實(shí)驗(yàn)(二)第7次課第13周P153J3

1、電工電子實(shí)驗(yàn)（電工電子實(shí)驗(yàn)（2）第）第7次課次課lP153J3P153J3lP150J2P150J2 一、一、P153J3用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電路器件中的移位寄存器設(shè)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電路器件中的移位寄存器設(shè)計(jì)一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器，其輸入信號(hào)為計(jì)一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器，其輸入信號(hào)為時(shí)鐘時(shí)鐘CP，輸出信號(hào)為序列碼，輸出信號(hào)為序列碼F。實(shí)驗(yàn)任。實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求是：務(wù)要求是：1.序列發(fā)生器模值序列發(fā)生器模值M=8：2.各個(gè)碼位上的碼值為各個(gè)碼位上的碼值為00011101，最，最右端碼位為最先輸出的低位：右端碼位為最先輸出的低位：3.測(cè)量時(shí)鐘信號(hào)測(cè)量時(shí)鐘信號(hào)CP和和F的波形。的波形。4.用一片用一片74194和其它器件實(shí)現(xiàn)和其它

2、器件實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課題實(shí)驗(yàn)課題P153J3-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程74194是是4位串入、并入位串入、并入-串出、并出雙向移存串出、并出雙向移存器。其功能表如下：器。其功能表如下： 功能功能輸輸 入入輸輸 出出CRM0M1CPDSRDSLD0D1D2D3Qn+10Qn+11Qn+12Qn+13清除清除00000并入并入111d0d1d2d3d0d1d2d3保持保持10Qn0Qn1Qn2Qn3100右移右移11011Qn0Qn1Qn211000Qn0Qn1Qn2左移左移1011Qn1Qn2Qn311010Qn1Qn2Qn30右移：低位往高位移、左移：高位往低位移右移：低位往高位移、左移：高位往低位移兩片兩片

3、74LS194級(jí)連，預(yù)置級(jí)連，預(yù)置“00011101”，使用右移，從，使用右移，從U2的的QD依次輸出依次輸出10111000，同時(shí)返送到，同時(shí)返送到U1的右移輸入端，的右移輸入端，使其不斷循環(huán)輸出。圖中使其不斷循環(huán)輸出。圖中J1置置 “1” （S1S0=“11”）時(shí)，）時(shí)，電路預(yù)置數(shù)。電路預(yù)置數(shù)。J1置置“0” （S1S0=“01”）時(shí)，進(jìn)行右移。）時(shí)，進(jìn)行右移。P153J3-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程-方法一方法一修改預(yù)置數(shù)為修改預(yù)置數(shù)為10111000，再改，再改S1S0=“10”，從，從U1的的QA依次輸出依次輸出10111000，同時(shí)返送到，同時(shí)返送到U2的左移輸入的左移輸入端，使其不斷循環(huán)，

4、實(shí)現(xiàn)左移輸出。端，使其不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)左移輸出。此類電路需預(yù)置數(shù)后再啟動(dòng)。為了避此類電路需預(yù)置數(shù)后再啟動(dòng)。為了避免預(yù)置數(shù)（加電即可產(chǎn)生所需序列信免預(yù)置數(shù)（加電即可產(chǎn)生所需序列信號(hào)）可用一片號(hào)）可用一片74LS194外加組合電路外加組合電路（門電路或數(shù)據(jù)選擇器）設(shè)計(jì)。（門電路或數(shù)據(jù)選擇器）設(shè)計(jì)。P153J3-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程-方法一方法一 74LS194加組合電路設(shè)計(jì)：加組合電路設(shè)計(jì)： 1、確定數(shù)據(jù)移動(dòng)方向，填寫狀態(tài)表。、確定數(shù)據(jù)移動(dòng)方向，填寫狀態(tài)表。P153J3-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程-方法二方法二194QDQCQBQASR101110111011100110001000100010001010101

5、1右移：右移：S1S0=“01”，Q端的數(shù)低位向高端的數(shù)低位向高位移動(dòng)，位移動(dòng)， SR的的數(shù)送數(shù)送QA 。 QD先先輸出，輸出， QC、 QB 、 QA的輸出經(jīng)數(shù)據(jù)的輸出經(jīng)數(shù)據(jù)反饋電路后送反饋電路后送SR。 2、檢查、檢查QC 、 QB 、 QA 八組三位碼，無重八組三位碼，無重碼，取碼，取74194的低三位輸出端可行。若有的低三位輸出端可行。若有重碼，重碼，74194的輸出端取四位，按的輸出端取四位，按16種狀種狀態(tài)態(tài)填寫狀態(tài)表填寫狀態(tài)表。 3、根據(jù)狀態(tài)表，寫出、根據(jù)狀態(tài)表，寫出SR的邏輯表達(dá)式：的邏輯表達(dá)式：CBCBACASRQQQQQQQD 4、根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出數(shù)據(jù)反饋電路。、根據(jù)邏輯

6、表達(dá)式畫出數(shù)據(jù)反饋電路。P153J3-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程-方法二方法二 5、數(shù)據(jù)反饋電路也可用、數(shù)據(jù)反饋電路也可用74151實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)：151/ABCD0= D2= D5= D6=1，其余為，其余為“0” /CBAD0= D2= D3= D5=1，其余為，其余為“0”194QDQCQBQASRl右移時(shí)右移時(shí)194194的低三的低三位輸出端連接位輸出端連接151151的地址端，最高的地址端，最高位不用，否則需位不用，否則需按按1616種狀態(tài)設(shè)計(jì)。種狀態(tài)設(shè)計(jì)。l151151的輸出端的輸出端W W連連接接194194的的SRSR端。端。101110111011100110001000100010001

7、0101011P153J3-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程-方法三方法三輸出輸出F可在可在74194的任一的任一Q端獲得，最端獲得，最好不用數(shù)據(jù)反饋電路的輸出端。因好不用數(shù)據(jù)反饋電路的輸出端。因74194的兩個(gè)或兩個(gè)以上的兩個(gè)或兩個(gè)以上Q端翻轉(zhuǎn)時(shí)有端翻轉(zhuǎn)時(shí)有延時(shí)（功能冒險(xiǎn)），使得數(shù)據(jù)反饋電延時(shí)（功能冒險(xiǎn)），使得數(shù)據(jù)反饋電路的輸出有路的輸出有“毛刺毛刺”。若若74194采用左移：采用左移：S1S0=“10”，Q端端的數(shù)高位向低位移動(dòng)，的數(shù)高位向低位移動(dòng)， SL的數(shù)送的數(shù)送QD 。 QA先輸出，先輸出， QD、 QC 、 QB的輸出經(jīng)數(shù)的輸出經(jīng)數(shù)據(jù)反饋電路后送據(jù)反饋電路后送SL。P153J3-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程-

8、方法三方法三151ABC/D0= D2= D3= D5=1，其余為，其余為“0”CBA/D0= D2= D5= D6=1，其余為，其余為“0”194SLQDQCQBQAl左移時(shí)左移時(shí)194194的高三位輸?shù)母呷惠敵龆诉B接出端連接151151的地址端，的地址端，最低位不用，否則需按最低位不用，否則需按1616種狀態(tài)設(shè)計(jì)。種狀態(tài)設(shè)計(jì)。l151151的輸出端的輸出端W W連接連接194194的的SLSL端。端。l也可根據(jù)狀態(tài)表寫出也可根據(jù)狀態(tài)表寫出SLSL的邏輯表達(dá)式，然后用的邏輯表達(dá)式，然后用門電路實(shí)現(xiàn)。門電路實(shí)現(xiàn)。1110101110001110001110001010001010011010

9、P153J3-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程-方法三方法三用雙蹤示波器同時(shí)觀測(cè)用雙蹤示波器同時(shí)觀測(cè)CP和和F 的波形。觸的波形。觸發(fā)信源應(yīng)選擇發(fā)信源應(yīng)選擇F 的通道。至少顯示的通道。至少顯示F 一個(gè)一個(gè)完整的周期。完整的周期。記錄波形時(shí)必須注意記錄波形時(shí)必須注意CP和和F 波形對(duì)應(yīng)的時(shí)波形對(duì)應(yīng)的時(shí)間關(guān)系。間關(guān)系。CP FP153J3-調(diào)測(cè)調(diào)測(cè)T用預(yù)置法設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)電路。實(shí)驗(yàn)要求是：用預(yù)置法設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)電路。實(shí)驗(yàn)要求是：M=7，并且具有自啟動(dòng)特性；測(cè)試出，并且具有自啟動(dòng)特性；測(cè)試出其各個(gè)輸出端波形的時(shí)間關(guān)系；測(cè)試其其各個(gè)輸出端波形的時(shí)間關(guān)系；測(cè)試其自啟動(dòng)特性。自啟動(dòng)特性。用模用模N的計(jì)數(shù)器構(gòu)成模的計(jì)數(shù)器構(gòu)成模

10、M的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器(NM)，一般采用同步置數(shù)的方法?？刹捎弥米钚∫话悴捎猛街脭?shù)的方法?？刹捎弥米钚?shù)法、置數(shù)法、置“0”法和置最大數(shù)法?；舅悸贩ê椭米畲髷?shù)法。基本思路是是使計(jì)數(shù)器從預(yù)置狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)到使計(jì)數(shù)器從預(yù)置狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)到滿足模值為滿足模值為M的終止?fàn)顟B(tài)時(shí)產(chǎn)生置數(shù)控制的終止?fàn)顟B(tài)時(shí)產(chǎn)生置數(shù)控制信號(hào)，下一信號(hào)，下一CP周期進(jìn)行置數(shù)，重復(fù)計(jì)數(shù)過周期進(jìn)行置數(shù)，重復(fù)計(jì)數(shù)過程，從而實(shí)現(xiàn)模程，從而實(shí)現(xiàn)模M的計(jì)數(shù)。的計(jì)數(shù)。 二、二、 P150J2實(shí)驗(yàn)課題實(shí)驗(yàn)課題P150J2-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程74LS161是同步置數(shù)，異步清零十六進(jìn)制是同步置數(shù)，異步清零十六進(jìn)制（M=16）計(jì)數(shù)器，其功能表）

11、計(jì)數(shù)器，其功能表 如下如下CLRLOADENPENT CLKQD QC QB QA功能01 0 0 0 0異步清零10 D B C A同步并入1111000011118421計(jì)數(shù)110 1QnD QnB QnC QnA 保持RCO=RCOn110QnD QnB QnC QnA保持RCO= 0用用74161構(gòu)成模構(gòu)成模M計(jì)數(shù)器的示意圖計(jì)數(shù)器的示意圖P150J2-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程74LS161A B C DCPQD QC QB QA RCOP T CR反饋函數(shù)反饋函數(shù)LD預(yù)置數(shù)預(yù)置數(shù)“1”P150J2-設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程置置“0”法：同步預(yù)置數(shù)為全法：同步預(yù)置數(shù)為全“0”。對(duì)于同步預(yù)置。對(duì)于同步預(yù)置

12、加計(jì)數(shù)器，加計(jì)數(shù)器，反饋狀態(tài)為（反饋狀態(tài)為（M1），本例中反饋狀，本例中反饋狀態(tài)為態(tài)為71=6，即計(jì)數(shù)器從，即計(jì)數(shù)器從“000”計(jì)到計(jì)到“0110”。可?？蓹z測(cè)檢測(cè)QC、QB為為“1”，與非反相后置數(shù)。，與非反相后置數(shù)。置最大數(shù)法：預(yù)置數(shù)為計(jì)數(shù)器工作循環(huán)中的最大置最大數(shù)法：預(yù)置數(shù)為計(jì)數(shù)器工作循環(huán)中的最大數(shù)，最大數(shù)數(shù)，最大數(shù)=N。對(duì)于同步預(yù)置加計(jì)數(shù)器，。對(duì)于同步預(yù)置加計(jì)數(shù)器，反饋狀反饋狀態(tài)為（態(tài)為（M2），本例中反饋狀態(tài)為，本例中反饋狀態(tài)為72=5，即計(jì)，即計(jì)數(shù)器從數(shù)器從“1111”計(jì)到計(jì)到“0101”?？蓪?。可將QD反相再和反相再和QC、QA為為“1”，與非反相后置數(shù)。，與非反相后置數(shù)。置最小

13、數(shù)法：同步預(yù)置最小數(shù)，置最小數(shù)法：同步預(yù)置最小數(shù)，最小數(shù)最小數(shù)=NM。本例中最小數(shù)。本例中最小數(shù)=16-7=9，即計(jì)數(shù)器，即計(jì)數(shù)器從從“1001”計(jì)到計(jì)到“1111”?？衫谩？衫谩癛CO”經(jīng)經(jīng)反相后置數(shù)。電路最簡(jiǎn)單。反相后置數(shù)。電路最簡(jiǎn)單。以置以置“0”法為例：法為例：用雙蹤示波器同時(shí)觀測(cè)、記錄用雙蹤示波器同時(shí)觀測(cè)、記錄CP和和QC的波形。觸發(fā)信源應(yīng)選擇的波形。觸發(fā)信源應(yīng)選擇QC的通道。的通道。至少顯示至少顯示QC一個(gè)完整的周期，并注意一個(gè)完整的周期，并注意查驗(yàn)、確認(rèn)查驗(yàn)、確認(rèn)QC一個(gè)的周期的起始位置。一個(gè)的周期的起始位置。將觀測(cè)將觀測(cè)CP的探頭依次分別觀測(cè)、記錄的探頭依次分別觀測(cè)、記錄Q

14、B、QA波形。波形。 在示波器上在示波器上QB、 QA 一一個(gè)的周期的起始位置和個(gè)的周期的起始位置和QC的起始位置的起始位置相同。相同。記錄波形時(shí)必須注意記錄波形時(shí)必須注意CP、 QC 、 QB、 QA各波形的時(shí)間關(guān)系。各波形的時(shí)間關(guān)系。P150J2-調(diào)測(cè)調(diào)測(cè)使用數(shù)字示波器注意事項(xiàng)使用數(shù)字示波器注意事項(xiàng)使用數(shù)字示波器同時(shí)觀測(cè)兩路數(shù)字信號(hào)時(shí)應(yīng)遵循以下使用數(shù)字示波器同時(shí)觀測(cè)兩路數(shù)字信號(hào)時(shí)應(yīng)遵循以下基本操作規(guī)則：基本操作規(guī)則：各通道的輸入耦合方式置各通道的輸入耦合方式置“直流直流” 兩路信號(hào)分上、下半屏顯示，勿重疊。認(rèn)清各通道兩路信號(hào)分上、下半屏顯示，勿重疊。認(rèn)清各通道的橫坐標(biāo)位置。的橫坐標(biāo)位置。各通道的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度置各通道的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度置1V2V /div。水平偏轉(zhuǎn)靈敏度應(yīng)調(diào)整到