数字电路与逻辑设计实验报告

数字电路与逻辑设计实验报告

一、实验目的

1、掌握触发器组成的同步时序逻辑电路的一般设计方法；

2、掌握MSI 时序逻辑器件74LS160、74LS194的逻辑功能和使用方法；

3、熟悉MSI 时序逻辑器件的一般设计方法。

二、实验仪器及设备

1、直流稳压电源、数字逻辑电路实验箱、万用表、示波器

2、TTLSSI 逻辑门 74LS00、74LS74、74LS76、74LS160、74LS194

三、实验内容及步骤

1、二进制计数器

试用触发器设计一个模8的同步二进制加法计数器，给出状态图、驱动方程和逻辑电路图，并完成实验验证。

2、模M=13的扭环计数器

下图6-1所示的一自起动扭环计数器的状态图。试用时序逻辑器件74LS94将该电路设计出来，画出逻辑电路图并完成实验验证。（要求为同步电路）

四、实验结果（数据、图表、波形、程序设计等）

二进制计数器

状态转移图：

1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1

状态方程为：

10201212Q Q Q Q Q Q Q n +=+ 012Q Q J = 012Q Q K =

010111Q Q Q Q Q n +=+ 01Q J = 01Q K =

010Q Q n =+ 100==K J

电路图为：

模M=13的扭环计数器 设计电路为：

五、思考题

1、用触发器和TTL SSI 逻辑门设计一个模8二进制可逆计数器。 M Q 2 Q 1 Q 0 Q 2n+1 Q 1n+1 Q 0n+1 T 2 T 1 T 0 C B 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0

1 1 0 0 1 0 1 0

1 1 0 1 1 1 0 0

1 1 1 0 1 1 1 0

1 1 1 1 0 0 0 1

0 1 1 1 1 1 0 1

0 1 1 0 1 0 1 0

0 1 0 1 1 0 0 0

0 1 0 0 0 1 1 0

0 0 1 1 0 1 0 0

0 0 1 0 0 0 1 0

0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 1 1 1 0

电路设计为：

2、用MSI时序逻辑器件构成N进制计数器的常用方法有几种？它们各有何应

用特点？

答：1）反馈清0法

这种方法的基本思想是：计数器从全0状态S

开始计数，计满N个状态后

产生清0信号，使计数器恢复到初态S

，然后重复上述过程。

2）反馈置数法

置数法和清0法不同，由于置数操作可以置入任意状态，因此计数器不一定

从全0状态S

0开始计数。它可以通过预置功能计数器从某个预置状态S

i

开始计

数，计满N个状态后产生置数信号，使计数器以进入预置状态S

i

，然后重复上述过程。

六、实验结果分析、实验小结

通过本次实验，对同步计数器的电路设计有了更深刻的了解与应用，采用

TTLSSI逻辑门，设计出对应要求的电路，实现了二进制计数器与模M=13的扭环计数器，对电路的设计也过程也有了进一步的体会。在设计时应该考虑电路的简单与复杂度，对简化的电路应该先简化，这样使用到的元器件也比较少，而且在实验电路的成功率也比较高，这样对快速完成实验有很大帮助。在设计时还应考虑实验室所具有的元器件，不能超出实验所提供的器件。在实际的应用中，电路中的所有器件应合理、经济、简单，这样才可以设计出一个比较好的电路。