3235095294哈工大數(shù)電實驗報告

1、harbin institute of technology數(shù)字邏輯電路與系統(tǒng)課程名稱： 數(shù)字邏輯電路與系統(tǒng) 院 系： 電子與信息工程學院 班 級： 哈爾濱工業(yè)大學2014年11月實驗二時序邏輯電路的設(shè)計與仿真3.1 實驗要求本實驗練習在 maxplus ii 環(huán)境下時序邏輯電路的設(shè)計與仿真，共包括6 個子實驗，要求如下：3.2 同步計數(shù)器實驗3.2.1 實驗目的1. 練習使用計數(shù)器設(shè)計簡單的時序電路2. 熟悉用maxplus ii 仿真時序電路的方法3.2.2 實驗預習要求1. 預習教材6-3 計數(shù)器2. 了解本次實驗的目的、電路設(shè)計要求3.2.3 實驗原理計數(shù)器是最基本、最常用的時序邏輯電

2、路之一，有很多品種。按計數(shù)后的輸出數(shù)碼來分，有二進制及bcd 碼等區(qū)別；按計數(shù)操作是否有公共外時鐘控制來分，可分為異步及同步兩類；此外，還有計數(shù)器的初始狀態(tài)可否預置，計數(shù)長度（模）可否改變，以及可否雙向等區(qū)別。本實驗用集成同步4 位二進制加法計數(shù)器74ls161 設(shè)計n 分頻電路，使輸出信號cpo 的頻率為輸入時鐘信號cp 頻率的1/n，其中n=(01mod+8=9。9分頻電路。下表為74ls161 的功能表。3.2.4 實驗步驟1. 打開maxplus ii, 新建一個原理圖文件，命名為exp3_2.gdf。2. 按照實驗要求設(shè)計電路，將電路原理圖填入下表。9分頻電路。3. 新建一個波形仿真

3、文件，命名為exp3_2.scf，加入時鐘輸入信號cp 及輸出信號cpo，并點擊maxplus ii 左側(cè)工具條上的時鐘按鈕，將cp 的波形設(shè)置為周期性方波。4. 運行仿真器得到輸出信號cpo 的波形，將完整的仿真波形圖（包括全部輸入輸出信號）附于下表。3.3 時序電路分析實驗3.3.1 實驗目的練習用 maxplus ii 進行時序邏輯電路的分析。3.3.2 實驗預習要求1. 預習教材6-3-1 異步二進制計數(shù)器2. 了解本次實驗的目的、電路分析要求3.3.3 實驗原理分析如下時序電路的功能，并判斷給出的波形圖是否正確。3.3.4 實驗步驟1. 打開maxplus ii, 新建一個原理圖文件

4、，命名為exp3_3.gdf。2. 將給出的電路圖輸入maxplus ii 的原理圖中，其中jk 觸發(fā)器在maxplusii 中的符號位jkff。3. 新建一個波形仿真文件，命名為exp3_3.scf，加入所有輸入輸出信號，并按照給出的波形圖繪制輸入信號 cp、rd的波形。4. 運行仿真器得到輸出信號0 1 2 q ,q ,q 的波形，將完整的仿真波形圖（包括全部輸入輸出信號）附于下表。5. 對比實驗原理中給出的波形與maxplus ii 仿真得出的波形，指出兩者的異同，并分析原因。分析原因：計數(shù)器由4（100）狀態(tài)跳變?yōu)?（101），由于5過程很短，立刻跳變?yōu)?（000）狀態(tài)，q0輸出端由1

5、跳變?yōu)?，是q1由0跳變?yōu)?，成為2（010）狀態(tài)，形成2，3，4模3分頻器。3（011）變?yōu)?（100），3個輸出同時翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生較大延遲，出現(xiàn)圖中現(xiàn)象。3.4 移位寄存器實驗3.4.1 實驗目的練習使用移位寄存器設(shè)計簡單的時序電路。3.4.2 實驗預習要求1. 預習教材6-4 移位寄存器2. 了解本次實驗的目的、電路設(shè)計要求3.4.3 實驗原理數(shù)據(jù)的移位寄存是一種常見的算數(shù)和邏輯動作，例如在進行算數(shù)的乘法或除法過程中，就需要將部分積進行先移位，再相加或相減的操作。移位寄存器從結(jié)構(gòu)上看，是將若干個觸發(fā)器級聯(lián)起來，按數(shù)據(jù)輸入方式來分，有串行和并行兩種，而移位方向則有左移和右移之區(qū)別，同時數(shù)據(jù)輸出也

6、有并出和串出之分。請用4 位雙向通用移存器74ls194 設(shè)計一個序列檢測器，功能為：在時鐘cp 的驅(qū)動下，數(shù)據(jù)輸入端d 每個時鐘周期輸入1 bit 二進制數(shù)，形成一個二進制序列，當序列中出現(xiàn)1011時，輸出端f 輸出一個時鐘周期的高電平，否則為低電平。3.4.4 實驗步驟1. 打開maxplus ii, 新建一個原理圖文件，命名為exp3_4.gdf。2. 按照實驗要求設(shè)計電路，將電路原理圖填入下表。3.建一個波形仿真文件，命名為exp3_4.scf，加入所有輸入輸出信號，并繪 31 制輸入信號cp、d 的波形。4. 運行仿真器得到輸出信號f 的波形，將完整的仿真波形圖（包括全部輸入輸出信號

7、）附于下表。3.5.2 實驗預習要求1. 預習教材第五章 觸發(fā)器2. 了解本次實驗的目的、電路設(shè)計要求3.5.3 實驗原理設(shè)計一個如下圖所示的搶答器。 其中a、b、c 為三個搶答按鍵，st 為起始信號，x、y、z 分別為a、b、c 對應的輸出。在st 的一個負脈沖后，abc 中最先按下（由0變?yōu)?）的按鍵對應的輸出端變?yōu)橛行Вㄓ?變?yōu)?），其它輸出端不變。3.5.4 實驗步驟1. 打開maxplus ii, 新建一個原理圖文件，命名為exp3_5.gdf。2. 按照實驗要求設(shè)計電路，將電路原理圖填入下表。3. 新建一個波形仿真文件，命名為exp3_5.scf，加入所有輸入輸出信號，并繪制輸入信號st、a、b、c 的波形。4. 運行仿真器得到輸出信號x、y、z 的波形，將完整的仿真波形圖