基本时序电路的实验报告.docx

专业：电气工程及自动化姓名：邓思原学号：3130103251日期：1月5日地点：东三-310实验报告课程名称：电路与电子技术实验 指导老师：李玉玲 成绩：_实验名称：实验25时序逻辑电路设计、实验27脉冲分配器 实验类型：_ 同组学生姓名：_一、实验目的和要求1、加深理解时序电路的工作原理；2、学习时序电路的设计与调试；3、掌握时序集成电路的应用。二、 实验内容和原理原理：1、同步十进制加法计数器设计（给定条件为74ls107双jk触发器两片和74ls11三输入与门一片）画出状态转换图列出状态表，得出对jk的要求求jk的函数式（用卡诺图求，1010至1111六种当无关项处理） 实验驱动方程，按表达式画出电路图2、脉冲分配器原理和设计画出状态转换图列出状态表求d的函数式 根据表达式画出电路图内容:1、用74ls107型jk触发器和74ls11三输入与门设计一个8421bcd码的同步十进制加法计数器；2、用74ls74型d触发器和74ls55与或非门设计脉冲分配器电路。三、主要仪器设备芯片74ls107双jk触发器两片、74ls107型双j-k触发器两片、74ls11三输入与门一片、74ls00与非门一片和与74ls55或非门三片；实验面板；导线；示波器等。四、操作方法和实验步骤装好芯片，按图接线，进行调试，记录波形图。1、调试过程同步十进制加法计数器：连接好电路，输出连发光管，用1hz信号或手控脉冲作为计数脉冲进行调试；输出连数码管模块的d、c、b、a，计数脉冲用1hz信号或手控脉冲，观察显示结果；加入1khz的方波作为计数脉冲，用示波器观察cp及4个输出端的波形，记录实验波形；检查电路能否自启动。先将输出置成无效态，然后再加入计数脉冲。脉冲分配器：连接好电路，用手控脉冲作为计数脉冲进行调试：（1）x=“1”时的功能；（2）x=“0”时的功能；（3）检查自启动功能。加入1024hz的方波作为计数脉冲，用示波器观察cp、qa、qb、qc的波形，记录实验波形。2、注意事项实验前应检查芯片的逻辑功能；由于实验箱上1hz、1khz信号驱动能力有限，可在1khz信号后接非门以增强驱动能力。五、实验数据记录和处理波形图照片：1、同步十进制加法计数器cp端与q0端 q0端与q1端 q1端与q2端 q2端与q3端 2、脉冲分配器x=1x=0cp与qaqa与qbqb与qc六、实验结果与分析实验结果达到预期效果。接线成功后分别实现了十进制计数和所需脉冲信号。同时，所得波形图也与理论分析相一致。七、讨论、心得讨论：1、如何实现时序电路的功能？答：设计时序逻辑电路的一般过程为：分析题意，选定所需的状态数和触发器个数根据题意，画出状态转换图进行状态化简，合并等价状态状态分配，将所需状态用各触发器的输出组合来表示列出初态到次态的状态转换以及实现状态转换对各触发器输入端的要求求出各触发器激励端和电路输出的逻辑函数表达式根据各触发器输入端的逻辑函数表达式画出完整的电路图校验电路能否自启动，不呢自启动时要重新作出设计。2、怎样应用gos-6051测量本实验的现象？答：除了可用脉冲或手控脉冲作为计数脉冲用数码管或电平显示直截了当的验证方法外，也可采用示波器观测实验结果。如将1024hz的方波作为计数脉冲，细心调节示波器，用第4题的方法观测各信号端的波形图，得出时序关系，分析时序图完成的功能，与理论相比较。3、三相脉冲分配器电路能否自启动？若不能自启动，如何用一个三输入与非门设计自启动电路？答：如果没有加入自启动的电路，则不能实现自启动。其中，自启动的实现是利用触发器的异步复位和置位端，当出现000和111状态时，将qaqbqc置成有效状态。如设计为、即可完成自启动的功能，当落入无效循环000或111时，其将将qaqbqc置成100，进入有效状态而开始循环。也可设计为、，其将000、111置为110，实现自启动。4、示波器观察波形时，如何观察cp及各个输出的时序关系？答：由于我们所用的示波器为gos-6051型二踪示波器，只有两个信号端，无法同时测出所有端口的波形。所以，我们采用两两测量的方法，如十进制计数器的实验中，我们分别测量cp端与q0输出端、q0与q1输出端、q1与q2输出端、q2与q3输出端的波形图，得到两个信号之间的时序关系，再综合在一起，得到各个信号一起的时序关系。心得：作为本学期的最后一次实验，我却做得并不顺利。实验过程中，在我接线完成后，却得不到实验结果，计数器只在0、1、9之间跳动，而在检查接线无误、用力按住线无果后，我只好进行了4次重新连线，可依旧未出现实验结果，在锲而不舍地检查每根导线的好坏（有两根坏线）、芯片的逻辑功能正确后，所得结果稍微好转，但仍不正确。用逻辑笔测出了问题但不知怎样解决。上午的时间已到，只有作罢。后面，我抽出空余时间，到数电开放实验试继续战斗，用了一块别人推荐的实验板，导线全是10cm长（都是好的），每一根导线仔细连接保证不出错，对需要接好多次的输出端（如计数器里的q0）采用错开或连环布线，最终，顺利地得到了实验结果，看着数码管的数字从09的循环，心中异常激动，忙叫老师进行验收。也许是心情更加舒畅，也许是实验板比较好用，脉冲分配器的电路只用了不到15分钟的连线便得出正确实验现象。本次实验的两个接线其实并不复杂，想清原理，对着引脚图和驱动方程能很清晰地明白怎样接线。两个接线4个小时和15分钟的对比说明了在实验中实验心情、大脑清晰程度和实验器材的好坏也对实验的高效率完成有着重要的影响。经过一学期多次与示波器打交道，示波器的使用也变得更加娴熟。本次用示波器测量时，要选择频率低的信号输入通