二位二进制计数器DOC.docx
- 文档编号:13350297
- 上传时间:2023-06-13
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:1.72MB
二位二进制计数器DOC.docx
《二位二进制计数器DOC.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二位二进制计数器DOC.docx(14页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
二位二进制计数器DOC
课程设计任务书
学生姓名杜佳专业班级计算机zy1202班
指导教师袁晓玲学院名称计算机科学与技术学院
一、题目:
二位二进制计数器。
外部输入X=1时,计数器加1计数,外部输入X=0时,计数器保持不变。
原始条件:
使用D触发器(74LS74)、“与”门(74LS08)、“或”门(74LS32)、非门(74LS04),设计二位二进制计数器。
二、要求完成设计的主要任务如下:
1.能够运用数字逻辑的理论和方法,把时序逻辑电路设计和组合逻辑电路设计相结合,设计一个有实际应用的数字逻辑电路。
2.使用同步时序逻辑电路的设计方法,设计二位二进制计数器。
写出设计中的三个过程。
画出课程设计图。
3.根据74LS74、74LS08、74LS32、74LS04集成电路引脚号,在设计好的二位二进制计数器电路图中标上引脚号。
4.在试验设备上,使用74LS74、74LS08、74LS32、74LS04集成电路连接、调试和测试二位二进制计数器电路。
5.设计报告书包括:
设计内容与设计要求、设计原理和过程、调试分析、心得体会、参考文献。
三、课程设计进度安排
序号
设计内容
时间
1
查阅资料,熟悉实验平台和相关芯片的使用方法,完成理论设计过程,画出电路图;标上引脚。
18周
2
电路修改、接线、排错、实现;分析归纳设计过程,撰写计算机硬件综合设计报告
19周
合计
2周
指导教师签名:
年月日
系主任(责任教师)签名:
年月日
一、实验目的:
1、深入了解和掌握同步时序逻辑电路的设计过程;
2、了解74LS74、74LS08、74LS32、74LS86及74LS04芯片的功能;
3、能够根据电路图连接好实物图,并实现其功能。
学会设计过程中的检验与完善。
二、题目理解和功能描述:
用数字逻辑实验板和若干集成芯片实现如下功能:
利用逻辑电平区域中八盏灯的任三盏作为实验的输入和输出,其中以1盏灯(如K1)作为输入x,用以改变输入的0、1特性,对应两位二进制数的四个状态,二位二进制计数器逻辑结构如图一所示。
计数器输出y2y1
输入x
时钟输入
图1两位二进制数逻辑结构
当输入x为1时对应的输出序列:
00011011
此时实验板上输出灯的亮暗变化如下:
亮亮亮暗暗亮暗暗
题目:
二位二进制计数器。
外部输入X=1时,计数器加1计数,外部输入X=0时,计数器保持不变。
原始条件:
使用D触发器(74LS74)、“与”门(74LS08)、“或”门(74LS32)、非门(74LS04),设计二位二进制计数器。
D触发器(74LS74)与”门(74LS08)
74ls74真值表非门(74LS04)
或门(74ls32)异或门简图
但实验还需要两个异或门,由于没有提供,所以的自己组装,由下面的结构图,利用两个非门、与门和一个或门组装而成。
异或门逻辑电路图
三.逻辑电路设计
第1步,根据逻辑电路的要求,作出原始状态图和原始状态表,如下图所示。
原始状态图
010
11
0
010
现态
次态
x=0
x=1
00
00
01
01
01
10
10
10
11
11
11
00
表1二位二进制计数器状态表
第2步,确定激励函数和输出函数。
状态转移真值表
输入
现态
激励函数
次态
x
y2
y1
D2
D0
y2(n+1)
y1(n+1)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
根据状态转移真值表画出D1、D2的卡诺图,如下所示。
D2:
xy2
y100011110
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
D1:
y1xy200011110
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
D2=y2y1+xy2+xy2y1=y2⊕xy1
D1=xy1+xy1=x⊕y1
第三步:
根据激励函数,同步时序逻辑电路电路图如下图所示。
CP
Q1
x
Q2
四、连接线路及调试
实验电路连接
计数器的连接时需注意:
根据设计电路图,对照集成电路名称及引脚编号对电路进行连接。
其中,开关输入x连接k1,时钟输入CP连接单脉冲2,两个状态的输出连接数码显示部分的A5、A6。
连接过程中遵循着如下顺序:
1.连接每一个集成电路的电源(黄色)和接地端(蓝色),每一个集成电路的电源和地都是并联接入。
2.给D触发器连入时间脉冲信号。
3.检查器件的是否能正常工作。
对每一个器件的输入、输出进行检查,以便能顺利进入计数器的连接,减少错误干扰。
4.给计数器接线,接线顺序依照激励函数表达式的顺序,并在电路图上标注引脚,以免出现漏连、错连的现象。
第一步是检测芯片是否正常工作,检查并确定实验设备上的集成电路是否符合要求。
在检测过程中,导线在插孔中一定要牢固接触,集成电路引脚与引脚之间的连线一定要良好。
注意芯片摆放的方向,避免将芯片接反导致实验的失败。
经检测证明所有芯片均能正常工作。
连接芯片引脚时必须得查清引脚的含义,在之前的试验中,由于错将清零的CLR当成了CP导致实验出了问题。
后来在网上搜了一下,得知结果如下:
注意D触发器引出端符号:
1CP、2CP时钟输入端
1D、2D数据输入端
1Q、2Q、
、
输出端
CLR1、CLR2直接复位端(低电平有效)
PR1、PR2直接置位端(低电平有效)
后来在网上在检测过程中,电路连接正确时有些芯片往往不能正常工作,反复调试后才发现电路板有些插孔接触不良,需要慢慢转动电线或者插孔换才能正常工作,这也在一定程度上影响了我们的实验。
五、实验结果
1.使得K1的开关向上(输入的信号为1)按击单脉冲按钮,那么得出结果如下图:
00+1=01。
2.按击单脉冲按钮,得出结果如下图:
01+1=10。
3.按击单脉冲按钮,得出结果如下图:
10+1=11。
4.向下掰动K1的开关,则意味着X输入的值为0。
多次按击单脉冲按钮,得出结果恒如下图:
11+0=11
5.按击单脉冲按钮,得出结果如下图:
11+1=00。
循环跳位:
六、设计总结
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.在本次课程设计中,我学到了很多东西,不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,但是通过不断地调试最终都一一解决了,这对我积累经验有一定帮助。
同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,这也对我有一定的警示,一定要温故知新。
二位二进制计数器有多种设计方案,只要能达到实验效果的都算符合要求,可是有的的效果并不理想。
所以需要调试来发现问题,以寻找最佳解决方案,简化实验过程和试验线路也是十分重要的。
因为面板上有部分插槽有问题,可用资源有限,所以尽量简化实验。
同时更简单的实验也便于实施,和寻找问题,是实验成败的一个重点。
同时我们也应该注意连线时的一些问题。
1、刚开始实验时,要检查各个芯片能否正常工作,以防止在最终连成电路后,不至于出现不必要的问题,提高工作效率。
2、导线在插孔中一定要牢固接触,不要发生松动;集成电路引脚与引脚
3、在组合逻辑电路连线时,为了防止连线时出错,可以在每连接一根线以后,在组合逻辑电路图中做一个记号,这样可以避免联线搞错,连线漏掉,多余连线的现象发生。
4标出集成电路引脚。
5实验过程中必须讲究协作精神,分工明细。
连接线路时必须记住插口的次序,否则找不到时再回去搜索会浪费时间,而且常常找不到错误,使得整个线路需要重连。
总之,通过本次课程设计,我对专业的要求有了新的认识。
这是一门实践性很强的学科,需要我们注意对自己动手能力的培养。
同时电路的设计要求做到简明、经济、实用,这就要求我们设计出简单实用的电路,以满足用户的不同需求。
七、参考文献
[1]《数字逻辑》/胡家宝编著.-北京:
机械工业出版社,2006.2;
[2]XX百科“或门”引脚图:
2014/6/21等
[3]XX文库:
74LS74引脚图及简介2014/6/25
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 二进制 计数器 DOC