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( 74 LS 74 )、“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS

32 )、非门( 74 LS 04 )，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74 LS 74、74 LS 08、74 LS 32、74 LS 04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74 LS 74、74 LS 08、74 LS 32、74 LS 04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

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y 2 y 1

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：

此时实验板上输出灯的亮暗变化如下：

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( 74 LS 74 )、“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS 32 )、非门( 74 LS 04 )，设计二位二进制计数器。

D触发器( 74 LS 74 ) 与”门( 74 LS 08 )

74ls74真值表非门( 74 LS 04 )

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

0 1 0

1 1

0 0 1 0

表1 二位二进制计数器状态表

现态

次态)

1(1+n y )

1(0

+n y

x=0

x=1 00 00 01 01 01 10 10 10 11 11

11

00

00 0001 10

11

第2步，确定激励函数和输出函数。

状态转移真值表

D 2

D 1 D 2=y 2 y 1 + xy 2 + xy 2y 1=y 2⊕xy 1 D1=xy 1 +xy 1=x ⊕y 1

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。

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。