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1、信息科学系邱泽敏实验四实验四 同步计数器的设计同步计数器的设计同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 2 2/281.1.熟悉熟悉J-KJ-K触发器的逻辑触发器的逻辑功能功能。2.2.掌握掌握J-KJ-K触发器构成同步触发器构成同步计数器计数器。实验目的实验目的同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 3 3/281用JK触发器和门电路设计一个特殊12进制计数器，要求使用权的排列为8421的非BCD码，即允许使用1010及以后各码，其十进制数的状态转移图为：2静静态态检检查查：用逻辑开关模拟输入的非BCD码，并把输出接“01”显示器
2、检查，触发器CP端接单脉冲，看电路工作是否正常。3动动态态检检查查：触发器CP端接连续脉冲，用示波器观察输出的波形。000102030405060711100908实验内容实验内容所用器件：所用器件：109 X 2、00 X 1、08 X 1同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 4 4/28所用器件所用器件109 X 2、00 X 1、08 X 1Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS08同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑
3、设计数字电路与逻辑设计 5 5/281确定电路所需的触发器数目。确定电路所需的触发器数目。2列出计数器的列出计数器的状态状态转换图转换图。3根据状态根据状态转换图转换图画出状态画出状态转换表转换表。4根根据据状状态态转转换换表表，写写出出J-K触触发发器器的的状状态态方方程程和和驱驱动方程动方程。5检查自启动性。检查自启动性。6 画画出逻辑图出逻辑图。时序电路设计步骤时序电路设计步骤同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 6 6/28设计过程设计过程1确定电路所需的触发器数目。确定电路所需的触发器数目。2列出计数器的列出计数器的状态状态转换图转换图。3根据状态根
4、据状态转换图转换图画出状态画出状态转换表转换表。4根据根据状态状态转换表转换表，写出写出J-K触发器的状态方程和驱动方程触发器的状态方程和驱动方程。5检查自启动性。检查自启动性。6 画画出逻辑图出逻辑图。4同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 7 7/281确定电路所需的触发器数目。确定电路所需的触发器数目。2列出计数器的列出计数器的状态状态转换图转换图。3根据状态根据状态转换图转换图画出状态画出状态转换表转换表。4根据根据状态状态转换表转换表，写出写出J-K触发器的状态方程和驱动方程触发器的状态方程和驱动方程。5检查自启动性。检查自启动性。6 画画出逻辑图出
5、逻辑图。Q3Q2Q1Q0000000010010001101001011101010011000011101100101同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 8 8/281确定电路所需的触发器数目。确定电路所需的触发器数目。2列出计数器的列出计数器的状态状态转换图转换图。3根据状态根据状态转换图转换图画出状态画出状态转换表转换表。4根据根据状态状态转换表转换表，写出写出J-K触发器的状态方程和驱动方程触发器的状态方程和驱动方程。5检查自启动性。检查自启动性。6 画画出逻辑图出逻辑图。000000010001001000100011001101000100010
6、101010110011001110111100010001001100110101010101110110000同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 9 9/281确定电路所需的触发器数目。确定电路所需的触发器数目。2列出计数器的状态列出计数器的状态转换图转换图。3根据状态根据状态转换图转换图画出状态画出状态转换表转换表。4根据根据状态状态转换表转换表，写出写出J-K触发器的状态方程和驱动方程触发器的状态方程和驱动方程。5检查自启动性。检查自启动性。6 画画出逻辑图出逻辑图。同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 1010/2
7、8同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 1111/281确定电路所需的触发器数目。确定电路所需的触发器数目。2列出计数器的状态列出计数器的状态转换图转换图。3根据状态根据状态转换图转换图画出状态画出状态转换表转换表。4根据根据状态状态转换表转换表，写出写出J-K触发器的状态方程和驱动方程触发器的状态方程和驱动方程。5检查自启动性。检查自启动性。6 画画出逻辑图出逻辑图。分别检查分别检查1100、1101、1110、1111能否能否进入有效循环里面进入有效循环里面同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 1212/281确定电路所需
8、的触发器数目。确定电路所需的触发器数目。2列出计数器的状态列出计数器的状态转换图转换图。3根据状态根据状态转换图转换图画出状态画出状态转换表转换表。4根据根据状态状态转换表转换表，写出写出J-K触发器的状态方程和驱动方程触发器的状态方程和驱动方程。5检查自启动性。检查自启动性。6 画出逻辑图画出逻辑图。3210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS083210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9
9、 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS083210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS083210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS083210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS083210Vcc
10、14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS083210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS083210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS081 0电源电源/ /地地3210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3
11、4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS081 0+5V地地同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 2222/28功能脚设置功能脚设置3210Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS08“1”“1”接开关，设置为接开关，设置为1 1同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 2323/28接输出接输出3210Vcc 14 13 12 11 10
12、9 81 2 3 4 5 6 7地Vcc 14 13 12 11 10 9 81 2 3 4 5 6 7地74LS0074LS081 0同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 2424/28实验要求实验要求1.1.搭建电路，进行实验的验证：搭建电路，进行实验的验证：静态检查静态检查4 4个个109109的的CPCP引脚接引脚接“单脉冲单脉冲”，逐个查看输，逐个查看输出状态。出状态。动态检查动态检查4 4个个109109的的CPCP引脚接引脚接“连续脉冲连续脉冲”，用示波器，用示波器查看动态波形查看动态波形。2.2.确认无误后写实验报告确认无误后写实验报告3.3.
13、完成之后检查方可离开完成之后检查方可离开同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 2525/28静态检查静态检查单脉冲每按一下，输出就按照单脉冲每按一下，输出就按照状态转换表进行状态变换。状态转换表进行状态变换。0000000100100011010001010110011110001001101010110000同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 2626/28动态检查动态检查CP1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13000010000100110000101010011011100001100101011
14、10100001000同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 2727/28线接好后线接好后1.1.静态检查是否能按顺序计数；静态检查是否能按顺序计数；2.2.接着连好动态的线，查看波形；接着连好动态的线，查看波形；3.3.完成实验报告；完成实验报告；4.4.检查、签名后，拔线、关电脑后方可离开；检查、签名后，拔线、关电脑后方可离开；5.5.注意带走自己的东西（特别是垃圾），把椅注意带走自己的东西（特别是垃圾），把椅子放回原位。子放回原位。同步计数器的设计同步计数器的设计 数字电路与逻辑设计数字电路与逻辑设计 2828/28实验报告要求实验报告要求1 1实验目的实验目的2 2实验内容实验内容3 3实验实验设备设备（含设备、所用器件）4 4实验设计实验设计（状态转换表、卡诺图、状态方程、驱动方程、逻辑图）5 5实验实验结果结果（静态检查的结果、动态波形图）
