实验2 时序逻辑电路

1、时序逻辑电路实验时序逻辑电路实验2电子实验中心电子实验中心 数字电路教研室数字电路教研室一、一、实验目的实验目的熟悉中规模集成器件的逻辑功能熟悉中规模集成器件的逻辑功能1掌握时序逻辑电路的设计和分析方法掌握时序逻辑电路的设计和分析方法 2掌握中小规模集成逻辑器件掌握中小规模集成逻辑器件74LS191的应用的应用4掌握中小规模集成逻辑器件掌握中小规模集成逻辑器件74LS194的应用的应用5掌握中小规模集成逻辑器件掌握中小规模集成逻辑器件74LS160的应用的应用3二、实验内容二、实验内容 4位同步二进制加计数器位同步二进制加计数器74LS160的应用的应用 双向移位寄存器双向移位寄存器74LS1

2、91的应用的应用 4位同步二进制加位同步二进制加/减计数器减计数器74LS194的应用的应用 74LS160的逻辑功能示意图的逻辑功能示意图 74LS160的管脚排列的管脚排列 74LS160功能表功能表 计数器可以用作计数、分频、定时控制等。通常具有计数、保计数器可以用作计数、分频、定时控制等。通常具有计数、保持、预置数、清零持、预置数、清零(置置0)等多种功能。等多种功能。1）4位同步二进制加计数器位同步二进制加计数器74LS160三、实验原理三、实验原理利用利用74LS160实现任意进制加法计数器实现任意进制加法计数器NSCR清零法清零法 （置零法）（置零法） 74LS160是异步清零，

3、根据设计要求写反馈清零函数是异步清零，根据设计要求写反馈清零函数 上式中：上式中：“N”为所求计数器的模值，为所求计数器的模值，“”为反馈的二进制代码为反馈的二进制代码例：采用清零法，用例：采用清零法，用74LS160设计一个模设计一个模6的加法计数器的加法计数器1i MSLD置数法置数法74LS160是同步置数，根据设计要求写反馈置数函数是同步置数，根据设计要求写反馈置数函数 上式中：上式中： “M”为所求计数器的模值，为所求计数器的模值，“i”为计数器置数初值，为计数器置数初值， “”为反馈的二进制代码为反馈的二进制代码例：采用置数法，用例：采用置数法，用74LS160设计一个设计一个M4

4、的加法计数器的加法计数器返回返回同步级联，整体置数法构成的同步级联，整体置数法构成的43进制计数器进制计数器2）集成集成4 4位同步二进制加位同步二进制加/减计数器减计数器74LS19174LS191 74LS191引脚图和逻辑符号74LS191逻辑功能表74LS191为异步置数，采用异步置数法构成M进制减计数器4位同步二进制减计数器位同步二进制减计数器74LS191的应用的应用 中规模集成电路中规模集成电路74LSl94具有左右移位、置零（清零）、数据并入具有左右移位、置零（清零）、数据并入并并出、串出等多种功能的移位寄存器。出、串出等多种功能的移位寄存器。 3）四位双向移位寄存器）四位双向

5、移位寄存器74LS194 移位寄存器构成顺序脉冲发生器移位寄存器构成顺序脉冲发生器 v 74LS194是双向是双向4位移位寄存器位移位寄存器 4位顺序脉冲发生器位顺序脉冲发生器 （环形计数器）（环形计数器）和工作波形和工作波形移位寄存器构成扭环形计数器移位寄存器构成扭环形计数器 双向移位寄存器74LSl94组成的扭环形计数器。 74LS194构成七进制扭环形计数器四、四、实验内容和要求（实验内容和要求（1 1）注：为便于观察记录实验现象，注：为便于观察记录实验现象，CPCP可选用可选用1Hz1Hz、2Hz2Hz连续脉冲，或选用单次脉冲；连续脉冲，或选用单次脉冲；1. 验证验证74LS160的逻

6、辑功能，并画出测试功能表；的逻辑功能，并画出测试功能表；2. 试试用用74LSl60设计一个模设计一个模6的的计数器计数器,初始值为初始值为0. 3.3.试试用用74LSl6074LSl60设计一个计数状态从设计一个计数状态从2 2至至8 8的计数器（可选做）的计数器（可选做）写出写出设计方法设计方法、初始值初始值、状态转换图状态转换图、输出状态码输出状态码、反馈函数反馈函数，并，并画出电路连接图，测试并验证试验结果。画出电路连接图，测试并验证试验结果。4.4.试用试用74LS16074LS160设计一个设计一个模模2 25 5进制同步计数器进制同步计数器并用自带译码的数码管显示结果并用自带译

7、码的数码管显示结果. .实验要求：实验要求：1.测试测试74LS191逻辑功能。逻辑功能。2.试用试用1片片74LSl91设计一个模设计一个模7减法计数器，初始值为减法计数器，初始值为1100。四、实验内容和要求（四、实验内容和要求（2 2）写出写出设计方法设计方法、初始值初始值、状态转换图状态转换图、输出状态码输出状态码、反馈函数反馈函数，并，并画出电路连接图，测试并验证试验结果。画出电路连接图，测试并验证试验结果。实验要求：实验要求：v 1. 测试测试74LS194的逻辑功能；的逻辑功能；v 2. 试用试用74LSl94，设计一个模，设计一个模4左移的环形计数器；左移的环形计数器；v 3.

8、 试用试用1片片74LS194设计一个右移设计一个右移模模5扭环形计数器；扭环形计数器；四、实验内容和要求（四、实验内容和要求（3 3）实验要求：实验要求： 写出写出设计方法设计方法、初始值初始值、状态转换图状态转换图、输出状态方程输出状态方程、反馈函数反馈函数，并画出电路连接图，测试并验证试验结果。并画出电路连接图，测试并验证试验结果。v 1. 画出实验电路，写出设计过程并分析实验数据。画出实验电路，写出设计过程并分析实验数据。v 2. 总结用集成电路进行各种扩展应用的方法。总结用集成电路进行各种扩展应用的方法。v 3. 比较使用比较使用74LSl60和和74LS191设计计数器各有什么特点。设计计数器各有什么特点。v 4. 写好实验预习报告。写好实验预习报告。五、实验报告五、实验报告v 1. 通过具体的设计体验后，你认为时序逻辑电路设计的关通过具体的设计体验后，你认为时序逻辑电路设计的关键点或关键步骤是什么？键点或关键步骤是什么？v 2. 试用两片试用两片74LSl60设计一个异步连接的大容量计数器，设计一个异步连接的大容量计数器，其模值其模值 M=36，画出电路图。，画出电路图。v 3.复习有关移位寄存器部分内容，掌握复习有关移位寄存器部分内容，掌握74LS194的逻辑