資源描述:
《數(shù)字邏輯電路實驗報告》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇10數(shù)字邏輯電路實驗報告——計數(shù)器設(shè)計與應(yīng)用學(xué)院:電信學(xué)院班級:電子72班姓名:馮天宇學(xué)號:07051042日期:2009年12月31日數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇10一、實驗?zāi)康模?.全面、系統(tǒng)的認識與提高《數(shù)字邏輯》課程的學(xué)習(xí)。2.熟悉和掌握EDA軟件(QuartusII6.0)設(shè)計調(diào)試電路的方法。3.通過實驗,提高運用數(shù)字邏輯電路解決實際問題的能力,并使學(xué)生更深入的理解所學(xué)知識。4.用D觸發(fā)器設(shè)計同步十六進制加法計數(shù)器。5.用74LS163(同步清零)設(shè)計一個六十進制計
2、數(shù)器。6.用74LS163或74LS190設(shè)計24小時制計時器。二、設(shè)計電路及說明:1.用D觸發(fā)器設(shè)計同步十六進制加法計數(shù)器。電路如下:所用器件:2個或門,3個異或門,1個非門,4個D觸發(fā)器。同步計數(shù)器中,所有觸發(fā)器的時鐘輸入端均接受統(tǒng)一計數(shù)脈沖并同時產(chǎn)生進位信號,進位信號需要用控制門加以控制。圖中:D1=/Q1D2=Q1Q2D3=(Q2·Q1)Q3D4=(Q3·Q2·Q1)數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇10Q4從上述D的表達式可以看出,當Qi-1,Qi-2,……,Q1均為1時,再來一個計數(shù)脈沖,則產(chǎn)生至第i位觸發(fā)器的進位信號,
3、Qi將變反;否則Qi保持不變。仿真結(jié)果如下:2.用74LS163(同步清零)設(shè)計一個六十進制計數(shù)器:電路如下:數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇10所用器件:2個與非門,2個74LS163同步計數(shù)器。說明:74LS163是四位同步二進制加法計數(shù)器,同步加載和清零,ENP和ENT為計數(shù)使能端。當給CLK一個脈沖時,左側(cè)的74LS163計數(shù)器加1。當它的QD和QA同時為1時,左側(cè)的與非門輸出低電壓,這正好使低有效的CLRN有效,于是左側(cè)的74LS163清零完成跳躍。每跳躍一次從0-9計數(shù),容易知道左側(cè)的74LS163是十進制計數(shù)器。同理
4、,當左側(cè)的74LS163每完成一次跳躍,右側(cè)的74LS163加1。當它的QC和QA同時為1時,右側(cè)的與非門輸出低電壓,這正好使低有效的CLRN有效,于是右側(cè)的74LS163清零完成跳躍。每跳躍一次從0-5計數(shù),容易知道右側(cè)的74LS163是六十進制計數(shù)器。仿真結(jié)果如下:數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇103.用74LS163或74LS190設(shè)計24小時制計時器:設(shè)計要求:實現(xiàn)24小時計時。能夠進行校時操作。分析:24小時計時器需用3個計時電路,分別為時計時電路、分計時電路和秒計時電路。根據(jù)計時要求,時計時電路應(yīng)為24進制計數(shù)器,分
5、計時電路和秒計時電路應(yīng)為60進制計數(shù)器。結(jié)構(gòu)框圖如下:數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇10電路如下:數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇10所用器件:3個或門,5個與非門,4個74LS163同步計數(shù)器,2個74LS190同步計數(shù)器。說明:數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇1074LS163是四位同步二進制加法計數(shù)器,同步加載和清零,ENP和ENT為計數(shù)使能端。74LS190是BCD十進制同步加/減計數(shù)器,異步加載,Down/Up是加減控制端,GN是計數(shù)使能端。74LS163計數(shù)從0到15,74LS
6、190計數(shù)從0到9。電路圖中由上到下分為三部分:第一部分是最上面的兩個74LS163,它們組成一個六十進制加法計數(shù)器,用來計數(shù)秒;第二部分是中間的兩個74LS163,它們也組成一個六十進制加法計數(shù)器,用來計數(shù)分鐘;第三部分是下面的兩個74LS190,它們組成一個二十四進制加法計數(shù)器,用來計數(shù)小時。當給CLK輸入1Hz的方波信號時,計數(shù)器由秒到分鐘再到小時逐位進位,從而完成計時的功能。時鐘設(shè)置:電路圖的左邊有三個或門,每一個或門的輸入分別為前一個低位的進位和一個用來設(shè)置時鐘的信號輸入端。要設(shè)置時鐘時,停止對CLK輸入信號,將這三個或門上的設(shè)置時鐘信號輸
7、入端分別接到三個按鍵上。這樣,每按鍵一次,相應(yīng)的秒、分、時位上就加一,從而可以達到設(shè)置時鐘的目的。仿真結(jié)果如下:數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72班07051042馮天宇10三、思考題:1、比較同步與異步計時的區(qū)別:同步計時:各觸發(fā)器狀態(tài)的改變受同一個時鐘脈沖控制,與時鐘脈沖同步,即電路在同一時鐘控制下,同步改變狀態(tài)。在兩個時鐘脈沖之間,即使輸入信號變化,電路狀態(tài)也不會改變。異步計時:沒有統(tǒng)一的時鐘脈沖使整個系統(tǒng)同步工作,輸入直接引起狀態(tài)改變。在本實驗中,用D觸發(fā)器實現(xiàn)的是同步計數(shù)器,四個D觸發(fā)器由同一個CLK控制;用JK觸發(fā)器實現(xiàn)的是異步計數(shù)器,CLK僅
8、加在低位觸發(fā)器,高位時鐘端由低位輸出狀態(tài)控制。2、比較同步與異步加載、清零的區(qū)別數(shù)字邏輯電路實驗報告電子72