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。