实验五时序逻辑电路实验报告

实验5时序逻辑电路(计数器和寄存器)-实验报告一、实验目的1.掌握同步计数器的设计方法和测试方法。2.掌握常用中型集成计数器的逻辑功能和使用方法。二。实验设备设备：THHD-2数字电子计数实验箱、示波器、信号源设备：74LS163、74LS00、74LS20等。三。实验原理和电路1.计数器计数器不仅可用于计数，还可用于分频、计时和数字运算。在实际工程应用中，小规模触发器很少用于形成计数器，但中型集成计数器是直接选择的。2.(1) 4位二进制(十六进制)计数器74LS161(74LS163)74LSl61是一款4位二进制加法计数器，具有同步设置和异步清零功能。其功能表见表5.1。74LSl63是一款4位二进制加法计数器，具有同步设置和同步清零功能。除了清算是同步的，其他功能与74LSl61相同。两者的外部引脚图也是相同的，如图5.1所示。表5.1菜单5.1 74ls 161(74ls 163)零清算事先调整使能够时钟预设数据输入输出工作模式注册营养师身份证EP和CPABCD质量保证丘比质量控制QD0()0000异步清除10地方检察官数据库哥伦比亚特区DD地方检察官数据库哥伦比亚特区DD同步设置号110控制数据保持110控制数据保持1111数数添加1个计数3.应用集成计数器实现任意进制计数器一般来说，任何M进制计数器的结构都可以分为三种类型。第一种是由触发器组成的简单计数器。第二种类型由集成的二进制计数器组成。第三种类型是由移位寄存器组成的移位寄存器计数器。第一种类型可以通过使用时序逻辑电路的设计方法步骤来设计。当计数器的模块m小时，第二种类型可以通过一个集成计数器来实现，当模块m大时，可以通过级联多个计数器来实现。两种实现方法：反馈数设置法和反馈清零法。第三种类型是由移位寄存器组成的移位寄存器计数器。4.实验电路：十进制计数器同步清算方法同步号码设置方法十六进制扭环计数器方波输出的六分频器电路图5.1 74ls 161(74ls 163)的外部引脚图四.实验内容和步骤1.综合计数器实验(1)根据电路原理图，中规模集成计数器74LS163和与非门74LS00连接形成同步设置或同步清零十进制计数器，输出连接到数码管或发光二极管。然后用单脉冲作为触发输入，观察数码管或发光二极管的变化，记录电路计数过程和状态转移规律。(2)根据电路图，首先用D触发器74LS7474构成一个自身不能启动的六角扭环计数器，并将输出连接到数码管或发光二极管。然后用单脉冲作为触发输入，观察数码管或发光二极管的变化，记录电路计数过程和状态转移规律。注意电路是否能自己启动。如果它不能自己启动，将电路设置为有效状态。接下来，用D触发器74LS7474构成自启动六角扭环计数器，并重复上述操作。2.分频实验根据实验原理图，用74LS163和74LS00构成一个方波输出的六分频器电路。选择合适的时钟输入模式和频率(连续波脉冲与连续波脉冲相连)，用双踪示波器观察和记录时钟和分频输出信号的时序波形。V.实验结果和数据分析1.综合计数实验同步清零和同步设置的十进制加一计数器状态转换过程如下：六角扭环计数器的状态转换过程如下：计数不能单独启动的状态转换图分频实验成功实现了分频六路输出，输出波形始终如下：六.实验总结与改进这次测试相对成功。通过这次测试，我掌握了同步计数器的设计方法和测试方法，以及常用的中型集成计数器的逻辑功能和使用方法。这次测试使我对数字电路设计有了更深的了解，加深了我对re在本实验中，对于1+计数器和同步设定数分频电路还有其他的设计思路，这也反映了数字电路设计的多样性。因此，在实际设计中，我们应该努力拓展自己的思路，运用多种角度去思考，从而设计出更合理、更高效的电路。七、实验试题答案(1)同步计数器和异步计数器有什么区别？计数器和除法器有什么区别？同步计数器和异步计数器的主要区别在于同步计数器电路采用统一的时钟脉冲，而异步计数器没有统一的时钟脉冲。分频器的时钟脉冲CP必须是周期信号，那么输出信号也是周期的，输出信号的周期是输入信号周期的m倍，而输出信号的频率又是输入信号频率的1/m。计数器的时钟脉冲CP不一定是周期信号，但是可以是随机脉冲，称为计数脉冲，并且输出信号不一定是周期的。计数器的工作目的是记录计数脉冲的数量(增量或减量)并产生溢出(进位或借用)信号。(2)集成计数器的同步清零和异步清零有区别吗？同步复位的实现需要等待触发信号触发，而异步复位可以直接将电路状态置零，无需触发输入。(3)如何判断计数器是否能自动启动？从电路的任何状态开始，在有限数量的状态转换之后，电路可以进入有效的状态周期，这表明电路可以自己启动。(3)简述用双道示波器测试多路信号时序波形的方法。当使用双道示波器同时观察两个频率之间具有多重关系的信号时，通常选择频率较低的信号作为示波器的内部同步信号。这种操作使得获得稳定的观察波形更加容易。(4)用数码管或发光二极管观察电路的状态转换规律，用示波器观察定时波形时，如何选择时钟输入