概述
实验报告
日期:2017.11.26 指导老师:窦老师
院系:信息院, 年级班级:17计算机
实验课程名称:数字逻辑
实验项目名称:设计‘101’序列检测器(可重复)
实验要求:
- 验证RS/D/JK/T触发器的功能;
- 熟悉逻辑分析仪,字发生器的使用;
一. 实验步骤:
(这里没有不确定的状态,所以是完全确定的同步时序电路的设计)
- 形成原始的状态图和状态表
这里是采用的Mealy型同步时序逻辑电路来实现序列检测器的功能
初始状态: A
状态1 : B
状态2 : C
现态
| 次态/输出 | |
X=0 | X=1 | |
A | A/0 | B/0 |
B | C/0 | B/0 |
C | A/0 | B/1 |
2. 状态化简(用隐含表)
由以上的隐含表可知此状态已是最简
3.状态编码
有三条规则可以得到
- AC
- AB,BC
- AB
优先级1>2>3的顺序编码
由此可得
A--00
B--01
C--10
二进制的状态图如下
现态 Y2/Y1 | 次态y2’y1’/输出 | |
X=0 | X=1 | |
0 0 | 00/0 | 01/0 |
0 1 | 10/0 | 01/0 |
1 0 | 00/0 | 01/1 |
4.确定激励函数和输出函数,并画出逻辑电路图
输入和现态 | 激励函数 | 输出函数 | |||||
X | y2 | y1 | J2 | K2 | J1 | K1 | Z |
0 | 0 | 0 | 0 | d | 0 | d | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | d | d | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | d | 1 | 0 | d | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | d | 1 | d | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | d | d | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | d | 1 | 1 | d | 1 |
经过库洛图化简后可得激励函数和输出函数的最简表达式:
在草稿纸上画出草图。
5.在 Ni Multisim上面实现电路的仿真下面附上自己实现的草图
(输入端用自发生器,CP接时钟脉冲发生器,输出端接逻辑分析仪来显示波形)
6.实验现象的记录,采用截屏波形的方法
字发生器采用的序列如下:
逻辑分析仪的结果波形如下
二.实验总结与心得
在实验中我们主要遇到了以下的几个问题:
1.为什么逻辑分析仪的CP没有波形
我们以前是把字发生器,时钟脉冲和逻辑分析仪的的频率调成一致,结果一直没有波形,
后来问老师才知道,没有必要把频率调成全部一致,但是其他组的成员调成一致后有波形(很奇怪)。
2. 一开始我们用的是Moore型的同步时序电路得出的波形正好慢了一格
问了老师后才知道可能是因为是CP的下降沿导致的波形的延后,为了做出完美的图,我们果断的采用了Meary型的同步时序电路,果然就没有了问题,推荐一下Meary的电路。
3.改成Meary的电路后还是没有出现想要的波形,问了同学才知道是步骤4确定激励函数和输出函数的过程中出错了(把d 1 写成了d 0),导致了K2求错了,十分感谢他的帮助,也希望大家能够更加仔细,不要像我一样,不然找起错误来真的让人抓狂。
4.还有感谢老师的帮助,老师上课讲得简单易懂,原本对我来说十分抽象的电路,触发器什么的在这次的实验下,竟然都没有那么陌生了,对自己的提升还是很满意的。
最后
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