东南大学数字电路实验报告(五)

东南大学电气电子实验中心实验报告课程名称：数字逻辑电路的实验第五次实验实验名称：时间序列逻辑电路设计院(系): 电气工程专业：电气工程和自动化姓名：学位：实验室： 104实验时间： 2013年12月13日评价成绩：评论教师：一、实验目的1 .掌握时序逻辑电路的一般设计过程2 .掌握定时逻辑电路的延迟分析方法，理解对于定时电路的时钟信号相关参数的基本要求3 .掌握时序逻辑电路的基本调试方法4 .用示波器和逻辑分析仪观察波形图，用逻辑分析仪进行状态分析。二、实验原理1 .时序逻辑电路的特征(不同于组合电路)；具有存储功能，并且任何时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号，还取决于电路的原始值或先前输入。2 .时序逻辑电路的基本单元触发器(本实验中仅d触发器)触发实现状态机(用于流水灯)3 .定时电路的时钟1 )同步和异步(通常为同步，但如果要实现多种模式的计数器，则需要异步控制时钟端)2 )时钟发生电路(电容器的充放电):在内容3中需要自己在电路中发生32768Hz的方波信号，这是其原理。4 .常用程序功能块1 )计数器(74161 )a )任意二进制同步计数器：异步清零同步零同步集数级联b )可编程控制器是通过与组合逻辑电路联合来实现的(计数器不需要考虑自启动)。2 )移位寄存器(74194 )a )计数器(务必注意是否自动启动)b )可编程控制器(请注意分析是否自动启动)三、实验内容1 .广告流水灯a .实验要求使用触发器、复合函数设备和闸门设计广告流水灯，该流水灯等由8个LED构成，动作时始终为1暗7灯，该暗灯向右偏移。写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图重叠电路。向系统时钟端施加单脉冲，静态验证实验电路。将TTL连续脉冲信号施加给系统时钟端子，利用示波器和逻辑分析器观察时钟CLK、触发器的输出端子Q2、Q1、Q0和8个LED的波形并进行记录。b .实验数据设计电路。一)问题分析流水灯的1暗7灯支持8个状态，因此能够用3个触发器实现，并且主题要求输出8个信号来控制8个灯的明暗，因此将3个触发器的输出加到3-8解码器的控制侧，对应的8个解码器的输出侧将8个灯的明暗加到3-8解码器的控制侧2 )状态转移图如下所示卡诺图表如下所示：Q1Q0Q20001111000010101000111101110000111电路图如下所示经过实验论证，可以实现功能。逻辑分析如下：2 .可编程控制器实验要求通过触发器设计具有自启动功能的01011可编程控制器。1 )写出设计过程，画出设计的逻辑电路图。AnBnCnDnAn 1B n 1战斗机C n 1战斗机D n 1战斗机0101101110110110011011011101101010100101使用Multisim简化操作：An 1=Bn； Bn 1=Cn； Cn 1=DnDn 1=An Dn=(An Dn )电路的设计如下波形图如下所示0101 1 0 1 0 1 13 .智能竞赛应答器设计图如下：经过实验论证，可以实现所有功能。