文档介绍:实验十 Moore与Mealy型同步时序逻辑电路的分析与设计
、实验目的:
1•掌握同步时序逻辑电路的分析与设计方法。
掌握时序逻辑电路的测试方法。
了解时序电路自启动设计方法。
4•了解同步时序电路状态编码对电路优化作用。
二、实验原理:
Moore与Mearly型同步时序逻辑电路的分析方法:
时序逻辑电路的分析,按照电路图(逻辑图),选择芯片,根据芯片管脚, 在逻辑图上标明管脚号;搭接电路后,根据电路要求输入时钟信号(单脉冲信号 或连续脉冲信号),求出电路的状态转换图或时序图(工作波形),从中分析出电 路的功能。
Moore与Mearly型同步时序逻辑电路的设计方法:
(1) 分析题意,求出状态转换图。
(2) 状态分析化简:确定等价状态,电路中的等价状态可合并为一个状态。
(3) 重新确定电路状态数N,求出触发器数n,触发器数按下列公式求:2n-1<N<2n (N为状态数、n为触发器数)。
(4) 触发器选型(D JK)。
(5) 状态编码,列出状态转换表,求出状态方程、 驱动方程。
(6) 画出时序电路图。
(7) 时序状态检验,当N <2n时,应进行空转检 验,以免电路进入无效状态不能启动。
(8) 功能仿真,时序仿真。
同步时序逻辑电路的设计举例: 试用D触发器设421码模5加法计数器。
(1) 分析题意:由于是模5( 421码)加法计数器,其状态转换图如图1所示:
(2) 状态转换化简:由题意得该电路无等价状态。
(3) 确定触发器数:根据,2n-1<N <2n,n=3。
(4) 触发器选型:选择D触发器。
(5) 状态编码:Q3 Q2 Q1按421码规律变化。
(6)列出状态转换表,如表1.
利用卡诺图如图2,求状态方程、驱动方程。
自启动检验:将各无效状态代入状态方程,分析状态转换情况,画出完整
的状态转换图,如图3所示,检查是否能自启动
S3
(9)画出逻辑图,如图4所示
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三、实验仪器:
示波器1台。
2•函数信号发生器1台。
数字万用表1台。
多功能电路实验箱1台;
MM
.电
m
D
■■
n
■
H
K
D
四、实验内容:
模5 (421码)加法计数器功能检验:
按图4搭接电路,Cp接单脉冲信号P+, Q3Q2Q分别接逻辑指示灯L3L2L1,
英]卜間搶时序电■分輛
Rd接逻辑开关K12, Sd1、Sd2、Sd3分别接逻辑开关K1、K2、K3;接通电源后利
用Rd使计数器复位后,加单脉冲,观察计数 器工作情况,写出时序表,各无效状态利用
Sd1、Sd2、Sd3置数后,加单脉冲观察期次状态,话画出完整的状态转换图;
模5(421码)加法计数器时序图观测:
将Cp改接TTL信号(f=10kHz),用双踪示波器观察并记录 Cp, Q3 Q2、Q1波形。
设计模10(8421BCD加法计数器。
设计模10(5421BCD加法计数器。
Mearly型