数电实验之流水灯、序列发生器

 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

  1. 列出状态转移真值表通过卡诺图化简,求出Q0,Q1,Q2表达式
  2. 将Q2,Q1,Q0连接到74138译码器上,将译码器与灯相连
  3. 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

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1

0

0

1

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1

1

0

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1

0

1

1

0

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1

1

0

1

1

0

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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

  1. 写出设计过程,画出电路逻辑图
  2. 搭接电路,并用单脉冲静态验证实验结果
  3. 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。

卡诺图与逻辑化简

逻辑电路图

硬件连接示意图

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