數(shù)電實驗講義講解

1、實驗一門電路邏輯功能測試及邏輯變換、實驗?zāi)康?1 掌握TTL與非門、或非門和異或門輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系。2熟悉TTL中、小規(guī)模集成電路的外型、管腳和使用方法。3. 熟悉邏輯功能的變換。、實驗儀器及器件：1.數(shù)字電路實驗箱1臺2.二輸入四與非門74LS001片3.二輸入四或非門74LS281片4.二輸入四異或門74LS861片5.數(shù)字萬用表1塊、實驗預(yù)習(xí)：1 復(fù)習(xí)各種門電路的邏輯符號、邏輯函數(shù)式、真值表。2查出實驗所用集成電路的外引腳線排列圖，熟悉其引腳線位置及各引腳線用途。四、實驗原理:1 測試門電路的邏輯功能與非門的邏輯功能：有 0出1，全1出0。與非門的邏輯函數(shù)式：y=AB，每個與Vc

2、c4B4A4Y3B3A3Y1A1B1Y2A2B2YGND1出0，全0出1。y=A+B74LS00為二輸入四與非門，即在一塊集成塊內(nèi)含有四個互相獨立的與非門 非門有2個輸入端。如下0圖所示入與非門或非門的邏輯功能：有或非門的邏輯函數(shù)式：74LS28為二輸入四或非門 非門有2個輸入端。即在一塊集成塊內(nèi)含有四個互相獨立的或非門，每個或VDDA4B4Y4Y3B3A3141 13 12111098r=p9 + _)丄+ J111234567 異或門的邏輯功能：相同出0，相反出1。異或門的邏輯函數(shù)式：Y=A ® B=AB+AB"74LS86為二輸入四異或門，即在一塊集成塊內(nèi)含有四個互相

3、獨立的異或門，每個異1A IB 1Y 2A 2B 2Y GMD(c)74LS662 門電路的邏輯變換：就是用與非門等組成其它門電路。方法：先對其它門電路的函數(shù)式用摩根定理等公式變換成與非式，再畫出相應(yīng)邏輯圖，然后用與非門實現(xiàn)之。五、實驗內(nèi)容：實驗前先檢查實驗箱電源是否正常，然后選擇實驗用的集成電路，按接線圖連線。特別注意V cc及地線不能接錯。線接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤方可通電。實驗中改動接線必須先 斷開電源，接好線后再通電實驗。1. 測試二輸入四與非門74LS00 一個與非門的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。任選二個輸入端 A、B接電平開關(guān)(KiK16中任選二個)，另外的輸入端懸空，分 別測出各種

4、輸入狀態(tài)下輸出邏輯狀態(tài)和輸出電壓填入表1中。表1輸 入輸出ABY電壓(V)00011011測試二輸入四或非門 74LS28 一個或非門的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。任選二個輸入端 A、B接電平開關(guān)，另外的輸入端接地，分別測出各種輸入狀態(tài)下輸出邏輯狀態(tài)和輸出電壓填入表2中。表2輸 入輸出ABY電壓(V)00011011測試出二輸入四異或門 74LS86，個異或門的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系。任選二個輸入端 A、B接電平開關(guān)，分別測出各種輸入狀態(tài)下的輸出狀態(tài)和輸出電壓填入表3中。表3輸 入輸出ABY電壓(V)000110112. 門電路的邏輯變換 用與非門構(gòu)成或門，測出其真值表加以驗證：用一片74LS

5、00與非門構(gòu)成或門 Yi=A+B= A B，畫出邏輯電路圖，并在圖中標(biāo)明 芯片引腳號，按圖接好線后，測試并填入表4中。表4輸入輸出ABY1電壓(V)Y 2電壓(V)00011011 用與非門74LS00構(gòu)成同或門：(選做)將同或門函數(shù)式轉(zhuǎn)化為與非門函數(shù)式丫2,畫出邏輯圖，并在圖中標(biāo)明芯片引腳號，按圖接線，測試并填入表 4中。六、實驗提示：1. 將被測器件插入實驗臺上的14芯插座中。2. 將器件的引腳7與實驗臺的“地” (GND )連接，將器件的引腳 14與實驗臺的+5V 連接。3. 用實驗臺的電平開關(guān)輸出作為被測器件的輸入。撥動開關(guān)，則改變器件的輸入電平。4. 將被測器件的輸出引腳與實驗臺上的

6、電平指示燈連接。指示燈亮表示輸出電平為 1,指示燈滅表示輸出電平為 0。七、實驗報告內(nèi)容：1實驗?zāi)康?、實驗中所使用的器件引腳圖；按各步驟要求填表。2回答問題：怎樣判斷門電路邏輯功能是否正常？ 由實驗結(jié)果說明控制門的作用。3）討論 TTL 與非門閑置輸入端的處理方法。、實驗?zāi)康?、學(xué)會正確使用中規(guī)模集成芯片（ MSI）組合邏輯電路，掌握譯碼器的應(yīng)用，學(xué)會測 試其邏輯功能。2、學(xué)習(xí)集成芯片使能端的功能、用法。3、學(xué)會利用譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)的使用方法。4、學(xué)習(xí)用儀器檢測故障，排除故障。5、學(xué)習(xí)集成譯碼器的擴展方法 。二、實驗設(shè)備及器件1、 數(shù)字電路實驗箱1臺2、 74LS139雙2線-4線譯碼器1片

7、3、萬用表、若干連線。4、 74LS00二輸入四與非門1片三、實驗原理譯碼：是編碼的反過程，是將給定的二進(jìn)制代碼翻譯成編碼時賦予的原意。譯碼器：實現(xiàn)譯碼功能的電路。譯碼器特點：輸入是以n位二進(jìn)制代碼形式出現(xiàn)，輸出是與之對應(yīng)的電位信息。譯碼器分類：通用譯碼器：二進(jìn)制、二一十進(jìn)制譯碼器。集成譯碼器是一種具有特定邏輯功能的組合邏輯器件，本實驗以雙2線一4線譯碼器74LS139為主，通過實驗進(jìn)一步掌握集成譯碼器。1. 74LS139管腳及功能譯碼霸74139貝個表7T曲為Y3 Yj Yi V；X X11110 011100 1110 11 010 1101 1OLLI由功能表可知：（1） 使能端（G=

8、1）時，四個譯碼輸出都是無效電平，即輸出全為高電平“1”；（2）使能端（G=0時，譯碼器四個輸出中僅與輸入對應(yīng)的一個輸出端為有效低電平“ 0”，其余輸出無效電平“ 1 ”；(3) 在使能條件下，每個輸出都是輸入變量的最小項，因而輸出函數(shù)可寫成最小項的 形式。但應(yīng)考慮到芯片是輸出低電平有效，需要轉(zhuǎn)換。2. 用74LS139和門電路實現(xiàn)組合電路邏輯變量作為譯碼器輸入變量，即可用74LS139和與非門實現(xiàn)邏輯函數(shù)。四、實驗內(nèi)容完成以下測試。(1) 測試2線一4線譯碼器74LS139的邏輯功能(列出真值表驗證之)。4個譯碼輸出引腳Y0 Y3接電平指示燈，改變引腳 G、B、A的電平，產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號。

9、觀測并記錄指示燈的顯示狀態(tài)。(2) 用雙2線一4線譯碼器74LS139擴展為3線一8線譯碼器，畫出接線圖，列出真 值表，接線并驗證真值表。(3) 用74LS139構(gòu)成邏輯函數(shù)發(fā)生器 F= A B C+ ABC，畫出接線圖，并在圖中標(biāo)明 芯片引腳號，列出真值表，接線并驗證真值表。五、預(yù)習(xí)要求：1、提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容及相關(guān)知識；2、復(fù)習(xí)譯碼器的工作原理。3、熟悉譯碼器74LS139各引腳功能和使用方法，列出真值表，畫出所要求的具體實 驗線路圖。4、對于選做實驗，自行設(shè)計電路。列出必要的真值表、表達(dá)式，畫出接線圖。六、實驗報告：1. 對各項實驗列真值表，畫接線圖和標(biāo)出集成塊引腳號。2. 分析實驗中出現(xiàn)

10、的問題。總結(jié)譯碼器的使用體會。3. 思考如何用74LS139實現(xiàn)三人表決電路，寫出分析過程。、實驗?zāi)康?、 學(xué)會正確使用中規(guī)模集成芯片（MSI）組合邏輯電路，掌握數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用，學(xué)會測試其邏輯功能。7、學(xué)習(xí)集成芯片使能端的功能、用法。8、學(xué)會利用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)的使用方法。9、學(xué)習(xí)用儀器檢測故障，排除故障。10、學(xué)習(xí)集成數(shù)據(jù)選擇器的擴展方法?！?、實驗設(shè)備及器件1、數(shù)字電路實驗箱2、 74LS153雙四選一數(shù)據(jù)選擇器1片3、萬用表、若干連線。三、實驗內(nèi)容完成以下測試。（1） 測試74LS153中一個四選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能（列出真值表驗證之）。4個數(shù)據(jù)輸入引腳 C0 C3接邏輯開關(guān)，改

11、變引腳 B、A的電平，觀測并記錄指 示燈的顯示狀態(tài)。（2） 用雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153擴展為八選一數(shù)據(jù)選擇器，畫出接線圖，列出真 值表，接線并驗證真值表。（3）用74LS153構(gòu)成邏輯函數(shù)發(fā)生器 F=A B C+ ABC，畫出接線圖，并在圖中標(biāo)明 芯片引腳號，列出真值表，接線并驗證真值表。四、預(yù)習(xí)要求：5、提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容及相關(guān)知識；6、復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)選擇器的工作原理。7、熟悉數(shù)據(jù)選擇器74LS153各引腳功能和使用方法，列出真值表，畫出所要求的具 體實驗線路圖。8、對于思考題，列出真值表、寫出表達(dá)式，先自行設(shè)計電路。五、實驗報告:1. 對各項實驗列真值表，畫接線圖和標(biāo)出集成塊引腳號。2.

12、 分析實驗中出現(xiàn)的問題?？偨Y(jié)數(shù)據(jù)選擇器的使用體會。3. 思考如何用 74LS153 實現(xiàn)三人表決電路，寫出分析過程，畫出連線圖，填充相應(yīng) 真值表。、實驗?zāi)康模?掌握基本 RS、D、JK 觸發(fā)器邏輯功能及其測試方法。2熟練掌握觸發(fā)器的基本性質(zhì)：2 個穩(wěn)態(tài)和觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。3了解觸發(fā)器的兩種觸發(fā)方式（脈沖電平觸發(fā)和脈沖邊沿觸發(fā) ）及其觸發(fā)特點。4.學(xué)會正確使用集成觸發(fā)器。5.學(xué)會不同觸發(fā)器間相互轉(zhuǎn)換的方法。（選做）、實驗儀器及器件：1數(shù)學(xué)電路實驗箱1臺2雙蹤示波器1臺3萬用表1塊4器件：74LS74 雙 D 觸發(fā)器1片74LS73 雙 JK 觸發(fā)器1片74LS00 四 2 輸入與非門1片三、實驗預(yù)習(xí)：

13、1對所用的集成觸發(fā)器查出外引線排列圖，了解集成塊各管腳作用。 2復(fù)習(xí) RS、D 、JK 觸發(fā)器的邏輯功能（包括：邏輯符號、真值表、特性方程、時序 圖）及不同觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法。四、實驗原理： 觸發(fā)器是組成時序電路的最基本單元，也是數(shù)字邏輯電路中另一種重要的單元電路，它 在數(shù)字系統(tǒng)和計算機中有著廣泛的應(yīng)用。 觸發(fā)器有集成觸發(fā)器和門電路 （主要是“與非門 ） 組成的觸發(fā)器。按其功能可分為有RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T和T'功能等觸發(fā)器。觸發(fā)方式有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種。1觸發(fā)器是具有記憶功能能存儲數(shù)字信息的最常用的一種基本單元電路，是構(gòu)成時序 邏輯電路的基本邏輯部件。觸發(fā)器具

14、有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)：0狀態(tài)和 1 狀態(tài)；在適當(dāng)觸發(fā)信號作用下， 觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)， 即觸發(fā)器可由一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個穩(wěn) 態(tài)。當(dāng)輸入觸發(fā)信號消失后，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)保持不變（記憶功能）。2根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和功能的不同，觸發(fā)器有RS 觸發(fā)器、 D 觸發(fā)器、 JK 觸發(fā)器、 T 觸發(fā)器、T，觸發(fā)器等類型。下面將它們的邏輯功能的表示方法列于下表中：RS觸發(fā)器魚SrcpQ L RdQn+1不定T/觸發(fā)器QCdn+1Q特 性 方 程特占八、Qn+1=S+RQnSR=0n+1 n nQ =JQ +KQn+1 nQ =Qn+1Q =Dn+1nQ =T ® Q1信號雙端輸入2.具有置0、置1、保持功能

15、3.S和R有約束條件，SR=01信號雙端輸入2.具有置0、置1、保持、翻轉(zhuǎn)功能1信號單端輸入2.具有置0、置1信號單端輸入2.具有保持、翻轉(zhuǎn)功能1輸入端接“1”2具有翻轉(zhuǎn)功能1功能上表中邏輯符號上的Rd是直接復(fù)位端，Sd是直接置位端，只要 冷=0 , 二1,則觸發(fā)器置0； Rd =1 , Sd =0,則觸發(fā)器置1;其作用不受CP脈沖的控制。3集成觸發(fā)器的主要產(chǎn)品是 D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器，其他功能的觸發(fā)器可由D、JK觸發(fā)器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將D觸發(fā)器的D端連到其輸出端 Q，就構(gòu)成T，觸發(fā)器。將JK觸發(fā)器的J、K端連在一起輸入信號，就構(gòu)成 T觸發(fā)器；J、K端連在一起輸入高電平（或懸空），就 構(gòu)成T，觸發(fā)器

16、。（選做）五實驗內(nèi)容：1. 基本RS觸發(fā)器功能測試： 將兩個TTL與非門首尾相連構(gòu)成基本 RS觸發(fā)器，如圖1所示。S、R端接電平開 關(guān)輸出，Q、Q端接電平指示燈，改變 S、R的電平，觀測并記錄 Q、Q的值。 將圖中S、R端接電平開關(guān)，Q、Q端接電平顯示燈。按表 1順序在S、R端加信 號，觀察并記錄Q、Q端狀態(tài)填入表1中，并說明其邏輯功能。表1SRQ邏輯功能11100100當(dāng)S、R都接低電平時，觀察 Q、Q端的狀態(tài)。當(dāng)S、R同時由低電平跳為高電平 時，注意觀察Q、Q端，重復(fù)35次，看Q、Q端的狀態(tài)是否相同，以正確理解 不 定”狀態(tài)含義。圖1圖2圖32. D觸發(fā)器功能測試：雙D觸發(fā)器74LS74邏

17、輯符號如圖2所示。 將圖中SD、R?、D、CP端接電平開關(guān)，Q、Q端接電平顯示燈。按表 2順序輸 入信號，觀察并記錄 Q、Q端狀態(tài)填入表中，并說明其邏輯功能。表2STRTCPDQ nQn* 尹邏輯功能01XXX10XXX11f(0 T 1)00111f(0 T 1)1013. JK觸發(fā)器功能測試： 雙JK觸發(fā)器 74LS73的邏輯符號如圖3所示。 _ 將圖中Sd、Rd、J、K、CP端接電平開關(guān)，Q、Q端接電平顯示燈，按下表的順序輸入信號，觀察并記錄 Q、Q端狀態(tài)填入表中，并說明其邏輯功能。STRTCPJKQ n邏輯功能01XXXX10XXXX11T 0)000111A T 0)010111(T

18、 0)100111A T 0)11014 觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換：（選做） 將D蟲發(fā)器和JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成 V觸發(fā)器，列出表達(dá)式，畫出這兩個實驗電路圖。 令Sd = Rd =i（懸空）,在cp端輸入連續(xù)脈沖（f=1KHZ），用示波器同時觀察并記錄 Q 及CP端波形，自擬相應(yīng)表格，比較兩者關(guān)系（兩個電路都要觀察）。六、實驗報告：1 畫出各實驗線路圖（標(biāo)出集成塊引腳號）及實驗數(shù)據(jù)記錄表，寫出各觸發(fā)器特性方程。2 總結(jié)各類觸發(fā)器的特點。實驗五計數(shù)器的邏輯功能、實驗?zāi)康模? 掌握集成計數(shù)器的邏輯功能測試方法及其應(yīng)用。2 運用集成計數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器。、實驗儀器和器件1臺1臺2片1片1 數(shù)字電路實驗箱2. 示

19、波器3. 器件:74LS162 同步4位BCD計數(shù)器74LS002輸入四與非門、實驗預(yù)習(xí)：1 復(fù)習(xí)教材中有關(guān)集成塊 74LS162的內(nèi)容，了解其邏輯功能。查出其外引線排列圖, 了解各管腳的作用。2復(fù)習(xí)用74LS162構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器的兩種方法（反饋歸零法和反饋置數(shù)法）四、實驗原理：計數(shù)器是一個用以實現(xiàn)計數(shù)功能的時序邏輯部件，它不僅可以用來對脈沖進(jìn)行計數(shù)，還常用做數(shù)字系統(tǒng)的定時、分頻和執(zhí)行數(shù)字運算以及其他特定的邏輯功能。計數(shù)器的種類很多。按構(gòu)成計數(shù)器中的各觸發(fā)器是否使用一個時鐘脈沖源來分有：同步計數(shù)器和異步計數(shù)器；根據(jù)計數(shù)進(jìn)制的不同分為：二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制計數(shù)器；根據(jù)計數(shù)的增減趨勢分為：

20、加法、減法和可逆計數(shù)器；還有可預(yù)置數(shù)和可編程功能計數(shù)器等。目前，TTL和CMOS集成計數(shù)器都有較齊全的品種。使用者只需借助于器件手冊提供的功能 表和引腳排列圖，就能正確地運用這些器件。74LS162管腳圖和功能表：輸入摘出功能RoLDgpETCP 1DjDi DoQ Qi Qi QGXXXXX X X X0 Q 0010XXt |dj d： di 心dj dh dg do同步置數(shù)I1ttIX X X X0XX X X XX,0XX X X X保持 LQcc = <b74LS162是同步4位BCD計數(shù)器，具有下述功能： 異步清零：CR=1 , Q3Q2QiQo=OOOO 異步置數(shù)：CR=0

21、 , LD =0, Q3Q2QiQo=D3D2DiDo 保持： CR=0 , LD =1, CPu=CPd=1, Q3Q2Q1Q0 保持原態(tài) 加計數(shù)：CR=0, LD =1，CPu=CP, CPd=1，Q3Q2Q1Q0按加法規(guī)律計數(shù)利用集成計數(shù)器芯片可方便地構(gòu)成任意（N）進(jìn)制計數(shù)器。方法： 反饋歸零法：是利用計數(shù)器清零端的清零作用，截取計數(shù)過程中的某一個中間狀態(tài)控制清零端，使計數(shù)器由此狀態(tài)返回到零重新開始計數(shù)。把模數(shù)大的計數(shù)器改成模數(shù)小的計數(shù)器。關(guān)鍵：是清零信號的選擇與芯片的清零方式有關(guān)。異步清零方式以N作為清零信號或反饋識別碼，其有效循環(huán)狀態(tài)為 0N-1 ;同步清零方式以 N-1作為反饋識別

22、碼， 其有效循環(huán)狀態(tài)為 0N-1。還要注意清零端的有效電平，以確定用與門還是與 非門來引導(dǎo)。 反饋置數(shù)法：是利用具有置數(shù)功能的計數(shù)器，截取從Nb到Na之間的N個有效狀態(tài)構(gòu)成N進(jìn)制計數(shù)器。其方法是當(dāng)計數(shù)器的狀態(tài)循環(huán)到Na時，由Na構(gòu)成的反饋信號提供置數(shù)指令，由于事先將并行置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端置成了Nb的狀態(tài)，所以置數(shù)指令到來時，計數(shù)器輸出端被置成 Nb,再來計數(shù)脈沖，計數(shù)器在 Nb基礎(chǔ)上繼續(xù)計數(shù) 直至Na,又進(jìn)行新一輪置數(shù)、計數(shù)。關(guān)鍵：是反饋識別碼的確定與芯片的置數(shù)方式有關(guān)。異步置數(shù)方式以Na =Nb+N作為反饋識別碼，其有效循環(huán)狀態(tài)為NbNa；同步置數(shù)方式以 Na =N b+N-1作為反饋識別碼，其

23、有效循環(huán)狀態(tài)為 NbNa。還要注意置數(shù)端的有效電平，以確定用與門還是 與非門來引導(dǎo)。五、實驗內(nèi)容：1 測試集成計數(shù)器 74LS162的邏輯功能：按芯片引腳圖將 CR、LD、D3、D2、D1、Do端接電平開關(guān)，Q3、Q2、Qi、Qo端接電平顯示燈。測試 Q3Qo狀態(tài)填入表1中，并說明邏輯功能。表1輸入輸出邏輯功能CRLDD3D2DiDoQ3Q2Qi Qo1XXXXX00101001XXXX 將CR=0、LD =1, Q3、Q2、Qi、Q0端接電平顯示燈、并同時分別接譯碼顯示電路“84、2、1 ”插孔上，CPu、CP d分別輸入連續(xù)脈沖（f=1HZ），觀察數(shù)碼管數(shù)字的變化，同時記錄Q 3Qo狀態(tài)填

24、入表2。表2加計數(shù)輸出CPu=CP fCPd=1Q3 Q2 Qi Qo01234567892.用74LS192構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器：反饋歸零法： 用一片74LS162和一片74LS00組成六進(jìn)制計數(shù)器。按圖 2接線，將Q3、Q2、Qi、Qo端接電平顯示燈、并同時分別接到譯碼顯示電路“、4、2、1”插孔上，CPu輸入連續(xù)脈沖（f= 1HZ），觀察數(shù)碼管數(shù)字的變化，同時記錄 Q3Qo狀態(tài)填入表4中。 CPu端輸入連續(xù)脈沖（f= 1KHZ ）,用雙蹤示波器同時觀測并記錄CP和Q2的波形，比較其頻率。圖2 表4CP輸出(1HZ )Q3 Q2 Qi Qo0123456pCPJLTLQi Q?QiQCFu

25、74LS192 crOs 0?DiEXi<1KHZ) 反饋置數(shù)法：自行設(shè)計，用一片 74LS162和一片74LS00組成六進(jìn)制計數(shù)器。（3）任選一種方法，用兩片 74LS162和一片74LS00組成六十進(jìn)制計數(shù)器。（選做）。六、實驗報告：1 畫出測試電路（標(biāo)出集成塊引腳號）和實驗波形及數(shù)據(jù)表、分析測試結(jié)果。2設(shè)計構(gòu)成六進(jìn)制計數(shù)器的兩種方法，并畫出相應(yīng)的狀態(tài)圖。3討論實驗中遇到的問題。綜合實驗實驗一循環(huán)燈電路（選做）一、實驗任務(wù)和目的l、實驗任務(wù)設(shè)計并組裝產(chǎn)生循環(huán)燈所需的下列狀態(tài)序列的電路。100 001 0110 10E0010 0101 1010 11012、實驗?zāi)康模?）熟悉雙向移位

26、寄存器的工作原理、集成電路的使用方法和使能端的作用。（2） 學(xué)習(xí)設(shè)計和組裝特殊狀態(tài)序列的移位寄存器（計數(shù)器）。（3）學(xué)習(xí)分析和排除故障。二、實驗預(yù)習(xí)設(shè)計實驗任務(wù)所要求實現(xiàn)的電路。其方框圖見下圖所示。選定器件型號。畫出安裝圖。用寄存器的每一位控制一組燈。各組燈布置成各式各樣的圖案。由于寄存器具有不同的狀態(tài)，點亮的燈光就形成多種多樣的美麗的畫面。寄存器的狀態(tài)不斷地循環(huán)變化，又給這些圖案添加了動感。因此，設(shè)計最佳的寄存器狀態(tài)序列，就會形成動人的燈光循環(huán)。而在其中，數(shù)字電路的任務(wù)就是提供循環(huán)燈所需的狀態(tài)序列。方法之一，就是用雙向移位寄存器與一個次態(tài)邏輯電路來產(chǎn)生，如圖所示。這個次態(tài)邏輯電路以寄存器的并行輸出Q3、Q2、Q1、Q0為自變量。函數(shù)是 M、DSL和DSR。其中，M控制寄存器的移位方向， M=1 , 寄存器左移； M = 0,右移。Dsl是左移串行輸入； Dsr是右移串行輸入。由現(xiàn)態(tài)（第 n拍） 和次態(tài)（第n + I拍）的Q3Q2Q1Q0,可確定寄存器應(yīng)向左移還是向右移，串行輸入應(yīng)該是1還是0。從而列出真值表，畫出次態(tài)邏輯電路，實現(xiàn)預(yù)期的狀態(tài)序列。例如，Qo Qi Q2Q3現(xiàn)態(tài)為1000,要求次態(tài)為0100,則寄存器中的數(shù)碼應(yīng)右移， M = 0,右移串行輸入 Dsr=0,左 移串行輸入Dsl無關(guān)。也就是說，當(dāng)Q0=1