实验八 序列信号发生器
序列信号发生器的分析与研究
序列信号发生器的分析与研究摘要信号发生器用来产生频率为20Hz～200kHz的正弦信号（低频）。
除具有电压输出外，有的还有功率输出。
所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。
另外，在校准电子电压表时，它可提供交流信号电压。
在数字信号的传输和数字系统的测试中，有时需要用到一组特定的串行数字信号，我们通常把这种串行数字信号叫做序列信号。
而产生序列信号的电路则称为序列信号发生器。
本文主要是通过序列信号发生器的原理、产生方式和分类，以及对电路进行设计仿真等几方面阐述了序列信号发生器分析与研究关键词：序列信号发生器电路仿真移位寄存器目录1、绪论·····················- 1 -1.1、信号发生器的简介：················- 1 -1.1.1、信号发生器简介：················· - 1 -1.1.2、信号发生器的工作原理：·············· - 1 -1.1.3、信号发生器的结构················· - 1 -1.1.4、信号发生器的分类················· - 2 -1.1.5、信号发生器的应用：················ - 2 -2、序列发生器的分析：················- 4 -2.1、序列信号发生器的介绍···············- 4 -2.2、序列信号发生器的工作原理：············- 4 -2.3、序列信号发生器的分类：··············- 4 -2.3.1、移位型序列信号发生器··············· - 4 -2.3.2、计数型序列信号发生器··············· - 5 -3、序列信号发生器的设计···············- 7 -3.1、序列信号发生器的设计：··············- 7 -3.2、序列信号发生器的实现步骤·············- 7 -3.3、器件及相关介绍：················- 13 -3.3.1、所用器件：···················- 13 -3.3.2、所用器件的介绍：················- 13 -4、结论····················- 21 -致谢·····················- 22 -参考资料···················- 23 -1、绪论1.1、信号发生器的简介：1.1.1、信号发生器简介：凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
序列信号发生器
序列信号发⽣器辽宁⼯业⼤学数字系统综合实验课程设计（论⽂）题⽬：序列发⽣器设计院（系）：电⼦与信息⼯程学院专业班级：通信091学号：学⽣姓名：指导教师：教师职称：起⽌时间：2011.12.12—2011.12.26课程设计（论⽂）任务及评语⽬录第1章序列信号发⽣器的原理介绍 (1)1.1序列信号发⽣器的原理介绍 (1)1.2 计数器介绍 (1)1.3 数据选择器介绍 (1)第2章序列发⽣器的设计与仿真 (2)2.1实验要求 (2)2.2 利⽤74160及74151芯⽚设计序列发⽣器 (2)2.3设计步骤 (4)2.4设计逻辑图 (5)2.5编译并仿真 (6)第3章实验箱连接图 (6)第4章实验总结 (7)4.1实验设计分析 (7)4.2总结 (7)参考⽂献 (8)第1章序列信号发⽣器的原理介绍1.1序列信号发⽣器的原理介绍在数字电路设计中，有些时候需⽤⼀组⾮常特殊的数字信号。
⼀般情况下我们就将这种特殊的串⾏数字信号叫做序列信号。
⽣成这样的⼀组特定序列信号的电路叫做序列信号发⽣器。
序列信号发⽣器的设计⽅法有多种：(1)使⽤环形计数器设计“1000…0”型序列信号发⽣器;(2)使⽤扭环计数器设计“11…100…0”型序列发⽣器；(3)任意类型的序列发⽣器a.使⽤D触发器设计序列发⽣器b.使⽤计数器和多路复⽤器设计序列发⽣器c.⽤移位寄存器和反馈组合电路（分⽴门电路，译码器，多路复⽤器）设计1.2 计数器介绍在设计数字电路时⽤的⽐较多时序电路可能就是计数器。
它不仅可以⽤于对时钟脉冲计数，也可以⽤于分频、节拍脉冲以及脉冲序列还有就是进⾏数字运算。
总之⽤法⾮常的⼴泛，计数器的种类⾮常繁多。
计数器可以分为同步计数器和异步计数器这样2种。
在同步计数器中，当时钟脉冲输⼊时触发器翻转是同步发⽣的。
然⽽在异步计数器中，触发器的翻转有先后顺序，不是在同⼀时间发⽣的。
另外计数器还有三种。
随着计数脉冲的不断输⼊⽽作增加计数的叫做加法计数器，做减少计数的叫做减法计数器，可以增加也可以减少的叫做可逆计数器。
序列信号发生器课件
数字电路与系统东南大学信息科学与工程学院第七章常用时序逻辑电路模块及应用寄存器和移位寄存器计数器序列信号发生器◆在数字系统测试和数字信号传输时，会用到一些串行的周期性数字信号，这种串行的周期性数字信号称为序列信号；◆序列信号是在时钟脉冲作用下产生的一串周期性的二进制信号；◆在序列信号的一个周期中，包含的二进制数据位数称为序列长度；◆能产生序列信号的电路称为序列信号发生器；◆序列信号发生器的设计分为两种情况：给定序列信号设计电路；给定序列长度设计电路；给定序列信号设计电路：◆对于给定的序列信号，设计发生器电路一般有两种结构：⏹计数型序列信号发生器；⏹移存型序列信号发生器；（1）计数型序列信号发生器◆计数型序列信号发生器的结构如图：◆计数型序列信号发生器特点是：所产生的序列信号的长度等于计数器的模值，并可根据需要产生一个或多个序列信号；计数型序列信号发生器的设计方法：◆首先构成与序列长度P相同的一个模P计数器；◆选择适当的数据选择器，把要产生的序列按规定的顺序加在数据选择器的数据输入端；◆地址输入端与计数器的输出端适当地连接在一起；◆还可以把输出序列作为计数器的输出，也就是在计数器的基础上增加一个输出函数，输出所需要的序列；例：计数器74161和数据选择器构成一个01100011序列发生器；◆由于序列长度P=8，74161构成模8计数器；◆数据选择器产生序列；◆如图：逻辑图：◆用74161及门电路构成的01010序列信号发生器及状态表◆在这里，Z的输出没有采用最简表达式Q0，是因为如果采用Q0，就会存在100变为101短暂的时刻在输出上出现毛刺（为什么？）（2）移存型序列信号发生器◆移存型序列信号发生器结构如图；◆它是以移位寄存器作为存储器件，移位寄存器的级数n应该满足2n大于等于序列长度；例：用移位寄存器构成的“00010111”序列信号发生器，该序列是左边0先输出，1最后输出。
◆序列信号长度为8，至少应该使用3位移位寄存器；◆我们把移位寄存器的工作状态列出来：序列发生器的状态转移表：例：用移位寄存器构成的“000101”序列信号发生器；◆给定的序列长度为6，因此，移位寄存器的位数应该大于等于3；◆如果选3，列状态转移表如右图所示：◆可以看出，当状态为010时，有两种转移：101和100；◆因此，必须增加移位寄存器的位数，取4；◆状态转移为：◆状态转移表◆逻辑图已知序列长度设计序列信号发生器：◆M序列码发生器是一种反馈移位型结构的电路，它由n位移位寄存器加异或反馈网络组成，其序列长度M＝2n-1；◆只有一个多余状态，即全0状态，所以称为最长线性序列码发生器；◆由于其结构已定型，且反馈函数和连接形式都有一定的规律，因此利用查表的方式就可以设计出M序列码发生器电路；◆部分M序列码的反馈函数F和移位寄存器位数n的对应见下页表；◆给定一个序列信号长度M，根据M＝2n-1求出n；相应的反馈函数F；◆M序列的反馈函数表：例：采用双向移位寄存器74194设计产生M=7的M序列码◆根据M=2n-1，确定n=3；◆再查表可得反馈函数F=Q2⊕Q3；◆在74194中是Q1⊕Q2逻辑图为：逻辑图修改为：7.3 序列信号发生器②利用全0 状态重新置数，从而实现自启动：◆设计M序列码发生器的关键在于查表获得反馈函数，在设计的时候需要注意全0项的处理；◆加全0 校正项和利用全0 状态置数可以保证电路的自启动性。
序列信号发生器实验报告
序列信号发生器实验报告一、实验目的本实验旨在掌握序列信号发生器的基本原理、工作方式及其应用，熟悉序列信号发生器的使用方法，并能够正确地进行信号发生器的操作和调试。
二、实验原理序列信号发生器是一种能够产生各种复杂波形信号的电子设备，它可以通过数字信号处理技术将数字信号转换成模拟信号输出。
序列信号发生器主要由数字模块、模拟模块和控制模块组成，其中数字模块负责处理输入的数字信号，将其转换成模拟波形；模拟模块则负责对数字信号进行滤波、放大等处理；控制模块则负责对整个系统进行控制和调节。
三、实验步骤1. 打开序列信号发生器电源，并接通输出端口与示波器。
2. 进入菜单界面，选择所需的波形类型及频率。
3. 设置幅度、相位等参数，并进行调节。
4. 调节完毕后，观察示波器上输出波形是否符合预期。
四、实验注意事项1. 在使用过程中应注意安全，避免操作不当导致电击等危险情况的发生。
2. 操作时应按照正确的步骤进行，避免误操作导致设备损坏或数据丢失。
3. 在进行调节时应注意幅度、相位等参数的合理设置，以保证输出波形符合预期。
4. 在实验结束后应及时关闭设备，并将其归位。
五、实验结果分析通过本次实验，我们成功地掌握了序列信号发生器的基本原理和使用方法，能够正确地进行信号发生器的操作和调试。
在实验中，我们成功地产生了多种复杂波形信号，并观察到了输出波形的特点和变化规律。
这些结果对于我们深入理解序列信号发生器的工作原理和应用具有重要意义。
六、实验总结本次实验是一次非常有意义的实践活动，通过亲身操作和调试，我们深入理解了序列信号发生器的基本原理和使用方法，并在此过程中积累了宝贵的经验。
通过这次实验，我们不仅提高了自己的技能水平，还加深了对电子技术相关知识的认识和理解。
相信这些经历将对我们今后从事相关工作具有重要帮助。
实验八M序列发生及眼图观测实验
实验八 M序列发生及眼图观测实验
四、实验原理
1、M序列
移位时 钟节拍
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
表1 m序列发生器状态转移流程图
第1级 a n1
0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1
第2级
an2
0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0
二、实验预习要求
认真预习《通信原理》中关于M序列及 眼图有关章节的内容。
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
三、实验仪器仪表
1、70MHz双踪数字存储示波器一台 2、实验模块：
数字编码模块——M序列输出 数字时钟信号源模块 眼图观测及白噪声输出模块
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
四、实验原理
2、眼图
所谓“眼图”，就是由解调后经过低通 滤波器输出的基带信号，以码元定时作为同 步信号在示波器屏幕上显示的波形。干扰和 失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚 地显示出来。因为对于二进制信号波形，它 很像一只人的眼睛。
眼图是指利用实验的方法估计和改善（通
实验八 M序列发生及眼图观测实验
实验八 M序列发生及 眼图观测实验
【实验性质】：验证性实验
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
一、实验目的
1、掌握M序列等伪随机码的发生原理。 2、了解伪随机码在通信电路中的作用。 3、掌握眼图的观测。
通信工程专业实验室
实验八 M序列发生及眼图观测实验
t
设计序列信号发生器
数码电子学实验设计序列信号发生器报告人：XXX一．具体要求要求用D触发器和门电路设计一个产生1101001序列（序列左边先输出）的序列发生器。
二．实验目的1.熟悉原理图输出法；2.了解可编程器件的实际应用。
三．实验准备1.详解D 触发器 ①电路组成为了避免同步RS 触发器同时出现R 和S 都为1的情况，可在R 和S 之间接入非门G1，如图1所示，这种单输入的触发器称为D 触发器。
图2为其逻辑符号。
D 为信号输入端。
图1：D 触发器逻辑图 图2：D 触发器逻辑符号②逻辑功能在CP=0时，G2，G3被封锁，都输出1，触发器保持原状态不变，不受D 端输入信号的控制。
在CP=1时，G2，G3解除封锁，可接收D 端输入的信号。
如1=D 时，0=D ，触发器翻到1状态，即Q n+1=1,如0=D 时，1=D ，触发器翻到0状态，即Q n+1=0，由此可列出表1所示同步D 触发器的特性表。
表1：同步D 触发器特性表D Q n Q n+1 说明0 0 0 输出状态和D 相同 0 1 0 输出状态和D 相同 1 0 1 输出状态和D 相同 111输出状态和D 相同由上述分析可知，同步D 触发器的逻辑功能如下：当CP 由0变为1后，触发器的状态翻到和D 的状态相同； 当CP 由1变为0后，触发器保持原状态不变。
③D 触发器的名词来源D 触发器不会发生RS 触发器不确定的情形（S=1,R=1），也不会发生JK 触发器的追跑情况（J=1,K=1),那么为什么成为D 触发器呢？因为输出Q 等于输入D ，但是要经过一个CLOCK触发之后才产生，在时间上意味着有延迟时间的作用，所以称为D 型（Delay ）触发器。
2.确定移位寄存器的级数n （即需要用多少个寄存器来寄存状态）我们知道，一个D 触发器可以寄存“0”和“1”两种状态，若序列周期为P ，则信号发生器的级数n 应满足2≤P n 。
在本例中，要产生1101001这个序列，3=n 。
序列信号发生器的设计方法及应用实例
序列信号发生器的设计方法及应用实例在现代通信系统中，序列信号发生器是一个非常重要的设备，它能够产生各种类型的信号序列，如随机序列、伪随机序列、码片序列等。
这些信号序列在数字通信系统、脉冲调制系统以及其他通信系统中起着至关重要的作用。
在本文中，我将深入探讨序列信号发生器的设计方法及其应用实例，并共享一些个人观点和理解。
1. 序列信号发生器的基本原理序列信号发生器是一种能够产生特定类型的信号序列的设备。
其基本原理是利用特定的算法和逻辑电路来产生所需的信号序列。
在设计序列信号发生器时，首先需要确定所需的信号类型，如随机序列、伪随机序列或者其他类型的序列。
然后根据所选的信号类型，选择合适的算法和电路来实现信号的生成。
最常见的序列信号发生器包括线性反馈移位寄存器（LFSR）、差分方程序列发生器等。
2. 序列信号发生器的设计方法在设计序列信号发生器时，需要考虑信号的周期、自相关性、互相关性等性能指标。
一般来说，设计序列信号发生器的方法可以分为以下几个步骤：（1）确定信号类型：首先需要确定所需的信号类型，如随机序列、伪随机序列或者其他类型的序列。
（2）选择算法和电路：根据所选的信号类型，选择合适的算法和电路来实现信号的生成。
常用的算法包括线性反馈移位寄存器、差分方程序列发生器等。
（3）优化性能指标：优化信号的周期、自相关性、互相关性等性能指标，以确保生成的序列满足系统的要求。
（4）验证和测试：设计完成后，需要对信号发生器进行验证和测试，确保其生成的信号符合设计要求。
3. 序列信号发生器的应用实例序列信号发生器在数字通信系统、脉冲调制系统以及其他通信系统中有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用实例：（1）伪随机噪声序列发生器：在数字通信系统中，伪随机噪声序列被广泛用于信道编码、扩频通信以及通信安全等领域。
（2）码片序列发生器：在脉冲调制系统中，码片序列被用于直序扩频通信系统中的扩频码生成。
（3）随机序列发生器：在通信加密领域，随机序列被用于数据加密和解密。
实验八 序列信号发生器
实验八序列信号发生器一．实验目的1. 熟悉序列信号发生器的工作原理。
2. 学习序列信号发生器的设计方法。
二．实验器材74LS161 四位十进制加法计数器 74LS00 四2输入与非门 74LS152 8选1数据选择器发光二极管若干三．实验原理在数字信号的传输和数字系统的测试中，有时需要用到一组特定的串行数字信号。
通常把这种串行数字信号叫做序列信号。
产生序列信号的电路成为序列信号发生器。
序列信号的构成方式有多种，比较简单的方式是用计数器和数据选择器组成。
例如，产生一个8位的序列信号00010111（时间顺序由左到右）既可以用一个八进制计数器和一个8选1数据选择器组成。
如图所示，其中八进制计数器取自74LS161（4位二进制计数器）的低三位，8选1数据选择器采用74LS152。
当CP信号连续不断地加到计数器上，QCQBQA的状态（也为74LS152的地址输入代码）按图中所示的顺序不断循环，D0?D7的状态取反后就循环不断地依次出现在Y输出端。
QCQBQA实验八第1页实验八序列信号发生器由图得到Y的状态0?0?0?1?0?1?1?1S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7若要修改序列信号，只要修改加到的高. 低电平即可，而不需要更改电路结构。
因此，这种序列信号发生器电路即灵活又方便。
四．实验内容1 设计一个七位巴克码（0100111）的产生电路，画出电路的时序图。
2 设计灯光控制逻辑电路。
要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按表规定的顺序转换状态。
表中的1表示“亮”，0表示“灭”。
实验八第2页实验八序列信号发生器CP顺序 0 1 2 3 4 5 6 7 8 红黄绿 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 03 用74LS160和74LS138产生序列信号实验八第3页实验八序列信号发生器电路图如下：实验八第4页感谢您的阅读，祝您生活愉快。
实验八 555定时器的应用(一)
序列信号发生器的分析一、实验目的1．掌握由555定时器构成单稳态触发器的方法。
2．研究应用555定时器构成单稳态触发器的功能和特性。
二、实验仪器安装有Multisim10虚拟软件的个人电脑。
三、实验原理A．单稳态触发器的主要功能是延时、定时。
它主要有三个特点:B．有一个稳态和一个暂稳态；C．在外来出发脉冲的作用下, 能够从稳态翻转为暂稳态；暂稳态维持一段时间以后将自动返回稳态, 而暂稳态维持时间与触发脉冲无关, 仅决定于电路本身的参数。
图8-1是由555定时器构成的单稳态触发器实验电路图, 图中, 外触发信号由函数信号发生器XFG1产生, 从555定时器TRI端输入；示波器XSC1通道A（CH1）和通道B（CH2）用以观察输入信号和输出信号波形；R1、C1决定暂稳态时间tw（tw=1.1RC）。
四、实验步骤1．打开Multisim10工作界面, 按实验电路图8-1, 在元件器库中取出555定时器及电阻电容器；在仪器库中取出函数信号发生器XFG及示波器XSC, 构建由555定时器等组成的单稳触发器。
调整函数信号发生器产生信号：方波、频率300Hz、幅值2.5V、占空比90%, 示波器根据信号发生器频率、幅值的调整相对应的扫描时间、灵敏度。
检查电路连接及仪器调整正确后, 打开仿真工作开关。
观察示波器两通道波形变化, 画出两波形时间波形图, 并读出输出信号一周期内暂稳态时间tw是 1.1ms 。
将R1改为47KΩ, 画出两波形时间波形图, 并读出信号一周期内暂稳态时间tw是 5.2ms 。
f=1/（1.67*2ms）= 299Hz将上意实验步骤（第4）函数信号发生器产生信号频率改为500Hz, 观察波形, 比较两稳态时间tw和输出频率。
Tw=5.22ms f=1/6ms=333Hz画出函数信号发生器、示波器波形, 或在电脑捕捉波形图（有条件）并保存。
如上图五、分析思考单稳态触发器输出脉冲宽度tw的测量值与理论值比较, 误差如何？答: 单稳态触发器输出脉冲宽度tw的测量值与理论值比较误差相对较小。
电工电子实验序列信号发生器
4 行为仿真
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4 行为仿真
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4 行为仿真
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4 行为仿真
参照P153页加入激励代码，保存。进行语法检查。
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4 行为仿真
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5 设计综合
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6 设计实现
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6 设计实现
上页目录 XC3S50AN芯片管脚与实验箱插座对应关系 下页
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1 启动工程设计向导
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1 启动工程设计向导
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2 新建顶层文件为原理图的工程
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2 新建顶层文件为原理图的工程
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放置器件符号： 计数器
3 新建原理图文件
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放置器件符号： 多路复用器
3 新建原理图文件
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放置器件符号： 电源
可编程器件XC3S50AN实验板：
使用前用短接线将实验箱插座“20”脚插孔和实验箱 “GND”相连接，“40”脚插孔和实验箱“+5V”相连接。 Xilinx XC3S50芯片管教与实验箱插座对应关系表如附表1-1 所示。
打斜纹的管脚请勿使用
可接CLK信号
并口线必须在关闭电源的情况下插拔！！！
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接+5V
可编程器件XC3S50AN小板
21~39号插 孔(I/O)
与计算机的接 口
复杂可编程逻辑器 件XC3S50AN
接GND
3~19号插孔 (I/O)
序列信号发生器设计PPT课件
码组变换电路：
方案1：译码器＋门电路 方案2：存储器
步进电 机所要 求的八 状态转 换图
即多路 序列信 号输出，
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八状态转换产生电路设计
（1）采用集成计数器设计：可采用熟悉的74LS161产生连 续的八个状态：0000－0111。
（2）采用移位寄存器设计：移位寄存器可构成两种类型的 计数器：环形和扭环形计数器。这里只介绍扭环形计数器：
上述转换关系很容易实现，这里只介绍如何用存 储器实现上述转换关系： 实际电路中采用E2 PROM 2817（2k）或2864 （8k） ，仿真时用EPROM 2764（ 2817 /2864不 能仿真）。
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存储器的用法
（1）如何确定存储器的地址和写入数据： 将码组变换电路的输入数据作为存储器的地址数据（低四位）；
三、设计思路：
（1）步进电机介绍
步进电机接收步进脉冲而一步一步地转动，并带动机械装置 实现精密的角位移和直线位移。广泛应用于各种自动控制和 计算机系统中如：数控机床、机器人绕制了A、B、C三 个线圈构成三个不同的 绕组。
不同绕组上所加脉冲的 不同，形成不同的步距 和转速。
全0
1
1
8个状态 四相四拍/反转
由此决定四种不同工作方式对应的存储器地址数据
16
❖步进电机的正转和反转：
如在“四相八拍工作方式”的集成计数器方案中，把 原接地的A4改接1。此时存储器地址变化范围为 0010H～0017H（连续）， 在此范围内添加反序的数据 即可： 09、 08、 0C、 04、 06、 02、 03、01 。
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（2）如何生成数据文件： 用VC软件或编程器本身附带的软件SUPERPRO进行数 据的编辑，即点击“数据缓冲区”，在HEX栏键入对应的 16进制数据，完成后将文件存为如下类型：BIN或Hex。
序列信号发生器和序列信号检测器
南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验三序列信号检测器设计（一）实验目的1.进一步熟悉PH-1V型实验装置和QuartusⅡ软件的使用方法；2.学习有限状态机法进行数字系统设计；3.学习使用原理图输入法进行设计。
（二）设计要求完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节，在PH-1V型EDA实验装置上实现一个串行序列信号发生器和一个序列信号检测器的功能，具体要求如下：1.先用原理图输入法设计0111010011011010序列信号发生器;2.其最后8BIT数据用LED显示出来；3.再设计一个序列信号检测器，检测上述序列信号，若检测到串行序列“11010”则输出为“1”，否则输出为“0”；（三）主要仪器设备1.微机 1台2.QuartusII集成开发软件1套3.PH-1V型EDA实验装置1套（四）实验总体设计本实验要求先设计一个信号发生器，采用原理图设计方法，要求产生0111010011011010序列，16位，便可采用74161计数器和74151选择器，161计数输出QD,QC,QB,QA从0000计至1111，然后将161计数输出低三位QC,QB,QA分别接到151的C，B，A端，高位QD用来控制151两片的片选，即两片151分别实现序列的高八位和低八位的输出。
最后将二片151的输出相或便可得到最后要产生的序列。
序列检测器即为一个状态机，首先画出状态转移图，根据状态转移图设计出序列检测器，当检测到预置的序列，则RESULT输出1，否则输出0 （五）实验重难点设计1. 用原理输入法设计序列信号发生器(1)打开Quartus II软件，进入编辑环境。
(2)创建新的原理图BDF文件，命名为FASHENGQI，根据其总体设计思路设计出如下原理图：1. 用文本输入法设计序列信号检测（1）打开Quartus II软件，进入编辑环境。
（2）创建新的文本文件VHDL，命名为ztj，根据状态机总体设计思路设计出如（3）下语句程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity ztj isport (clk,reset: in std_logic;x: in std_logic;result: out std_logic);end ztj;architecture behav of ztj istype m_state is(s0,s1,s2,s3,s4,s5);signal present_state,next_state:m_state;signal temp:std_logic;beginprocess(reset,clk)beginif reset ='1' thenpresent_state<=s0;elsif clk='1' and clk'event thenresult<=temp;present_state<=next_state;end if;end process;（4）经编译成功后，点击File---Creat/Update---Creat Simbol Files For Current File 后生成STAKE模块如下:（1）打开Quartus II软件，进入编辑环境。
8位DA信号发生器
电子系统设计实验设计报告题目：8位D/A信号发生器专业班级：电信06-3 班姓名：学号：摘要：在科学研究和生产实践中，如过程控制，生物医学，地震模拟，机械震动等领域常常需要低频信号源。
电子领域也常用到信号发生器，它长期以来都是模拟电路构成的。
本设计详细介绍了基于单片机的多路信号发生器构造及其原理。
在本次设计中，我们利用单片机采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形，通过键盘来控制三种波形的类型选择、幅值变化、频率变化，并通过LED数码管显示器显示其各自的类型以及数值，再通过D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，另附加时钟功能。
系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及LED显示部分三部分，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。
关键词：函数信号发生器；单片机；键盘；D/A转换器1 作品简介本系统是基于AT89S52 单片机控制的信号发生器，可输出频率为1~1000Hz 的矩形波、三角波、锯齿波和正弦波四种波形信号，输出的各种波形信号，均由软件产生各种数据再经过D / A 转换后输出，通过I/ V 转换电路得到锯齿波和正弦波信号，波形保证了它的精度和平滑、稳定。
还可以对其极性调节。
但是本系统输出波形的频率有限以及幅度不可调节的缺点。
其具体使用方法如下：本系统设置5个按键通过程序控赵来完成爵氛波形调整和复检，具体操作方法如下：·八键控制输出的波形信号；( 1 为正弦波，2 为三角波，3 为方波）·B 键调整频率，每按一次，频率加10；·C 键调整频率，每按一次，频率减10；·D 键显示频率，每按一次，显示当前输出频率值；·E 键为复位按键，按下后，系统回到初始状态。
2 方案选择与论证信号发生器的制作方法有很多种，其不同的制作方案中，齐自有其优点和缺点，在此，我只对其中三种方案进行一些初步比较．方案一：信号发生器可以由集成运放设计RC 桥式正弦拨振荡器产牛频率与辐位都可以达到一定要求的正弦波。
实验8 序列信号发生器
实验8 序列信号发生器实验目的：1.熟悉掌握EDA软件工具Multisim 的仿真测试应用。
2.熟悉序列信号发生器的工作原理。
3.学习序列信号发生器的设计方法。
实验仪器设备与主要器件：实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。
4位十进制加法计数器74LS160;4位二进制加法计数器74LS161。
8选1数据选择器74LS251、74LS152、74LS151。
实验内容：1.用计数器74LS160设计一个7位巴克码（0100111）的产生电路，画出电路时序图。
用示波器观察电路输出的波形。
实验原理：①先设计计数器。
由于序列长度为7，所以选用74LS160设计一个八进制计数器。
现采用置零法，有效状态为0000~0110,所以LOAD=QCQB 。
②然后设计组合输出电路。
令计数器计数过程中每一状态的输出符合给定序列要求，用8选一数据选择器74LS251.实现逻辑函数，且数据选择器的数据输入端所置数为：D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D70 1 0 0 1 1 1 *实验电路：实验分析：如电路图所示，将计数器的输出QCQBQA作用于数据选择器的地址输入端，于是，每计一个数，数据选择器就输出一个预先置好的数据。
当CP信号持续不断地加到计数器上，QCQBQA的状态（也即74LS251的地址输入代码）按0000~0110的顺序不断循环，对应的输出也不断地循环：0100111实验结果与现象：2.设计灯光控制逻辑电路。
要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按表2—8—2规定的顺序转换状态。
表中，1表示“亮”，0表示“灭”。
CP顺序红绿黄0 0 0 01 1 0 02 0 1 03 0 0 14 1 1 15 0 0 16 0 1 07 1 0 08 0 0 0实验原理：①先设计计数器。
从表2—8—2可以看出三个序列信号的序列长度为8，所以选用74LS160设计一个八进制计数器。
现采用置零法，有效状态为0000~0111,所以LOAD=QC∙。
数电实验报告序列信号发生器的设计与实现
北京邮电大学数字电路与逻辑设计实验报告姓名：李金隆学号： 09210947--15班级: 2009211204学院: 电子工程学院2011年5月1日一、实验名称：序列信号发生器的设计与实现二、实验任务要求：1、用VHDL语言设计实现一个信号发生器，产生的序列码为01100111，仿真验证其波形，并下载到实验板测试。
2、用VHDL语言设计实验一个序列长度为7的M序列发生器，仿真验证其功能，并下载到实验班测试。
三、设计思路与过程1、序列信号发生器序列信号发生器的端口由一个时钟输入和两个输出，信号序列输出q_out和时钟输出clk_outt组成。
程序由两个进程构成，第一个进程p1描述状态逻辑，使用if语句实现自启动；第二个进程p2描述输出逻辑，用case语句完成其功能。
根据题目要求，在第1、4、5位置上输出为“0”，在其他位置上输出为“1”，每8位实现一次循环。
在实验过程中，首先在建立Quartus II软件中建立工程，然后再工程中建立VHDL文件，输入程序代码后保存调试，编译成功后，建立Vector Waveform文件进行仿真，仿真完毕后，在程序中引入分频器，编译，锁定引脚后，下载到实验板验证其功能。
在实验板上用一个开关代表clear清零，两个LED一个显示输出序列，一个显示时钟序列clk_outt。
2、M_序列信号发生器M_序列信号发生器的端口由一个时钟输入clk和两个信号输出，时钟输出clk_outt和序列信号输出q_out组成，进程p1描述状态逻辑，用if语句完成循环。
实验过程与实验1类似。
四、VHDL程序源代码1、序列信号发生器library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity xinhao ISport(clk:in std_logic;clear:in std_logic;q_out:out std_logic;clk_outt:out std_logic);--用户定义的输入输出及类型end xinhao;architecture a of xinhao iscomponent div50mport(clk_in:in std_logic;clk_out:out std_logic);--用户定义分频器的输入输出及类型end component;signal tmp: integer range 0 to 7;signal clock: std_logic;--用户定义的信号及其类型beginu1: div50m port map(clk_in=>clk,clk_out=>clock);--分频器的引入p1:process(clock)--第一个进程p1描述状态逻辑beginif clock'event and clock='1' thenif tmp=7 thentmp<=0;elsetmp<=tmp+1;end if;end if;end process p1;p2: process(clear,tmp)—第二个进程描述输出逻辑beginif clear='0' thenq_out<='0';elsecase tmp iswhen 0|3|4 =>q_out<='0';when others =>q_out<='1';end case;end if;end process p2;clk_outt<=clk;end a;2、M序列信号发生器library IEEE;USE IEEE. std_logic_1164.all;entity m_xulie isport (clk:in std_logic;q_out:out std_logic;clk_outt:out std_logic);--用户定义的输出输入及类型end m_xulie;architecture a of m_xulie iscomponent div50mport(clk_in:in std_logic;clk_out:out std_logic);--用户定义分频器的输入的输出及类型end component;signal tmp:std_logic_vector (2 downto 0);signal clock: std_logic;beginu1: div50m port map(clk_in=>clk,clk_out=>clock);--分频器的引入 p1:process(clk)—第一个进程P1描述状态逻辑beginif tmp= "000" then tmp <="001"; elsif clk'event and clk ='1' then tmp(0)<=tmp(0) xor tmp(2);tmp(1)<=tmp(0);tmp(2)<=tmp(1);end if;end process p1;q_out<=tmp(2);--数列信号的输出clk_outt<=clk;end a;五、RTL电路图1、序列信号发生器2、M_序列信号发生器六、仿真波形及其分析1、序列信号发生器从波形仿真图中可以看出，在时钟信号的上升沿，输出信号序列开始按01100111变化，当clear清零时，序列输出q_out也为“0”，时钟输出clk_outt相对于时钟输入clk有一定的时间延迟。
实验八 移位寄存器及其应用
实验八 移位寄存器及其应用一、实验目的1．熟悉移位寄存器的结构及工作原理 2．了解移位寄存器的应用。
二、实验原理移位寄存器是具有移位功能的寄存器。
它是一种由触发器链型连续组成的同步时序网络。
代码的移位是在统一的位移脉冲CP 控制下进行的。
每来一个移位位脉冲，原存贮于寄存器的信息代码就按规定的方向（左方或右方）同步移一位。
移位寄存器的类型，按移位的方式可分为左移﹑右移和双向移位寄存器；按其输入输出方式可分为并行输入—并行输出﹑并行输入—串行输出﹑串行输入—并行输出和串行输入—串行输出等几种。
移位寄存器应用较广。
利用移位寄存器可以构成计数分频电路﹑序列信号发生器、串/并行代码转换器、延时电路等。
移位寄存器的状态转移是按移存规律进行的，一般称为移存型计数器。
常用的移存型计数器有环行计数器和扭环形计数器。
下面介绍几种常用的MSI 移位寄存器及其应用。
74LS195为4位并行存取移位寄存器；74LS194为4位双向通用移位寄存器,它具有左移﹑右移﹑并行输入数据﹑保持及清除等五种功能。
它们的功能表及管脚图见附录. 应用举例：（一）移存型计数器 （1） 环形计数器环形计数器的特点是环形计数器的计数模数M=移位寄存器位数N ，且工作状态是依次循环出1或0，如4为环形计数器状态为0001-0010-0100-1000或1110-1101-1011-0111。
设计该类计数器往往要求电路能自启动。
（2） 扭环计数器扭环计数器又称为约翰逊计数器。
其特点是四位扭环计数器具有N=2n=8个有效计数状态，且相邻两状态间只有一位代码不同，因此扭环计数器的输出所驱动的组合网络不会产生功能竞争。
（3） 任意进制移存型计数器只要状态转移关系符合移存规律的计数器，就称为移存型计数器。
移存型计数器只要M ≠2N 时，就要考虑计数器的自启动问题。
移存型计数器子启动的方法有两种：①、 改变移位寄存器串行输入D 0的反馈方程，例如：让循环出“1”的4位环形计数器的D 0=012Q Q Q ++，使全“0”状态时的的D 0=1;如果是循环出“0”的4位环形计数器，则0120Q Q Q D =，使全“1”状态时的D 0=0,从而实现自启动。
数字电路与系统设计(实验八)同步时序电路逻辑设计
实验八同步时序电路逻辑设计一、实验目的：1．掌握同步时序电路逻辑设计过程。
2．掌握实验测试所设计电路的逻辑功能。
3．学习EDA软件的使用。
二、实验仪器：序号仪器或器件名称型号或规格数量1 逻辑实验箱 12 万用表 13 双踪示波器 14 74LS194 15 74LS112 16 74LS04 17 74LS00 18 74LS86 19 74LS10 1三、实验原理：同步时序电路逻辑设计过程方框图如图8-1所示。
设计要求状态转移图状态转移表状态化简状态分配选择触发器激励方程、输出方程逻辑电路图8-1其主要步骤有：1．确定状态转移图或状态转移表根据设计要求写出状态说明，列出状态转移图或状态转移表，这是整个逻辑设计中最困难的一步，设计者必须对所需要解决的问题有较深入的理解，并且掌握一定的设计经验和技巧，才能描绘出一个完整的、较简单的状态转移图或状态转移表。
2．状态化简将原始状态转移图或原始状态转移表中的多余状态消去，以得到最简状态转移图或状态转移表，这样所需的元器件也最少。
3．状态分配这是用二进制码对状态进行编码的过程，状态数确定以后，电路的记忆元件数目也确定了，但是状态分配方式不同也会影响电路的复杂程度。
状态分配是否合理需经过实践检验，因此往往需要用不同的编码进行尝试，以确定最合理的方案。
4．选择触发器通常可以根据实验室所提供的触发器类型，选定一种触发器来进行设计，因为同步时序电路触发器状态更新与时钟脉冲同步，所以在设计时应尽量采用同一类型的触发器。
选定触发器后，则可根据状态转移真值表和触发器的真值表作出触发器的控制输入函数的卡诺图，然后求得各触发器的控制输入方程和电路的输出方程。
5．排除孤立状态理论上完成电路的设计后，还需检查电路有否未指定状态，若有未指定状态，则必须检查未指定状态是否有孤立状态，即无循环状态，如果未指定状态中有孤立状态存在，应采取措施排除，以保证电路具有自启动性能。
经过上述设计过程，画出电路图，最后还必须用实验方法对电路的逻辑功能进行验证，如有问题，再作必要的修改。
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实验八 序列信号发生器
一． 实验目的
1. 熟悉序列信号发生器的工作原理。
2. 学习序列信号发生器的设计方法。
二． 实验器材
74LS161 四位十进制加法计数器 74LS00 四2输入与非门 74LS152 8选1数据选择器 发光二极管若干
三． 实验原理
在数字信号的传输和数字系统的测试中，有时需要用到一组特定的串行数字信号。
通常把这种串行数字信号叫做序列信号。
产生序列信号的电路成为序列信号发生器。
序列信号的构成方式有多种，比较简单的方式是用计数器和数据选择器组成。
例如，产生一个8位的序列信号00010111（时间顺序由左到右）既可以用一个八进制计数器和一个8选1数据选择器组成。
如图所示，其中八进制计数器取自74LS161（4位二进制计数器）的低三位，8选1数据选择器采用74LS152。
当CP 信号连续不断地加到计数器上，C B A Q Q Q 的状态（也为74LS152的地址输入代码）按图中所示的顺序不断循环，07D D 的状态取反后就循环不断地依次出现在Y 输出端。
C B A Q Q Q
由图得到Y 的状态
00010111→→→→→→→
0S 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S
若要修改序列信号，只要修改加到的高. 低电平即可，而不需要更改电路结构。
因此，这种序列信号发生器电路即灵活又方便。
四． 实验内容
1 设计一个七位巴克码（0100111）的产生电路，画出电路的时序图。
2 设计灯光控制逻辑电路。
要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按表规定的顺序转换状态。
表中的1表示“亮”，0表示“灭”。
3 用74LS160和74LS138产生序列信号
电路图如下：。