文档介绍：试验三时序逻辑电路学习目标:1、掌握时序逻辑电路通常设计过程2、掌握时序逻辑电路时延分析方法,了解时序电路对时钟信号相关参数基础要求3、掌握时序逻辑电路基础调试方法4、熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图试验内容:1、广告流水灯(第9周课内验收)用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯,该流水灯由8个LED组成,工作时一直为1暗7亮,且这一个暗灯循环右移。(1)写出设计过程,画出设计逻辑电路图,按图搭接电路(2)将单脉冲加到系统时钟端,静态验证试验电路(3)将TTL连续脉冲信号加到系统时钟端,用示波器观察并统计时钟脉冲CP、触发器输出端Q2、Q1、Q0和8个LED上波形。2、序列发生器(第10周课内实物验收计数器方案)分别用MSI计数器和移位寄存器设计一个含有自开启功效01011序列信号发生器(1)写出设计过程,画出电路逻辑图(2)搭接电路,并用单脉冲静态验证试验结果(3)加入TTL连续脉冲,用示波器观察观察并统计时钟脉冲CLK、序列输出端波形。3、4位并行输入-串行输出曼切斯特编码电路(第10周课内验收,基础要求占70%,扩展要求占30%)在电信和数据存放中,曼彻斯特编码(Manchestercoding),又称自同时码、相位编码(phaseencoding,PE),它能够用信号改变来保持发送设备和接收设备之间同时,在以太网中,被物理层使用来编码一个同时位流时钟和数据。曼彻斯特编码用电压改变来分辨0和1,从高电平到低电平跳变代表0,而从低电平到高电平跳变代表1。信号保持不会超出一个比特位时间间隔。即使是0或1序列,信号也将在每个时间间隔中间发生跳变。这种跳变将许可接收设备时钟和发送设备时钟保持一致,。设计一个电路,它能自动加载4位并行数据,并将这4位数据逐一串行输出(高位在前),每个串行输出位全部被编码成曼切斯特码,当4位数据全部传输完成后,重新加载新数据,继续传输,。(1)写出设计过程,画出电路逻辑图,设计不许可手动加载数据。(2)加入TTL连续脉冲,用示波器观察观察并统计时钟脉冲CLK、串行数据输出端波形。(3)给串行数据增加起始位和结束位,其中起始位为“0”,结束位为“1”,起始和结束位一样要编码成曼切斯特码,(扩展部分,选作)试验内容:,工作时一直为1暗7亮,一个循环总共8个状态。由此能够得出结论,选择3个D触发器组成三个状态,再由一个74138实现八个流水灯1暗7亮工作状态。8个循环过程分别为:000→001→010→011→100→101→110→111→000;真值表:Q0nQ1nQ2nQ0n+1Q1n+1Q2n+1D0D1D20000010010010100100100110110111001001001011011011101101101111**********卡诺图:最简和或表示式:D0=Q0nQ1nQ2n+Q0nQ1n+Q0nQ2n化简结果:D0=Q0n⨁Q1nQ2n最简和或表示式:D1=Q1nQ2n+Q1nQ2n化简结果:D1=Q2n⨁Q1n化简结果:D2=Q2n逻辑电路图首先组合三个D触发器,并将其封装成一个元件。以下图所表示使用三个D触发器封装元件,连接D2,D1,D1。以下图所表示使用74138数据选择器,实现八个状态显示。以下图所表示实物连接图:示波器观察结果:。假如采取计数器设计,需要结构一个模为5循环,采取反馈置零方法,每一状态经过74138输出适宜结果。计数器74161状态改变:000→001→010→011→100→000Qc/CQB/BQA/A对应输出端口输出值000Y0N0001Y1N1010Y2N0011Y3N1100Y4N1输出结果:Y=Y1N*Y3N*Y4N逻辑电路图74161连接方法以下图所表示,经过LDN端口,当抵达”100”状态时,重新加载数据,回到“000”状态。以下图所表示将Qc/C,QB/B,QA/A连接到74138实现最终输出,以下图所表示。实物连接图寄存器实现设计过程产生序列01011。假如采取计数器设计,,一样需要组成一个循环,采取左移或右移。以右移为例,寄存器状态改变以下:0101→1011→0110→1101→1010→0101以最高位为输出位,即可满足循环输出序列01011,同时还应该满足自开启。真值表:Q3nQ2nQ1nQ0nDSR01011101100110**********卡诺图:经过卡诺图化简表示式DSR=Q3nQ2n+Q1nQ0n考虑到自开启,假如不添加冗余向,寄存器将陷入0000→0000死循环当中,添加一项Q3n*Q2n*Q2n*Q0n,使DSR=Q3nQ2n+Q1nQ0n+Q3n*Q