數(shù)電實驗報告 典型時序邏輯電路分析與設(shè)計實驗

1、數(shù)字電子技術(shù)課程實驗報告實驗四：典型時序邏輯電路分析與設(shè)計實驗1、實驗?zāi)康?1、掌握中規(guī)模數(shù)字集成電路同步計數(shù)器的基本工作原理和使用方法。2、理解中規(guī)模數(shù)字集成電路同步計數(shù)器的基本工作特性。3、掌握用中規(guī)模數(shù)字集成電路同步計數(shù)器實現(xiàn)任意進制計數(shù)器的基本方法。4、了解同步計數(shù)器基本調(diào)試方法。2、 實驗任務(wù)1、4位二進制加法計數(shù)器74ls163功能分析（參考實驗教材p356）（1）參考圖6.7.1，在實驗板創(chuàng)建4位二進制加法計數(shù)器74ls163功能分析電路： 計數(shù)； 清零； 保持功能。圖6.7.1（2）將檢測結(jié)果記入自擬的表格中。（3）將上電路改為在計數(shù)工作狀態(tài)，輸入時鐘為10 khz。利用雙蹤示

2、波器，觀察輸出波形與輸入時鐘時序關(guān)系，記錄輸出與輸入時鐘波形關(guān)系（至少一個周期以上）。（4）選用器件：74ls163（4位二進制加法計數(shù)器）。（5）選用儀器儀表：直流穩(wěn)壓電源5v、脈沖信號發(fā)生器、發(fā)光二極管、雙蹤示波器。2、4位二進制加法計數(shù)器74ls163的應(yīng)用1（參考實驗教材p358）（1）采用4位二進制加法計數(shù)器74ls163和反饋歸零法，設(shè)計十進制計數(shù)器電路。（2）自擬實驗方案，記錄所設(shè)計的計數(shù)器有效狀態(tài)轉(zhuǎn)換。（3）將上電路輸入時鐘改為10 khz，利用雙蹤示波器，觀察輸出波形與輸入時鐘時序關(guān)系，記錄輸出與輸入時鐘波形關(guān)系。（注：至少一個周期以上）（4）儀器儀表：直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用

3、表、發(fā)光二極管、脈沖信號發(fā)生器、雙蹤示波器。（5）元器件：74ls163（4位二進制加法計數(shù)器）、74ls20（雙4輸入與非門）。3、4位二進制加法計數(shù)器74ls163的應(yīng)用2（參考實驗教材p358）（1）采用4位二進制加法計數(shù)器74ls163和反饋置數(shù)法，設(shè)計十二進制計數(shù)器電路。（2）自擬實驗方案，記錄所設(shè)計的計數(shù)器有效狀態(tài)轉(zhuǎn)換。（3）將上電路輸入時鐘改為10 khz，利用雙蹤示波器，觀察輸出波形與輸入時鐘時序關(guān)系，記錄輸出與輸入時鐘波形關(guān)系。（注：至少一個周期以上）（4）儀器儀表：直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表、發(fā)光二極管、脈沖信號發(fā)生器、雙蹤示波器。（5）元器件：74ls163（4位二進制加法

4、計數(shù)器）、74ls20（雙4輸入與非門）。4、十進制加法計數(shù)器74ls160功能分析（參考實驗教材p359）（1）選用器件：74ls160（十進制加法計數(shù)器）。（2）選用儀器儀表：直流穩(wěn)壓電源5v、脈沖信號發(fā)生器、發(fā)光二極管、雙蹤示波器。（3）參考圖6.7.1，在實驗板創(chuàng)建十進制加法計數(shù)器74ls160功能分析電路： 計數(shù)； 清零； 保持功能。（4）將檢測結(jié)果記入自擬的表格中。（5）將上電路改為在計數(shù)工作狀態(tài)，輸入時鐘為10 khz。利用雙蹤示波器，觀察輸出波形與輸入時鐘時序關(guān)系，記錄輸出與輸入時鐘波形關(guān)系。（注：至少一個周期以上）3、 實驗基本原理1、4位二進制加法計數(shù)器74ls163功能分

5、析（1） 是同步4位二進制加法計數(shù)器，m=16，cp上升沿觸發(fā)（2） 既可同步清除，也可異步清除。同步清除時，清除信號的低電平將在下一個cp上升沿配合下把四個觸發(fā)器的輸出置為低電平。異步清除時，直接用清除信號的低電平把四個觸發(fā)器的輸出置為低電平。（3） 同步預(yù)置方式：當(dāng) = 0時，在cp作用下，計數(shù)器可并行打入預(yù)置數(shù)據(jù)。（4） 當(dāng)= 1時，使能輸入pt同時為高電平，在cp作用下，進行正常計數(shù)。pt任一為低時，計數(shù)器處于保持狀態(tài)。（5） co為進位輸出，可用來級聯(lián)成幾位同步計數(shù)器。真值表輸 入 輸 出 cr cpld epetd3 d2 d1 d0 q3 q2 q1 q0 0 x x x x x

6、 x x 0 0 0 0 1 0 x xdcba d c ba 1 1 0 xx x x x q3 q2 q1 q0 1 1 x 0 x x x x q3 q2 q1 q0 1 1 1 1 x x x x 狀態(tài)碼加12、 十進制加法計數(shù)器74ls160功能分析(1)異步清零 當(dāng)（clr）=0時，不管其他輸入端的狀態(tài)如何（包括時鐘信號cp ），計數(shù)器輸出將被直接置零，稱為異步清零。(2)同步并行預(yù)置數(shù) 在=1的條件下，當(dāng)(load)=0、且有時鐘脈沖cp 的上升沿作用時，d0、d1、d2、d3 輸入端的數(shù)據(jù)將分別被q0q3所接收。由于這個置數(shù)操作要與cp 上升沿同步，且d0、d1、d2、d3的數(shù)

7、據(jù)同時置入計數(shù)器，所以稱為同步并行置數(shù)。(3)保持 在=1的條件下,當(dāng)ent=enp=0,即兩個計數(shù)使能端中有0時,不管有無cp 脈沖作用，計數(shù)器都將保持原有狀態(tài)不變(停止計數(shù))。需要說明的是，當(dāng)enp=0, ent=1時，進位輸出c也保持不變；而當(dāng)ent=0時，不管enp狀態(tài)如何，進位輸出rco=0。(4)計數(shù) 當(dāng)=enp=ent=1時，74161處于計數(shù)狀態(tài),電路從0000狀態(tài)開始，連續(xù)輸入16個計數(shù)脈沖后，電路將從1111狀態(tài)返回到0000狀態(tài)，rco端從高電平跳變至低電平。可以利用rco端輸出的高電平或下降沿作為進位輸出信號。輸入輸出cp p t d0 d1 d2 d3q0 q1 q2 q3 0 0 0 0 0 1 0 a b c da b c d 1 1 0 1 保持 1 1 0 保持(c=0) 1 1 1 1 計數(shù)4、 實驗步驟1、 按照實驗指導(dǎo)書給的電路圖連接電路圖。2、 通電，檢測電路。3、 根據(jù)實驗的要求，設(shè)計表格及電路圖。4、 記錄圖像及實驗數(shù)據(jù)。5、 分析實驗數(shù)據(jù)及圖像，得到結(jié)論。5、實驗結(jié)果及結(jié)果分析1、4位二