时序逻辑电路测试及研究 预习报告
实验预习报告4-时序逻辑电路
时序逻辑电路的设计方法第一步：原始状态图和原始状态表的建立。
第二步：状态化简。
第三步：状态分配。
第四步：做出状态转移和激励列表。
第四步：写出激励方程和输出方程。
第五步：做出逻辑图。
常见的计数器芯片在计数进制上只做成应用较广的几种类型，如十进制、十六进制、7位二进制、12位二进制、14位二进制等。
在需要其他任意一种进制的计数器时，常用已有的计数器产品经过外电路的不同连接方式来加以实现。
RHF43BDIE2V假定已有的是N进制计数器，而需要得到的是M进制计数器。
这时有M<N和M>N两种可能的情况。
下面简要介绍两种情况下构成任意一种进制计数器的方法。
M<N的情况在N进制计数器的顺序计数过程中，若设法使之跳越N-M个状态，就可以得到M进制计数器了。
实现跳越的方法有置零法（或称复位法）和置数法（或称置位法）两种。
置零法适用于有异步置零输入端的计数器。
它的工作原理是：设原有的计数器为N进制，当它从全0状态S。
开始计数并接收了M个计数脉冲以后，电路进入SM状态。
如果将SM状态译码产生一个置零信号加到计数器的异步置零输入端，使计数器立即返回到S。
状态，这样就可以跳过N-M个状态而得到M进制计数器（或称为分频器）。
图9- 27(a)为置零法原理示意图。
图9 - 27(a)表示了两种情况。
一是对于同步置零（如74LS163），硬一O时，并不立即置零，而耍下一个CP脉冲到来时，才将输出置零，所以计到SM，时CR -0，电路从SM．开始置零。
另一种是异步置零（如74LS161），置零不受．CP脉冲控制，CR -0时，电路立即置零，因此电路必须计数到SM，如图9- 27(a)中虚线所示。
由于电路一进入SM状态后立即又被置成S。
状态，所以SM状态仅在极短的瞬时出现，在稳定的状态循环中不包括SM状态。
置数法与置零法不同，它是通过给计数器重复置入某个数值的方法跳越N-M个状态，从而获得M进制计数器的，如图9 - 27(b)所示。
时序逻辑电路实验报告
时序逻辑电路实验报告一、实验目的1. 加深理解时序逻辑电路的工作原理。
2. 掌握时序逻辑电路的设计方法。
3. 掌握时序逻辑电路的功能测试方法。
二、实验环境1、PC机2、Multisim软件工具三、实验任务及要求1、设计要求：要求设计一个计数器完成1→3→5→7→9→0→2→4→6→8→1→…的循环计数（设初值为1），并用一个数码管显示计数值（时钟脉冲频率为约1Hz）。
2、实验内容：（1）按要求完成上述电路的功能。
（2）验证其功能是否正确。
四、实验设计说明（简述所用器件的逻辑功能，详细说明电路的设计思路和过程）首先根据题目要求（即要完成1到9的奇数循环然后再0到8的偶数循环）画出真值表，如下图。
画出真值表后，根据真值表画出各次态对应的卡诺图，如下图。
然后通过化简卡诺图，得到对应的次态的状态方程；然后开始选择想要用于实现的该电路的器件，由于老师上课时所用的例题是用jk触发器完成的，我觉得蛮不错的，也就选择了同款的jk触发器；选好器件之后，根据状态方程列出jk触发器的驱动方程。
然后根据驱动方程连接好线路图，为了连接方便，我也在纸上预先画好了连接图，以方便照着连接。
接下来的工作就是在multisim上根据画好的草图连接器件了，然后再接上需要的显示电路，即可完成。
五、实验电路（画出完整的逻辑电路图和器件接线图）六、总结调试过程所遇到的问题及解决方法，实验体会1、设计过程中遇到过哪些问题？是如何解决的？在设计过程中最大的问题还是忘记设计的步骤吧，因为老师是提前将实验内容已经例题讲解给我们听的，而我开始实验与上课的时间相隔了不短的时间，导致上课记下来的设计步骤忘得七七八八，不过好在是在腾讯课堂上得网课，有回放，看着回放跟着老师的思路走一遍后，问题也就迎刃而解了，后面的设计也就是将思路步骤走一遍而已，没再遇到什么困难。
2、通过此次时序逻辑电路实验，你对时序逻辑电路的设计是否有更清楚的认识？若没有，请分析原因；若有，请说明在哪些方面更加清楚。
时序电路实验报告
时序电路实验预习报告1 、时序电路组成原理和控制原理是什么？时序逻辑电路通常有组合电路和存储电路组成，控制部分主要有时钟信号及其他初态控制信号控制。
2 、状态图中的控制信号对状态的影响主要是：进行不同状态之间的转换控制，以及电路的工作停止或者单步运行。
3 、对状态机进行设置时应注意的问题：首先，应该确定信号状态、转变的条件，不能将转换条件设定错误，否则容易出现状态机不工作等；其次，注意一些控制信号对状态机的影响，其中dp=1时状态机进行单步运行，tj=1时，状态机停止，qd由1到0时，电路启动为1，状态机处于连续工作状态。
思考题：1.时序电路实行了哪几种启停控制逻辑？实行了启动、单拍、停机等控制信号来控制2.举例说明机器周期、节拍、脉冲？通常定义为从内存中读取一个指令字的最短时间，又称机器周期。
如：完成一个取指令需要6个状态周期，那么该机器的机器周期为6个状态周期。
一个节拍电位表示一个CPU周期的时间。
即与上例中的6个状态周期相同。
在一个节拍电位中又包含若干个节拍脉冲，节拍脉冲表示较小的时间单位。
把一个机器周期分为若干个相等的时间段，每一时间段对应一个节拍信号，称为节拍脉冲信号。
节拍的宽度取决于CPU完成一次基本操作的时间，如ALU完成一次正确的运算，寄存器间的一次传送等。
总而言之，节拍与机器周期等同，节拍脉冲即为机器周期的分成若干相等时间段。
3.单步运行状态如何进入？用途是什么？先将dp=0，tj=0，qd由1到0，然后令dp=1，机器进入单步运行状态。
用途是：每次只读一条指令，能观察到微指令的代码与当前微指令的执行结果。
实验日志10月20日今天主要参看了状态机的设定资料，基本学会了怎么样进行状态机的创建基本设定。
但是发现状态机设定中状态向导设定部分需要认真仔细，否则会得到的状态机就会出现各种问题。
10月21日主要进行了实验五中状态机的设定。
设定过程中发现时钟信号和reset 信号必须保留，而且不能进行名字的改变，否则不能进行下一步设定。
时序实验实验报告
一、实验目的1. 掌握时序逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 熟悉常用时序逻辑电路器件的结构和功能。
3. 培养实际操作能力，提高电路设计水平。
二、实验原理时序逻辑电路是指输出不仅与当前输入有关，还与过去输入有关，即电路的输出状态具有记忆功能的电路。
本实验主要涉及同步计数器和寄存器的设计与测试。
三、实验设备1. 数字电子实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 74LS163、74LS00、74LS20等集成器件四、实验内容1. 设计一个4位同步计数器，实现二进制加法计数功能。
2. 设计一个8位同步寄存器，实现数据的暂存和传送功能。
五、实验步骤1. 4位同步计数器设计（1）根据计数器功能要求，列出状态转换表。
（2）根据状态转换表，画出状态转换图。
（3）根据状态转换图，画出电路图。
（4）将电路图连接到实验箱上，并进行调试。
（5）观察计数器输出，验证计数功能是否正确。
2. 8位同步寄存器设计（1）根据寄存器功能要求，列出数据输入、保持、清除和输出控制信号的真值表。
（2）根据真值表，画出电路图。
（3）将电路图连接到实验箱上，并进行调试。
（4）观察寄存器输出，验证寄存功能是否正确。
六、实验结果与分析1. 4位同步计数器实验结果经过调试，4位同步计数器能够实现二进制加法计数功能。
观察计数器输出，验证计数功能正确。
2. 8位同步寄存器实验结果经过调试，8位同步寄存器能够实现数据的暂存和传送功能。
观察寄存器输出，验证寄存功能正确。
七、实验总结本次实验，我们通过设计4位同步计数器和8位同步寄存器，掌握了时序逻辑电路的基本原理和设计方法。
在实际操作过程中，我们提高了电路设计水平，培养了实际操作能力。
八、实验心得1. 在设计时序逻辑电路时，要充分理解电路功能要求，合理选择器件，确保电路能够实现预期功能。
2. 在调试过程中，要仔细观察电路输出，发现问题及时解决。
3. 通过本次实验，我们对时序逻辑电路有了更深入的了解，为今后学习和实践打下了基础。
时序电路实验报告总结
时序电路实验报告总结
时序电路实验报告总结示例如下:
1. 实验目的
本次实验的目的是了解时序电路的基本概念、分析方法和实际应用,掌握时序电路的设计与分析方法,提高实验技能水平。
2. 实验内容
本次实验包括时序电路的基本概念、线性时序电路分析方法、非线性时序电路分析方法、时序电路的建模与仿真、时序电路的实现与测试等环节。
3. 实验过程
(1) 时序电路的基本概念
在这一部分,学生对时序电路的基本概念和控制信号的定义、时
序电路的时序系数、时序电路的稳定性分析等知识点进行学习和掌握。
(2) 线性时序电路分析方法
在这一部分,学生通过搭建简单的线性时序电路,学习线性时序
电路的分析方法,包括基尔霍夫变换、拉普拉斯变换、傅里叶变换等。
(3) 非线性时序电路分析方法
在这一部分,学生通过搭建非线性时序电路,学习非线性时序电
路的分析方法,包括拉普拉斯变换、基尔霍夫变换、傅里叶变换、诺
特定里定理等。
(4) 时序电路的建模与仿真
在这一部分,学生通过搭建时序电路的模型,使用仿真软件进行
时序电路的仿真分析,学习时序电路的建模方法和仿真软件的使用。
(5) 时序电路的实现与测试
在这一部分,学生通过搭建时序电路,进行实际的测试,学习时序电路的实现方法和测试技巧。
4. 实验结果
在实验过程中,学生通过搭建、分析、仿真和实现时序电路,对时序电路的概念、分析方法、建模和实现技巧进行了深入了解,并掌握了时序电路的实际应用能力。
5. 实验结论
通过本次实验,学生掌握了时序电路的基本概念、分析方法、建模和实现技巧,能够灵活运用时序电路进行实际的电路设计和分析,提高了实验技能水平。
时序逻辑电路测试及研究 预习报告
实验六时序逻辑电路测试及研究一、IC手册74LS0074LS7374LS17574LS10二、实验内容、测试电路及测试表格1、异步二进制计数器(1) 按图5.1 接线。
(2) 由CP 端输入单脉冲，测试并记录Q1—Q4 状态及波形(可调连续脉冲)。
表6.1A 表6.1Q4 Q3 Q2 Q1 Q4 Q3 Q2 Q1 Q4 Q3 Q2 Q1 Q4 Q3 Q2 Q10 0 0 0 0910 0 1 0 9 1 0 0 0 1 10 1 0 1 0 1 10 2 0 0 1 0 11 1 0 1 1 2 11 3 0 0 1 1 12 1 1 0 03 124 0 1 0 0 13 1 1 0 1 4 135 0 1 0 1 14 1 1 1 0 5 146 0 1 1 0 15 1 1 1 1 6 157 0 1 1 1 16 0 0 0 0 7 168 18Q1 Q2 Q3 Q42、异步二—十进制加法计数器(1) 按图5.2 接线。
QA 、QB 、QC 、QD 4 个输出 端分别接发光二极管显示，CP 端接连续脉冲或 单脉冲。
(2) 在CP 端接连续脉冲，观察CP 、QA 、QB 、QC 、 QD 的波形。
(3) 画出CP 、QA 、QB 、QC 、QD 的波形。
表6.2A 表6.2QD QC QB QA QD QC QB QAQD QC QB QA QD QC QB QA 0 0 0 0 0 6 0 1 1 0 0 6 1 0 0 0 1 7 0 1 1 1 1 7 2 0 0 1 0 8 1 0 0 0 2 83 0 0 1 1910 0 1 3 9 4 0 1 0 0 10 0 0 0 0 4 10 5 011 11 01511QA QB QC QD3、移位寄存器型计数器(1) 按图5.3 接线构成环形计数器，将A 、B 、C 、D 置为1000，用单脉冲计数，记录各触发器状态。
表6.3 A B C D A B C D 1 1 2 23 34 4 55A B C D(2) 改为连续脉冲计数，并将其中一个状态为“0”的触发器置为“1”（模拟干扰信号作用的结果），观察计数器能否正常工作。
时序电路测试及研究报告
时序电路测试及研究报告在现代电子技术领域中，时序电路扮演着至关重要的角色。
它是一种能够根据时间顺序来处理和存储信息的电路，广泛应用于计算机、通信、控制等众多领域。
为了确保时序电路的可靠性和性能，对其进行准确有效的测试是必不可少的环节。
本文将围绕时序电路的测试方法展开讨论，并对相关研究成果进行梳理和分析。
一、时序电路的基本概念和特点时序电路由组合逻辑电路和存储单元（如触发器、锁存器等）组成。
与组合电路不同，时序电路的输出不仅取决于当前的输入，还与过去的输入序列以及存储单元的状态有关。
这使得时序电路具有记忆功能，能够实现复杂的逻辑操作和状态转换。
常见的时序电路类型包括计数器、移位寄存器、有限状态机等。
它们在数字系统中承担着不同的任务，如计数、数据存储和传输、控制逻辑的实现等。
二、时序电路测试的重要性1、确保电路的正确性在设计和制造过程中，由于各种原因（如设计错误、制造缺陷、环境干扰等），时序电路可能存在故障。
通过测试，可以及时发现并纠正这些问题，保证电路能够按照预期的逻辑功能工作。
2、提高系统的可靠性在一些对可靠性要求极高的应用场景（如航空航天、医疗设备等）中，时序电路的故障可能会导致严重的后果。
有效的测试可以降低故障发生的概率，提高整个系统的可靠性和稳定性。
3、缩短产品开发周期早期发现和解决时序电路中的问题，可以避免在后续的开发阶段进行大规模的修改和返工，从而缩短产品的开发周期，降低成本。
三、时序电路测试的方法1、功能测试功能测试是最直观的测试方法，通过向电路输入一系列的测试向量，观察输出是否与预期的结果相符。
这种方法简单易行，但对于复杂的时序电路，可能需要大量的测试向量才能覆盖所有的功能情况。
2、时序测试时序测试主要关注电路的时序特性，如时钟频率、建立时间、保持时间等。
通过使用专业的测试设备（如逻辑分析仪、示波器等）来测量这些参数，以确保电路在时序方面满足设计要求。
3、故障模拟故障模拟是一种通过在电路模型中注入故障，然后分析测试向量对故障的检测能力的方法。
时序逻辑电路实验报告
时序逻辑电路实验报告一、实验目的1、掌握时序逻辑电路的设计过程。
2、了解时序电路器件的构成，用触发器设计一些简单的时序电路。
二、实验原理如果电路任一时刻的输出不仅取决于当时的输入信号，还取决于电路原来的状态，或者说还与以前的输入信号有关，具备这种逻辑功能特点的电路我们称之为时序逻辑电路。
根据时序电路的时钟信号是否相同，即触发器是否同时翻转，又可以把时序电路分为异步时序电路和同步时序电路。
分析一个时序电路，就是要找出给定时序电路的逻辑功能。
步骤如下：1、从给定逻辑图得出每个触发器的驱动方程；2、由驱动方程得到触发器的状态方程，从而得到时序电路的状态方程组；3、根据逻辑图写出时序电路的输出方程。
4、根据得到的方程式画出逻辑图。
5、检查电路是否能够自启动，进行逻辑修改，实现自启动。
而异步时序电路和同步时序电路的分析方法又不尽相同，在异步时序电路中，状态发生转换时，并不是所有触发器都翻转，只有有时钟信号的才计算触发器次态，没有时钟信号的触发器保持状态不变。
如果想使电路的逻辑功能一目了然，可以用状态转换真值表、状态转换图和时序图等三种方法来表示，他们之间可以相互转换。
为一个四位扭环计数器和其工作波形，并且该计数器可以自行启动。
其工作状态为0000→0001 →0011 →0111 →1111 →1110 →1100 →1000，然后再回到0000重新开始计数。
三、实验器件74175是四D型触发器，有公共的清零端和公共时钟信号，包含四组相同的D触发器，上升沿触发，清零端低电平有效。
四、实验内容1、用D触发器7474设计一个异步减法计数器，验证功能并画出逻辑图。
2、制作任意进制加法计数器。
（7进制计数器，同步）3、用JK触发器7476设计一个九进制同步加法计数器，搭建电路验证其功能，并画出逻辑图。
4、用JK触发器和门电路设计111序列信号检测器，有一个信号输入端口X，一个输出端口Y，当X输入序列111时，输出Y=1。
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实验六时序逻辑电路测试及研究一、IC手册
74LS00
74LS73
74LS175
74LS10
二、实验内容、测试电路及测试表格
1、异步二进制计数器
(1) 按图5.1 接线。
(2) 由CP 端输入单脉冲，测试并记录
Q1—Q4 状态及波形(可调连续脉冲)。
表6.1A 表6.1
Q4 Q3 Q2 Q1 Q4 Q3 Q2 Q1 Q4 Q3 Q2 Q1 Q4 Q3 Q2 Q1
0 0 0 0 0
9
1
0 0 1 0 9 1 0 0 0 1 10 1 0 1 0 1 10 2 0 0 1 0 11 1 0 1 1 2 11 3 0 0 1 1 12 1 1 0 0
3 12
4 0 1 0 0 13 1 1 0 1 4 13
5 0 1 0 1 14 1 1 1 0 5 14
6 0 1 1 0 15 1 1 1 1 6 15
7 0 1 1 1 16 0 0 0 0 7 16
8 1
8
Q1 Q2 Q3 Q4
2、异步二—十进制加法计数器
(1) 按图5.2 接线。
QA 、QB 、QC 、QD 4 个输出 端分别接发光二极管显示，CP 端接连续脉冲或 单脉冲。
(2) 在CP 端接连续脉冲，观察CP 、QA 、QB 、QC 、 QD 的波形。
(3) 画出CP 、QA 、QB 、QC 、QD 的波形。
表6.2A 表6.2
QD QC QB QA QD QC QB QA
QD QC QB QA QD QC QB QA 0 0 0 0 0 6 0 1 1 0 0 6 1 0 0 0 1 7 0 1 1 1 1 7 2 0 0 1 0 8 1 0 0 0 2 8
3 0 0 1 1
9
1
0 0 1 3 9 4 0 1 0 0 10 0 0 0 0 4 10 5 0
1
1 11 0
1
5
11
QA QB QC QD
3、移位寄存器型计数器
(1) 按图5.3 接线构成环形计数器，将A 、B 、C 、D 置为1000，用单脉冲计数，记录各触发器状态。
表6.3 A B C D A B C D 1 1 2 2
3 3
4 4 5
5
A B C D
(2) 改为连续脉冲计数，并将其中一个状态为“0”的触发器置为“1”（模拟干扰信号作用的结果），观
察计数器能否正常工作。
分析原因。
不能工作。
没有波形。
须改良电路，如图所示。