哈工大数电实验报告

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1、HarbinInstituteofTechnology数字逻辑电路与系统课程名称：数字逻辑电路与系统院系：电子与信息工程学院班级：哈尔滨工业大学2014年11月实验二时序逻辑电路的设计与仿真3.1实验要求本实验练习在MaxplusII环境下时序逻辑电路的设计与仿真，共包括6个子实验，要求如下：3.2同步计数器实验3.2.1实验目的1.练习使用计数器设计简单的时序电路2.熟悉用MAXPLUSII仿真时序电路的方法3.2.2实验预习要求1.预习教材《6-3计数器》2.了解本次实验的目的、电路设计要求3.2.3实验原理计数器是最基本、

2、最常用的时序逻辑电路之一，有很多品种。按计数后的输出数码来分，有二进制及BCD码等区别；按计数操作是否有公共外时钟控制来分，可分为异步及同步两类；此外，还有计数器的初始状态可否预置，计数长度（模）可否改变，以及可否双向等区别。本实验用集成同步4位二进制加法计数器74LS161设计N分频电路，使输出信号CPO的频率为输入时钟信号CP频率的1/N，其中N=(01mod+8=9。9分频电路。下表为74LS161的功能表。3.2.4实验步骤1.打开MAXPLUSII,新建一个原理图文件，命名为EXP3_2.gdf。2.按照实验要求设计电

3、路，将电路原理图填入下表。9分频电路。3.新建一个波形仿真文件，命名为EXP3_2.scf，加入时钟输入信号CP及输出信号CPO，并点击MAXPLUSII左侧工具条上的时钟按钮，将CP的波形设置为周期性方波。4.运行仿真器得到输出信号CPO的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输出信号）附于下表。3.3时序电路分析实验3.3.1实验目的练习用MAXPLUSII进行时序逻辑电路的分析。3.3.2实验预习要求1.预习教材《6-3-1异步二进制计数器》2.了解本次实验的目的、电路分析要求3.3.3实验原理分析如下时序电路的功能，并判

4、断给出的波形图是否正确。3.3.4实验步骤1.打开MAXPLUSII,新建一个原理图文件，命名为EXP3_3.gdf。2.将给出的电路图输入MAXPLUSII的原理图中，其中JK触发器在MAXPLUSII中的符号位JKFF。3.新建一个波形仿真文件，命名为EXP3_3.scf，加入所有输入输出信号，并按照给出的波形图绘制输入信号CP、RD的波形。4.运行仿真器得到输出信号012Q,Q,Q的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输出信号）附于下表。5.对比实验原理中给出的波形与MAXPLUSII仿真得出的波形，指出两者的异同，并分

5、析原因。分析原因：计数器由4（100）状态跳变为5（101），由于5过程很短，立刻跳变为0（000）状态，Q0输出端由1跳变为0，是Q1由0跳变为1，成为2（010）状态，形成2，3，4模3分频器。3（011）变为4（100），3个输出同时翻转产生较大延迟，出现图中现象。3.4移位寄存器实验3.4.1实验目的练习使用移位寄存器设计简单的时序电路。3.4.2实验预习要求1.预习教材《6-4移位寄存器》2.了解本次实验的目的、电路设计要求3.4.3实验原理数据的移位寄存是一种常见的算数和逻辑动作，例如在进行算数的乘法或除法过程中，就

6、需要将部分积进行先移位，再相加或相减的操作。移位寄存器从结构上看，是将若干个触发器级联起来，按数据输入方式来分，有串行和并行两种，而移位方向则有左移和右移之区别，同时数据输出也有并出和串出之分。请用4位双向通用移存器74LS194设计一个序列检测器，功能为：在时钟CP的驱动下，数据输入端D每个时钟周期输入1bit二进制数，形成一个二进制序列，当序列中出现’1011’时，输出端F输出一个时钟周期的高电平，否则为低电平。3.4.4实验步骤1.打开MAXPLUSII,新建一个原理图文件，命名为EXP3_4.gdf。2.按照实验要求设计

7、电路，将电路原理图填入下表。3.建一个波形仿真文件，命名为EXP3_4.scf，加入所有输入输出信号，并绘‐31‐制输入信号CP、D的波形。4.运行仿真器得到输出信号F的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输出信号）附于下表。3.5.2实验预习要求1.预习教材《第五章触发器》2.了解本次实验的目的、电路设计要求3.5.3实验原理设计一个如下图所示的抢答器。其中A、B、C为三个抢答按键，ST为起始信号，X、Y、Z分别为A、B、C对应的输出。在ST的一个负脉冲后，ABC中最先按下（由’0’变为’1’）的按键对应的输出端变为有效（由

8、’0’变为’1’），其它输出端不变。3.5.4实验步骤1.打开MAXPLUSII,新建一个原理图文件，命名为EXP3_5.gdf。2.按照实验要求设计电路，将电路原理图填入下表。3.新建一个波形仿真文件，命名为EXP3_5.scf，加入所有输入输出信号，并绘制输