奥鹏网院作业 发表于 2015-10-20 16:37:41

2015奥鹏天津大学电工技术ewb离线作业实验十二

实验十二 时序逻辑电路分析
一. 实验目的
1. 学习利用EWB 对时序逻辑电路进行仿真测试的方法;
2. 了解十进制BCD码计数器和环形计数器的工作状态及逻辑功能;
3. 学习逻辑分析仪的使用方法。
二. 电路及说明
图2.12.1所示的十进制BCD码计数器由4个低电平异步置位JK触发器(JK Flip - Flop With Active Low Asynch Inputs)和7个2输入与门构成,计数器的代码输出直接由4个逻辑探针显示其状态,并经带译码器的7段数码显示器译码显示。计数脉冲由函数发生器提供,计数器的计数脉冲及代码输出还连接到逻辑分析仪的低5位输入端,以显示其波形。
图2.12.2为集成组件7490构成的两级十进制BCD码计数器,方波信号源作为低位的时钟脉冲(即计数脉冲)输入,低位的代码输出QA、QD经与门组合,作为高位的时钟脉冲(即计数脉冲)输入,两个带译码器的7段数码管作译码显示。
图2.12.3 为由8个低电平异步置位D触发器(D Flip - Flop With Active Low Asynch Inputs)构成的环形计数器,当键控开关接地时,计数器预置状态为10000000,接+5V时,计数器正常计数。8个逻辑探针用来指示计数器的输出状态,方波信号源作为时钟脉冲(即计数脉冲)。
三. 实验步骤
1. 十进制BCD码计数器
1).在数字集成组件工具栏,选择(拖曳到电路编辑区)4个低电平异步置位JK触发器(JK Flip - Flop With Active Low Asynch Inputs),在逻辑门工具栏选择7个2输入与门,在指示器件工具栏中选择带译码器的7段数码显示器和4个逻辑探针,将它们按照图2.12.1的位置摆放,并连接成十进制BCD码计数器及译码显示电路。

2). 双击函数发生器图标,打开其面板,设置矩形波输出,频率1Hz,占空比50%,幅值5V。计数器的计数脉冲及代码输出还连接到逻辑分析仪的低5位输入端,以显示其波形,从低位至高位由上而下依次排列,双击逻辑分析仪图标,打开其面板,在右下部Clocks per division框设置波形显示的时间轴刻度为1,单击面板下部Clock区的Set按钮,在弹出的Clock Setup对话框中,对波形采集的控制时钟进行设置:时钟模式(Clock mode)为内(Internal),时钟触发沿(Clock edge)为上跳沿有效(Positive),内时钟频率(Internal Clock rate)为2Hz 。按认可(Accept)钮结束设置。
      3).启动电路仿真,按动开关使其接地,计数器清零,再按一次开关,使其接+5V,计
数器开始计数。注意观察计数器状态的变化及数码管的显示,观测逻辑分析仪显示的计数脉冲及代码输出的波形。
停止电路仿真。点击逻辑分析仪窗口下的水平滚动条,可观察完整的波形。
选择Edit/Copy as Bitmap菜单命令,按住鼠标左键,在逻辑分析仪窗口四周拉出一个矩形,将其复制到剪贴板上,然后,再将其粘贴到电子文档中。
4).选择File | Save 菜单命令,将电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法,将电路图复制到粘贴板上,然后,将其粘贴到字处理软件的文档中。
2. 集成组件构成的两级十进制BCD码计数器

1).在数字集成组件工具栏,选择(拖曳到电路编辑区)2个十进制计数器7490(Decade counter),在逻辑门工具栏选择1个2输入与门,在指示器件工具栏中选择2个带译码器的7段数码显示器,在电源工具栏选择1个方波信号源,按照图2.12.1连接成两级十进制BCD码计数器及译码显示电路。
2). 方波信号源设置:频率:2Hz,幅值5V,占空比50%
3). 启动电路仿真,注意观察2个数码管的显示,是否符合十进制计数法则。
4).停止电路仿真。选择File | Save 菜单命令,将电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法,将电路图复制到粘贴板上,然后,将其粘贴到字处理软件的文档中。保存文档。
3. 环形计数器

      1).在数字集成组件工具栏,选择(拖曳到电路编辑区)4个低电平异步置位D触发器(D Flip - Flop With Active Low Asynch Inputs),在指示器件工具栏中选择8个逻辑探针,在电源工具栏选择1个方波信号源和1个直流电压源,将它们按照图2.12.3的位置摆放,并连接成环形计数器。
2). 方波信号源设置:频率:2Hz,幅值5V,占空比50%
3). 启动电路仿真。
将开关接地,使计数器预置状态10000000,再将开关接+5V,使计数器开始计数。注意观察计数器状态的变化规律,列出计数器的状态表。
4). 选择File | Save 菜单命令,将电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法,将电路图复制到粘贴板上,然后,将其粘贴到字处理软件的文档中。保存文档。
5).停止电路仿真。退出EWB,退出Windows 98 ,关闭计算机系统。
四. 实验报告要求:
    列出各时序逻辑电路的状态表,绘出其工作波形。


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