实验六 同步计数器的设计

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1、实验六同步计数器的设计一、实验目的和要求1．熟悉JK触发器的逻辑功能。2．掌握用JK触发器设计同步计数器。二、实验仪器及器件仪器及器件名称型号数量数字电路实验箱DS99-1A1数字万用表DY21061双踪示波器CS-41351器件74LS73X2274LS32X2174LS08X22四、实验原理1．计数器的工作原理递增计数器----每来一个CP，触发器的组成状态按二进制代码规律增加。递减计数器-----按二进制代码规律减少。双向计数器-----可增可减，由控制端来决定。五、实验内容1．用J-K触发器和门电路设计一个特殊的12进制计数器，其

2、十进制的状态转换图为：图412进制计数器状态转换图2.考虑增加一个控制变量D，当D=0时，计数器按内容一方式（顺时针）运行，当D=1时，无论计数器当前处于什么状态，计数器按内容一的反方向（逆时针）运行。本题为附加内容，因接线复杂可用模拟软件测试结果。六、实验报告1.写出详细的设计过程。(1)根据实验要求可以的该特殊十二进制计数器状态转换图。(2)确定电路所需触发器数目:有效状态为m=12，求所需触发器数目n。由2n≥m=12，可得n=4。(3)画出次态卡诺图(4)求出每个触发器的状态方程(5)求各触发器的驱动方程根据，得到以下J、K的逻辑

3、表达式：(6)仿真图如下：显示管显示的顺序符合十二进制的要求1.画出CP及各输出端的波形图，要画好他们之间的相位关系。(1)通过状态图画得CLK、Q0、Q1、Q2、Q3的波形图如下：(2)仿真得到波形图如下：(3)实际测得波形图如下：Q3、Q2波形实测Q1、Q0波形实测Q0、CLK波形实测1.附加内容先推出逆时针的状态方程。逆时针次态卡诺图如下：求出每个触发器的方程：根据求出的状态方程仿真：显示灯的亮灭为逆时针顺序仿真逆时针运行Q0、Q1、Q2、Q3波形图如下：再将D加入到状态方程，综合两种方式有：1.写出实验过程中遇到的问题，解决方法和

4、心得体会。这个实验中JK触发器不用的引脚，该接高电平需要接高电平，否则会发生错误的空翻。实验过程中触发器的初始输出都是0000，好在求出的状态方程中可以自然的进入0001再进入顺时针的循环。逆时针则首先进入0111再进入逆时针循环。故在0000为初态的情况下，电路是可以自启动的。否则，需要加上冗余项，迫使其在无效状态下进入有效循环中去。