最近又用到了数电实验设计的一些操作和设计思想,遂整理之。
广告流水灯
实验内容
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,工作时始终为 1 暗 7 亮,且这一个暗灯循环右移。
1) 写出设计过程,画出设计的逻辑电路图,按图搭接电路
2) 将单脉冲加到系统时钟端,静态验证实验电路
3) 用 TTL 连续脉冲信号加到系统时钟端,用示波器观察并记录时钟脉冲 CP、触发器的输出端 Q2、Q1、Q0 和 8 个 LED 上的波形
实验设计方案
- 列出状态转移真值表通过卡诺图化简,求出Q0,Q1,Q2表达式
- 将Q2,Q1,Q0连接到74138译码器上,将译码器与灯相连
- 列出状态转换表
Q2n | Q1n | Q0n | Q2n+1 | Q1n+1 | Q0n+1 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
逻辑化简
Q2n+1的卡诺图
Q1n Q0n Q2n | 00 | 01 | 11 | 10 | |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | |
Q1n+1的卡诺图
Q1n Q0n Q2n | 00 | 01 | 11 | 10 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
Q0n+1的卡诺图
Q1n Q0n Q2n | 00 | 01 | 11 | 10 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
逻辑电路图
硬件连接图
利用触发器、组合函数器件和门电路组合成顺序脉冲发生器。可以选用两片7474和3线-8线译码器构成顺序脉冲发生器电路。
序列发生器
实验内容
分别用MSI计数器设计一个具有自启动功能的01011序列信号发生器
- 写出设计过程,画出电路逻辑图
- 搭接电路,并用单脉冲静态验证实验结果
- 加入TTL连续脉冲,用示波器观察并记录时钟脉冲CLK、序列输出端的波形
实验设计方案
拟采用带反馈逻辑电路的移位寄存器实现序列信号发生器。
考虑到,4<5<8,预计采取3位移位寄存器。
验证是否满足“自启动”的要求。经验证,11个无效状态均可直接或间接地转化为某一有效状态。