时序逻辑电路的设计
一、实验目的
1熟悉集成计数器的逻辑功能和各控制端的作用。2掌握计数器的使用方法。3掌握任意进制计数器的设计方法。4了解8421BCD和5421BCD的编码规则。二、实验器材集成计数器74LS90、四2输入与非门74LS00、双4输入与非门74LS20、四异或门74LS86、六非门74LS04、显示译码器74477448、七段数码管
三、实验任务及要求1设计要求(1)用1片74LS90和1片与非门设计一个5进制计数器。(2)用2片74LS90和1片与非门设计一个四十以内(十以上)的任意进制计
数器。2实验内容(1)测试所用芯片74LS90的逻辑功能(置0、置9、8421BCD计数输出功能)。(2)组装所设计的时序逻辑电路,并验证其功能是否正确。提示:计数器的状态输出端分别接在实验箱上的显示译码器的输入端,用七段数码管显示计数状态值。CP接实验箱上的可调连续脉冲。
四、实验原理174LS90的逻辑功能
f74LS90是二-五-十进制异步计数器。(1)R91R92“1”,Q3Q2Q1Q01001,置9;(2)R01R02“1”,R91‖R92“0”,Q3Q2Q1Q00000置0;(3)计数脉冲由CP0端输入,输出由Q0端引出,即得二进制计数器;(4)计数脉冲由CP1端输入,输出由Q3Q2Q1端引出,即得五进制计数器;(5)将Q0和CP1相连,计数脉冲由CP0端输入,输出由Q3Q2Q1Q0端引出,即得8421BCD码十进制计数器;
2时序逻辑电路的基本设计方法Step1:明确设计电路功能,作出基于功能涉及到的所有编码排序的状态转换图;Step2:判断电路是否有输入或输出变量,并根据状态转换图画出状态转换表;
fStep3:根据状态转换表,分离出各触发器输出量Q0Qm(m1、2、3…)、输出变量Y的卡诺图并化简,得到各个触发器的状态方程;Step4:选用恰当的触发器(一般选用JK触发器),通过将每个触发器的输出量Qi变形并与所选触发器的特征方程比对,得到各触发器的控制函数;Step5:画电路图。根据选用的各个触发器的控制函数及输出函数,借助逻辑门电路连接电路图;Step6:根据状态转换图,判断所设计的电路能否自启动。五、实验电路(1)设计一个5进制计数器
利用74LS90自带的5进制计数器,即可设计一个5进制计数器(2)设计一个四十以内(十以上)的任意进制计数器。
这是一个25(55)进制计数器使用两片74LS90,两片都实现五进制,再将两片进行级联即可,设计一个25进制计数器六、总结调试过程所遇到的问题及解决方法问题(1)74LS90的五进制输出89端无法跳变,只有11端能正常跳变解决方法经老师提醒,我更换了新的芯r