Proteus数电仿真序列信号发生器电路设计

(Proteus数电仿真)序列信号发生器电路设计

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实验8 序列信号发生器电路设计

一、实验目的：

1．熟悉序列信号发生器的工作原理。

2．学会序列信号发生器的设计方法。

3．熟悉掌握ＥＤＡ软件工具Proteus 的设计仿真测试应用。

二、实验仪器设备：

仿真计算机及软件Proteus 。

74LS161、74LS194、74LS151

三、实验原理：

1、反馈移位型序列信号发生器

反馈移位型序列信号发生器的结构框图如右图

所示，它由移位寄存器和组合反馈网络组成，

从寄存器的某一输出端可以得到周期性的序列

码。设计按一下步骤进行：

（1）确定位移寄存器位数n ，并确定移位 寄存器的M 个独立状态。 CP

将给定的序列码按照移位规律每 n 位一组，划分为M 个状态。若M 个状态中出

现重复现象，则应增加移位寄存器的位数。用n+1位再重复上述过程，直到划分

为M 个独立状态为止。

（2）根据M 各不同状态列出寄存器的态序表和反馈函数表，求出反馈函数F 的

表达式。

（3）检查自启动性能。

（4）画逻辑图。

2、计数型序列信号发生器

计数型序列信号发生器和组合的结构框图

如图 所示。它由计数器和组合输出网络两部分 组成，序列码从组合输出网络输出。设计 过程分为以下两步： CP

（1）根据序列码的长度M 设计模M 计数器，状态可以自己定。

（2）按计数器的状态转移关系和序列码的要求组合输出网络。由于计数器的状

态设置和输出序列没有直接关系，因此这种结构对于输出序列的更改比较方便，

而且还能产生多组序列码。

四、计算机仿真实验内容及步骤、结果：

1、设计一个产生100111序列的反馈移位型序列信号发生器。

1、根据电路图在protuse 中搭建电路图 组合反Q1 Q2

Qn

组合输Q1 Q2 Qn

⑴选中protuse最左侧的compenent mode工具栏

⑵选择电路所需的元器件摆放到原理图的画布上，virtual instrument mode中选择示波器摆放到画布上观察电路输出波形，然后连接线路搭建电路，如图1：仿真电路图如图1所示

图1

⑶打开仿真开关，观察示波器的波形，如图2：

实验结果如图2所示

图2

图中第一个波形为所需要产生的序列，第二个为时钟信号

图中黄色波形为输出波形，蓝色波形为输入时钟的波形，可以观察到输出的脉冲波形为100111。

2、设计一个产生1101000101序列码的计数型序列信号发生器。

⑴查找元器件，如实验1的第（1）步。

⑵选择电路所需的元器件摆放到原理图的画布上，virtual instrument mode中选择示波器观察电路输出波形，然后连接线路，搭建电路，如图3

仿真电路如图3所示

实验结果如图4所示

五、实验报告要求：

1. 整理实验仿真电路及结果，将其截图贴在报告对应的位置。

六、实验总结与体会：

通过实验了解了如何使用protuse进行仿真数字电路，能够熟练的运用仿真软件进行数字电路的搭建，并且通过实验了解了74ls194，74ls161的性能指标以及应用电路和组合逻辑电路的设计和分析的方法，能在今后的学习中利用仿真进行更好的学习。