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.实验七 8421码检测电路的设计一、实验目的1、了解检测电路的工作原理2、进一步掌握同步时序电路的设计方法二、实验仪器及器件实验仪器或器材数目数电实验箱1万用表1示波器174LS73274LS74174LS20174LS00274LS1971三、实验要求 本实验要求一个8421BCD码（串行输入）检测电路。此电路是用来检测串行的8421码传输过程中是否发生错误。假定8421BCD码传送过程中是由低位到高位串行输送，例如十进制2（代码为0010）是按0、1、0、0次序传送的。如果在传送过程中代码发生错误，出现非法代码（不在0000到1001之间的代码），则检测电路发生一脉冲信号。 本实验所用触发器为JK触发器，要求自己设计、自己安装和测试。四、实验设计1、求原始状态转换图设电路输入为X，电路输出为F，当输入为非法码时输出为1，否则输出为0。假设起始状态S0，从该状态开始根据输入是0还是1，将分别转换到两个不同的状态S1和S2，从S1和S2接收第二个码元，又根据是0还是1又各自转换到两个不同的新状态。然后再接收第三、第四码元。在接收第四个码元后，根据所接收的代码是否是非法码而确定其输出是否是1，并回到初始状态S0，准备接受新的一组码组。于是可以得到下面的原始状态转换图：2、状态化简如果两个状态，在相同的X输入下，其下一个状态与输出F均相同，那么就可以将这样的两个状态合并。通过这样的方法就可以实现状态的化简。化简得 3、分配方案即A=000、B=010、C=011、D=001、E=101、F=1004、由状态转换表可得次态图5、由次态图求各触发器的状态方程和驱动方程综上，可以得到： 最终，使用proteus 获得其逻辑图如下：模拟之后的波形如下（自上到下依次为CP、F、Qc）：五、实验步骤1、静态测试：测试时注意：（1）每次测试试都应该从初始状态开始即从A状态开始。（2）码组的输入从低位开始如检测1011则输入顺序为1101。（3）每输入一个码元即将X所连接的模拟开关放置相应的状态。再输入一个脉冲。故检测一组码元要四个脉冲。（4）观察检测电路输出状态是否是按状态转换表变化。在实际实验中，通过连接电路，逐一验证了该设计电路的正确性。2、动态检测：将74LS197的Qc与X相连接，时钟脉冲由CPA输入，QA 连接CPB，由QA，QB，QC，和QD输出十六进制计数器。观察CP、F和QC波形。实验获得的波形如下图所示（D8，D9，D10分别为CP、F、Qc）：六、实验总结与心得体会 这一次的实验并不算难，在设计的时候很快就找到了思路，顺利地设计完成了。但是在具体实验的时候还是碰到了一些问题的。首先实验的时候，逻辑分析仪是有问题的，电路板上的电路组合情况换了，但是逻辑分析仪的显示没有能够变化。这导致我在发现问题的时候比较困难。而在电路板上做实验的时候，感觉产生的波形与预期还是有差别的，后来才想起要把各个器件的清零端接到开关上，这样可以先对他们清零，才能有一个合适的初始状态
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