十二进制同步计数器的设计

信息科学系邱泽敏[e-mail]实验四同步计数器的设计同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》2/281.熟悉J-K触发器的逻辑功能。2.掌握J-K触发器构成同步计数器。实验目的同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》3/281．用JK触发器和门电路设计一个特殊12进制计数器，要求使用权的排列为8421的非BCD码，即允许使用1010及以后各码，其十进制数的状态转移图为：2．静态检查：用逻辑开关模拟输入的非BCD码，并把输出接“0～1”显示器检查，触发器CP端接单脉冲，看电路工作是否正常。3．动态检查：触发器CP端接连续脉冲，用示波器观察输出的波形。000102030405060711100908实验内容所用器件：109X2、00X1、08X1同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》4/28所用器件109X2、00X1、08X1双𝐉−𝑲触发器（上升沿触发）Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08触发器特性方程：𝑸𝒏+𝟏=𝑱𝑸𝒏+𝑲𝑸𝒏同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》5/281．确定电路所需的触发器数目。2．列出计数器的状态转换图。3．根据状态转换图画出状态转换表。4．根据状态转换表，写出J-K触发器的状态方程和驱动方程。5．检查自启动性。6．画出逻辑图。时序电路设计步骤同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》6/28设计过程1．确定电路所需的触发器数目。2．列出计数器的状态转换图。3．根据状态转换图画出状态转换表。4．根据状态转换表，写出J-K触发器的状态方程和驱动方程。5．检查自启动性。6．画出逻辑图。4同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》7/281．确定电路所需的触发器数目。2．列出计数器的状态转换图。3．根据状态转换图画出状态转换表。4．根据状态转换表，写出J-K触发器的状态方程和驱动方程。5．检查自启动性。6．画出逻辑图。Q3Q2Q1Q0000000010010001101001011101010011000011101100101同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》8/281．确定电路所需的触发器数目。2．列出计数器的状态转换图。3．根据状态转换图画出状态转换表。4．根据状态转换表，写出J-K触发器的状态方程和驱动方程。5．检查自启动性。6．画出逻辑图。000000010001001000100011001101000100010101010110011001110111100010001001100110101010101110110000同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》9/281．确定电路所需的触发器数目。2．列出计数器的状态转换图。3．根据状态转换图画出状态转换表。4．根据状态转换表，写出J-K触发器的状态方程和驱动方程。5．检查自启动性。6．画出逻辑图。同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》10/28𝐽3=𝑄2𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾3=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽2=𝑄3𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾2=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽1=𝑄0𝑛𝐾1=𝑄0𝑛𝐽0=1𝐾0=0𝑸𝒏+𝟏=𝑱𝑸𝒏+𝑲𝑸𝒏同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》11/281．确定电路所需的触发器数目。2．列出计数器的状态转换图。3．根据状态转换图画出状态转换表。4．根据状态转换表，写出J-K触发器的状态方程和驱动方程。5．检查自启动性。6．画出逻辑图。分别检查1100、1101、1110、1111能否进入有效循环里面同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》12/281．确定电路所需的触发器数目。2．列出计数器的状态转换图。3．根据状态转换图画出状态转换表。4．根据状态转换表，写出J-K触发器的状态方程和驱动方程。5．检查自启动性。6．画出逻辑图。𝐽3=𝑄2𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾3=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽2=𝑄3𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾2=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽1=𝑄0𝑛𝐾1=𝑄0𝑛𝐽0=1𝐾0=03210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08𝑱𝟑=𝑸𝟐𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝐾3=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽2=𝑄3𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾2=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽1=𝑄0𝑛𝐾1=𝑄0𝑛𝐽0=1𝐾0=03210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08𝑸𝟐𝒏𝑸𝟎𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝑸𝟐𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝐽3=𝑄2𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝑲𝟑=𝑸𝟏𝒏+𝑸𝟎𝒏=𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝐽2=𝑄3𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾2=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽1=𝑄0𝑛𝐾1=𝑄0𝑛𝐽0=1𝐾0=03210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08𝑸𝟎𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝐽3=𝑄2𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝑲𝟑=𝑸𝟏𝒏+𝑸𝟎𝒏=𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝐽2=𝑄3𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝑲𝟐=𝑸𝟏𝒏+𝑸𝟎𝒏𝐽1=𝑄0𝑛𝐾1=𝑄0𝑛𝐽0=1𝐾0=03210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08𝑸𝟎𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝐽3=𝑄2𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾3=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛=𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝑱𝟐=𝑸𝟑𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝐾2=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽1=𝑄0𝑛𝐾1=𝑄0𝑛𝐽0=1𝐾0=03210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08𝑸𝟎𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝑸𝟑𝒏𝑸𝟑𝒏𝑸𝟏𝒏𝑸𝟎𝒏𝐽3=𝑄2𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾3=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛=𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐽2=𝑄3𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾2=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝑱𝟏=𝑸𝟎𝒏𝐾1=𝑄0𝑛𝐽0=1𝐾0=03210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08𝑸𝟎𝒏𝐽3=𝑄2𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾3=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛=𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐽2=𝑄3𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾2=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽1=𝑄0𝑛𝑲𝟏=𝑸𝟎𝒏𝐽0=1𝐾0=03210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08𝑸𝟎𝒏𝐽3=𝑄2𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾3=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛=𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐽2=𝑄3𝑛𝑄1𝑛𝑄0𝑛𝐾2=𝑄1𝑛+𝑄0𝑛𝐽1=𝑄0𝑛𝐾1=𝑄0𝑛𝑱𝟎=1𝑲𝟎=03210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS0810电源/地3210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS0810+5V地同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》22/28功能脚设置3210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS08“1”“1”接开关，设置为1同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》23/28接输出3210Vcc1413121110981234567地Vcc1413121110981234567地74LS0074LS0810同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》24/28实验要求1.搭建电路，进行实验的验证：静态检查4个109的CP引脚接“单脉冲”，逐个查看输出状态。动态检查4个109的CP引脚接“连续脉冲”，用示波器查看动态波形。2.确认无误后写实验报告3.完成之后检查方可离开同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》25/28静态检查单脉冲每按一下，输出就按照状态转换表进行状态变换。0000000100100011010001010110011110001001101010110000同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》26/28动态检查CP12345678910111213𝑸𝟑𝑸𝟐𝑸𝟏𝑸𝟎00001000010011000010101001101110000110010101110100001000同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》27/28线接好后1.静态检查是否能按顺序计数；2.接着连好动态的线，查看波形；3.完成实验报告；4.检查、签名后，拔线、关电脑后方可离开；5.注意带走自己的东西（特别是垃圾），把椅子放回原位。同步计数器的设计《数字电路与逻辑设计》28/28实验报告要求一．实验目的二．实验内容三．实验设备（含设备、所用器件）四．实验设计（状态转换表、卡诺图、状态方程、驱动方程、逻辑图）五．实验结果（静态检查的结果、动态波形图）