正文描述:《设计一个异步四位二进制计数器实验报告捞金版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、/广西大学实验报告纸_____________________________________________________________________姓名:曾宪金0802100513电气工程学院电气自动化类专业085班2009年12月18日实验内容___________________________________指导老师宋春宁【实验名称】设计一个异步四位二进制可逆计数器【实验目的】学习用集成触发器构成计数器的方法。【设计任务】用D触发器(74LS74)设计一个异步四位二进制可逆计数器。要求使用的集成电路芯片种类不超过3种。(提供器件:74LS74、CC4030)【实验用仪器、
2、仪表】数字电路实验箱、万用表、74LS74、CC4030等。【设计过程】用四个D触发器串接起来可以构成四位二进制加法计数器(每个D触发器连接为触发器)。计数器的每级按逢二进一的计数规律,由低位向高位进位,可以对输入的一串脉冲进行计数,并以16为一个计数值环。其累计的脉冲数等于(n为计数的位数)。减法计数器的计数原理与加法计数器的计数原理相反。1.根据题意列出状态表,如表1。9令A=0时,计数器为加法计数器;A=1时,计数器为减法计数器。表1异步四位二进制可逆计数器状态表A=0(实现加法)A=1(实现减法)000000010001111111110001001100100001000000
3、1000010011001100010011011101000001001001000001010101110011010100110110000101000110000101110011010101111111100000010110100000011001111101111001001110100001100010100001101100111001101101111100000110101100000111010111101111010011111000011100111000011111001111011111111100000001111091.根据状态表画卡诺图确定各触发器的
4、时钟信号方程:由卡诺图化简可得各触发器的时钟信号方程为:为输入脉冲信号。各触发器的输出信号为:各触发器的激励方程为:;9各触发器的状态方程为:作状态转换图:作逻辑电路图:9运用EWB5.0仿真平台仿真电路:该电路已在EWB5.0平台仿真通过。9利用两片74LS74芯片和一片CC4030芯片连接实验电路图:9【实验步骤】1.打开数字电路实验箱,观察实验箱,看本实验所用的芯片、电压接口(+5V)、接地接口的位置。2.按下开关按钮,检查74LS74和CC4030芯片是否正常。检验74LS174芯片是否正常的方法:将74LS74的“”端接+5V,“GND”端接地。将芯片的一个D触发器的端和D端连
5、接,这就把D触发器接成了触发器。然后把D触发器的控制端接输入脉冲信号,把输出端Q连接到发光二极管。若控制端CP每输入脉冲信号(上升沿),输出端D的输出信号翻转一次,则表示该D触发器正常。74LS74为双D触发器,芯片的两个触发器都必须检测是否正常。检验CC4030芯片是否正常的方法:将CC4030的“”端接+5V,“GND”端接地。若芯片的异或门对应输入端输入不同信号,对应输出端(接发光二极管)发光二极管)为低电平(发光二极管不亮);则对应异或门正常。3.按实验线路图所示接线,注意接线之前,必须检查导线是否正常。方法是:一只手拿住线的一端,另一段接发光二极管。若发光二极管发光,则导线正常
6、导通;若不亮,则导线不正常导通。4.将芯片第一个控制端一次次输入脉冲信号,查看输出端输出结果。输出端接发光二极管,若输出端所接的发光二极管亮则说明输出高电平,对应记录输出结果为“1”;发光二极管不亮则说明输出低电平,对应记录输出结果为“0”。5.将测得的实验结果记录在实验数据表格中。测量结果见下表:9表2异步四位二进制可逆计数器实验结果状态表初状态A=0(实现加法)A=1(实现减法)00000001111100010010000000100011000100110100001001000101001101010110010001100111010101111000011010001001
7、0111100110101000101010111001101111001010110011011011110111101100111011111101111100001110【实验结果分析】91.实验记录的数据表格得出的状态表与设计过程中的状态表一致,理论与实际一致。说明实验成功的利用了74LS74与CC4030芯片设计出了一个异步四位二进制可逆计数器。2.实验结果可知:当将A置低电位时(A=0),进行加法计算,从0000加到11
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