序列信號的設計

實驗六序列信號的設計實驗目的：1、掌握74LS161同步16進制計數(shù)器的特點及其應用；2、掌握用計數(shù)器設計序列信號的方法；二、實驗設備數(shù)字電路實驗箱、數(shù)字雙蹤示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、74LS161同步16進制計數(shù)器三、實驗原理1、74LS161：異步清零、同步置數(shù)四位二進制計數(shù)器。74LS161是常用的四位二進制可預置的同步加法計數(shù)器，他可以靈活的運用在各種數(shù)字電路，以及單片機系統(tǒng)種實現(xiàn)分頻器等很多重要的功能.從74LS161功能表功能表中可以知道，當清零端CR=“0〞，計數(shù)器輸出Q3、Q2、Q1、Q0立即為全“0〞，這個時候為異步復位功能。當CR=“1〞且LD=“0〞時，在CP信號上升沿作用后，74LS161輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端D3，D2，D1，D0的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當CR=LD=EP=ET=“1〞、CP脈沖上升沿作用后，計數(shù)器加1。74LS161還有一個進位輸出端CO，其邏輯關系是CO=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理應用計數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片74LS161可以組成16進制以下的任意進制分頻器。2、序列信號：〔1〕序列信號是把一組0、1數(shù)碼按一定規(guī)那么順序排列的串行信號，可以做同步信號、地址碼、數(shù)據(jù)等，也可以做控制信號；〔2〕移存型序列信號發(fā)生器：在移位存放器的根底上加反響網(wǎng)絡形成；〔3〕計數(shù)型序列信號發(fā)生器：在計數(shù)器的根底上加適當?shù)姆错懢W(wǎng)絡構成。四、實驗內(nèi)容及結果1、用74LS161實現(xiàn)001100111的序列信號發(fā)生器；分析：采用置數(shù)法，0〔0000〕到8〔1000〕置數(shù)。真值表：D3D2D1D0數(shù)值輸出00000000011000102100113101004001015001106101117110081卡諾圖：QAQBQCQD000111100000X10100XX1111XX1011XX卡諾圖化簡后得到F=Q+Q1、翻開QuartusⅡ，新建一個工程，使用圖形編輯器進行設計輸入，即導入邏輯門符號、導入I/O符號、鏈接節(jié)點，得到如下電路：2、編譯設計電路無錯后，翻開波形編輯器，設置仿真時間區(qū)間，將工程的端口信號節(jié)點選入波形編輯器中，編輯輸入波形〔輸入鼓勵信號〕，編輯運行后會得到理想的輸出波形圖。再根據(jù)表分配標注引腳，進行相關硬件設置。編譯運行后的波形圖如下〔Y代表輸出波形〕：3、進行仿真器參數(shù)設置〔“Assignment〞→“Setting〞〕，然后啟動仿真器〔“Processing〞→“StartSimulation〞〕。然后點擊start，開始下載程序，最終芯片能夠很好的反響74LS138譯碼器的邏輯功能。連接芯片后，發(fā)現(xiàn)波動開關模擬CP脈沖信號，燈按照“001100111〞的序列循環(huán)變化〔‘0’為滅，‘1’為亮〕而且沒有冒險現(xiàn)象。2、設計產(chǎn)生十分頻信號且占空比為50%的電路。分析：用置數(shù)法，3〔0011〕到12〔1100〕置數(shù)D3D2D1D0數(shù)值輸出001130010040010150011060011170100081100191101010110111111100121按照和實驗1中相同的步驟進行實驗。實驗電路圖：編譯運行后的波形圖〔Y代表輸出波形〕：連接芯片后，發(fā)現(xiàn)波