實驗十-Moore型同步時序邏輯電路的分析與設(shè)計

實驗十Moore型同步時序邏輯電路的分析與設(shè)計一．實驗?zāi)康模?.同步時序邏輯電路的分析與設(shè)計方法2.掌握時序邏輯電路的測試方法。二．實驗原理：1.Moore同步時序邏輯電路的分析方法：時序邏輯電路的分析，按照電路圖（邏輯圖），選擇芯片，根據(jù)芯片管腳，在邏輯圖上標明管腳號；搭接電路后，根據(jù)電路要求輸入時鐘信號（單脈沖信號或連續(xù)脈沖信號），求出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或時序圖（工作波形），從中分析出電路的功能。Moore同步時序邏輯電路的設(shè)計方法：分析題意，求出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。（2）狀態(tài)分析化簡：確定等價狀態(tài)，電路中的等價狀態(tài)可合并為一個狀態(tài)。（3）重新確定電路狀態(tài)數(shù)N，求出觸發(fā)器數(shù)n，觸發(fā)器數(shù)按下列公式求：2n-1<N<2n（N為狀態(tài)數(shù)、n為觸發(fā)器數(shù)）。（4）觸發(fā)器選型（D、JK）。（5）狀態(tài)編碼，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，求出狀態(tài)方程、驅(qū)動方程。（6）畫出時序電路圖。（7）時序狀態(tài)檢驗，當N<2n時，應(yīng)進行空轉(zhuǎn)檢驗，以免電路進入無效狀態(tài)不能啟動。（8）功能仿真，時序仿真。3.同步時序邏輯電路的設(shè)計舉例：試用D觸發(fā)器設(shè)421碼模5加法計數(shù)器。分析題意：由于是模5（421碼）加法計數(shù)器，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖1所示：（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)換化簡：由題意得該電路無等價狀態(tài)。確定觸發(fā)器數(shù)：根據(jù)，2n-1<N<2n，n=3。觸發(fā)器選型：選擇D觸發(fā)器。（5）狀態(tài)編碼：Q3、Q2、Q1按421碼規(guī)律變化。列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如表1.利用卡諾圖如圖2，求狀態(tài)方程、驅(qū)動方程。自啟動檢驗：將各無效狀態(tài)代入狀態(tài)方程，分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換情況，畫出完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如圖3所示，檢查是否能自啟動。畫出邏輯圖，如圖4所示。實驗儀器：1.示波器1臺。2.函數(shù)信號發(fā)生器1臺。3.數(shù)字萬用表1臺。4.多功能電路實驗箱1臺；實驗內(nèi)容：模5（421碼）（基于D觸發(fā)器）加法計數(shù)器功能檢驗：按圖4搭接電路，Cp接單脈沖信號P+，Q3Q2Q1分別接邏輯指示燈L3L2L1，Rd----接邏輯開關(guān)K12，Sd1----、Sd2----、Sd3----分別接邏輯開關(guān)K1、K2、K3；接通電源后利用Rd----使計數(shù)器復(fù)位后，加單脈沖，觀察計數(shù)器工作情況，寫出時序表。模5（421碼）加法計數(shù)器時序圖觀察：將Cp改接TTL信號（f=10kHz),用雙蹤示波器觀察并記