电子实验报告用D触发器做十进制计数器

计数器实际上是对时钟脉冲进行计数，每来一个脉冲，计数器状态改变一次。 8421 BCD 码十进制加计数器在每个时钟脉冲作用下，触发器输出编码值加

1,

编码顺序与8421 BCD 码一样，每个时钟脉冲完成一个计数周期。由于电路的状 态数、状态转换关系及状态编码都是明确的，因此设计过程较简单。

4. 实验过程

1） 列出状态表

十进制计数器共有十个状态，需要4个D 触发器构成，其状态表1-1所示。

表1-18421 BCD 码同步十进制加计数器的状态表

计数脉冲 CP 的顺序

状态

状态（激励信号）

Q3 Q2 Q1 Q0 Q3 (D3)

Q2 (D2) Q1 (D1) Q3 (0D0)

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 0 1 0 0 0 1 1 3 0 0 1 1 0 1 0 0 4 0 1 0 0 0 1 0 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 6

0 1 1 0 0 1 1 1 7

1

1

1

1

1. 实验内容

用D 触发器设计一个同步十进制计数器

2. 实验器材

3. 实验原理

10 0 1

(2)确定激励方程组

按表1-1可画出触发器激励信号的卡诺图，如图 4个触发器组合16个状态(0000 - 1111)，其中有6个转台(1010 - 1111 )在

8421 BCD 码十进制计数器中是无效状态， 表示。于是，得到激励方程组：

1-1所示。

在图 1-1所示的卡诺图中以无关项X Q

Q ；

Q.

y

Q"

r

Q,

Q,

Q

；

Qs

Q.

<

y

Q

：

图1-1 (3)画出逻辑图，并且检查自启动能力 检查激励方程组可画出逻辑图，如图1-2所示。 为之地电平有效，如果系统没有复位信号，电路的

平计数器能够正常工作。

卡诺图

图中，各触发器的直接置0端 RESET 输入端应保持为高电

图1-2

检查自动启动能力的方法是： 1101、1110和1111分别为状态，

带入电路的状态方程组而求其次状态。如果还 没有进入有效状态，再以新的状态作为现态以此类推，看最终能否进入有效状态。

结果证明，这6个状态在一、两个时钟周期后全部都能进入有效循环状态，

电路

具有自启动能力。于是，可画出完全状态图，如图

图1-3 电路的状态图

如果需求电路必须从0000开始计数，则可将前述复位电路连接在 入端。在开始计数前使RESET 产生低电平脉冲，强制4个触发器进入

CP

逻辑电路

讲该电路的6个无效状态：1010、1011、1100、 1-3所示。

RESET 输

0000的初始状态，待RESET=1后再开始计数。

5. 实验小结

了解了各个行芯片的作用；

了解了实验过程，并明白了实验原

理； 做实验时，得实物图和连线图相

结合；

连好线路图以后需要多次实验，以确保连线准确；

在做实验的过程中，不懂的地方需要多向老师及同学请教，以确保实验 能够按时完成。

6. 实验心得

关于面包板，面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。由于各种 电

子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间， 而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、 调试和训练。每一条金 属片插入一个塑料槽，在同一个槽的插孔相通，不同槽的插孔不通。三组五孔相 通，一组五孔相通。铜线必须插入金属孔中，铜线太长容易引起短路。关于集成 块的插法，由于集成块引脚间与距离与插孔位置有偏差，必须预先调整好位置， 小心插入金属孔中，不然会引起接触不良，而且会使铜片位置偏移。在接线以前 要把导线拉直。两个三组五孔和中间四组五孔相同接通， 整形连通，常用来接电 源和接地。左边整列连通，右边整列接通。常用来外界电源和地。整块板上的元 器件的布局要合理，是走线距离短，接线方便，整洁美观。导线量好长度后，剥 好线头，根据走线位置折好后插入面包板。走线方向为“横平，竖直” 。多个线 控接同一个地方时，可以串接，以减少走线距离。一根导线可以直通的地方尽量 只用一根线，用多更导线转接费事又容易出错。

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