程；掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；掌握时序逻辑电路的基本调试方法；熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。二、 实验原理时序逻辑电路的特点（与组合电路的区别） ： 具有记忆功能， 任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号， 而且还取决于电 路原来的值，或者

2、说还与以前的输入有关。时序逻辑电路的基本单元触发器（本实验中只用到 D 触发器） 触发器实现状态机（流水灯中用到）时序电路中的时钟1） 同步和异步（一般都是同步，但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端）2） 时钟产生电路（电容的充放电） ：在内容 3 中的 32768Hz 的方波信号需要自己通过 电路产生，就是用到此原理。常用时序功能块1） 计数器（ 74161）a） 任意进制的同步计数器：异步清零；同步置零；同步置数；级联b） 序列发生器 通过与组合逻辑电路配合实现（计数器不必考虑自启动）2） 移位寄存器（ 74194）a） 计数器（一定注意能否自启动）b） 序列发生器（还是要注意分析能

3、否自启动）三、 实验内容1. 广告流水灯a. 实验要求 用触发器、 组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯， 该流水等由 8 个 LED组成， 工 作时始终为 1 暗 7 亮，且这一个暗灯循环右移。写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路。将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路。将 TTL 连续脉冲信号加到系统时钟端， 用示波器和逻辑分析仪观察并记录时钟脉冲 CLK、触发器的输出端 Q2、 Q1、Q0和 8个LED上的波形。b 实验数据 设计电路。1） 问题分析 流水灯的 1 暗 7 亮对应 8 个状态，故可采用 3 个触发器实现；而且题目要求输出 8 个信号控制 8个灯的亮暗，故可

4、以把 3个触发器的输出加到 3-8 译码器的控制端， 对应的 8 个译码器输出端信号控制 8 个灯的亮暗。2） 状态转化图如下：卡诺图如下：Q1Q0Q20001111000010101000111101110000111电路图如下：经实验论证，可实现功能。逻辑分析如下：2. 序列发生器实验要求用触发器设计一个具有自启动功能的 01011 序列发生器。用 Multisim 进行化简处理，得：An+1=Bn； Bn+1=Cn； Cn+1=DnDn+1=An+Dn= （ An+Dn） 电路设计如下：AnBnCnDnAn+1B n+1C n+1D n+101011011101101100110110111011010101001011） 写出设计过程，画出设计的逻辑电路图。波形图如下：3. 智力竞赛抢答器 设计图如下：经实验论证，可实现所有