表三位二进制加法计数器状态表

第9章时序逻辑电路习题解答9.1 d R端和d S端的输入信号如题9.1图所示，设基本RS触发器的初始状态分别为1和0两种情况，试画出Q端的输出波形。

题9.1图解：9.2 同步RS触发器的CP、R、S端的状态波形如题9.2图所示。

设初始状态为0和1两种情况，试画出Q端的状态波形。

题9.2图解：9.3 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端的输入波形如题9.3图所示。

试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。

解：如题9.3图所示红色为其输出波形。

第9章时序逻辑电路225题9.3图9.4 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端输入波形如题9.4图所示。

试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。

如初始状态为1态，Q端的波形又如何？解：如题9.4图所示红色为其输出波形。

题9.4图9.5 设维持阻塞型D触发器的初始状态为0，D端和CP端的输入波形如题9.5图所示，试画出Q端的输出波形（上升沿触发翻转）。

如初始状态为1态，Q端的波形又如何？解：如题9.5图所示红色为其输出波形。

第9章时序逻辑电路226题9.5图9.6 根据CP时钟脉冲，画出题9.6图所示各触发器Q端的波形。

（1）设初始状态为0；（2）设初始状态为1。

（各输入端悬空时相当于“1”）题9.6图解：第9章时序逻辑电路2279.7 题9.7图所示的逻辑电路中，有J和K两个输入端，试分析其逻辑功能，并说明它是何种触发器。

题9.7图=⋅⋅⋅=⋅+⋅解：由图得D Q F J Q Q F J QJ K Q n D Q n+10 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 0 00 1 1 0 01 0 0 1 11 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 0 0此电路为D触发器和与非门组成的上升沿触发的JK触发器。

9.8 根据题9.8图所示的逻辑图和相应的CP、d R、D的波形，试画出Q1和Q2端的输出波形。

设初始状态Q1=Q2=0。

题9.8图解：第9章时序逻辑电路2289.9 试用4个D触发器组成一个四位右移移位寄存器。

电学实验报告模板实验原理1．触发器的触发方式（1）电平触发方式电平触发方式的特点是：CP = 1时，输出与输入之间通道“透明”，输入信号的任何变化都能引起输出状态的变化。

当CP = 0时，输入信号被封锁，输出不受输入影响，保持不变。

（2）边沿触发方式边沿触发方式的特点是：仅在时钟CP信号的上升沿或下降沿才对输入信号响应。

触发器的次态仅取决于时钟CP信号的上升沿或下降沿到达时输入端的逻辑状态，而在这以前或以后，输入信号的变化对触发器输出端状态没有影响。

2. 边沿触发器（1）边沿D触发器图1 上升沿触发D触发器图1所示为上升沿触发D触发器的逻辑符号。

上升沿触发D触发器的特性表如表1所示。

表1 上升沿D触发器特性表D触发器的特性方程为：Q^(n+1) = D1.同步触发器的异步置位复位端电平触发器和边沿触发器都在CP时钟信号的控制下工作，这种工作方式称之为“同步”。

也把这类触发器称为同步触发器，以区别于基本RS触发器。

在小规模集成电路芯片中，触发器既能同步工作，又兼有基本RS触发器的功能。

例如。

图2所示的触发器。

这是上升沿触发D触发器，其中，SD(-)和RD(-)是异步置位复位端。

只图2 带有异步置位复位端的D触发器要在SD(-)或RD(-)加入低电平，立即将触发器置“1”或置“0”，而不受时钟信号CP和输入信号D的控制。

只有当SD(-)或RD(-)均处于高电平时，触发器才正常执行上升沿触发D触发器的同步工作功能。

实验仪器实验内容及步骤1.测试双D触发器74LS74的逻辑功能（1）74LS74引脚图图3 74LS74引脚图图3所示为集成电路芯片74LS74的引脚图。

芯片包含两个带有异步置位复位端的上升沿D触发器。

（1）测试74LS74的逻辑功能图4 测试74LS74的逻辑功能实验电路按照图4连接电路。

D触发器的Q和Q(-)（芯片5和6号引脚）各接一个发光二极管用以观察触发器的输出逻辑电平。

按照上面测试74LS112的逻辑功能同样的方法和步骤，测试74LS74的逻辑功能，将实验数据记录在表2。

计数器的原理计数器是数字电路中广泛使用的逻辑部件，是时序逻辑电路中最重要的逻辑部件之一。

计数器除用于对输入脉冲的个数进行计数外，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲等。

计数器按计数脉冲的作用方式分类，有同步计数器和异步计数器；按功能分类，有加法计数器、减法计数器和既具有加法又有减法的可逆计数器；按计数进制的不同，又可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。

一、计数器的工作原理1、二进制计数器（1）异步二进制加法计数器图1所示为用JK触发器组成的4位异步二进制加法计数器逻辑图。

图中4个触发器F0~F3均处于计数工作状态。

计数脉冲从最低位触发器F0的CP端输入，每输入一个计数脉冲，F0的状态改变一次。

低位触发器的Q端与高位触发器的CP端相连。

每当低位触发器的状态由1变0时，即输出一负跳变脉冲时，高位触发器翻转。

各触发器置0端R D并联，作为清0端，清0后，使触发器初态为0000。

当第一个计数脉冲输入后，脉冲后沿使F0的Q0由0变1，F1、F2、F3均保持0态，计数器的状态为0001；当图1 4位异步二进制加法计数器第二个计数脉冲输入后，Q0由1变为0，但Q0的这个负跳变加至F1的CP端，使Q1由0变为1，而此时F3、F2仍保持0状态，计数器的状态为0010。

依此类推，对于F0来说，每来一个计数脉冲后沿，Q0的状态就改变，而对于F1、F2、F3来说，则要看前一位输出端Q是否从1跳到0，即后沿到来时，其输出端的状态才改变，否则Q1、Q2、Q3端的状态同前一个状态一样。

这样在第15个计数脉冲输入后，计数器的状态为1111，第16个计数脉冲输入，计数器恢复为0000。

由上述分析可知，一个4位二进制加法计数器有24=16种状态，每经过十六个计数脉冲，计数器的状态就循环一次。

通常把计数器的状态数称之为计数器的进制数（或称计数器的模），因此，4位二进制计数器也可称之为1位十六进制（模16）计数器。

表1所示为4位二进制加法计数器的状态表。

成绩评定表学生姓名班级学号专业自动化课程设计题目数字电子课程设计评语组长签字：成绩日期20 年月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业自动化学生姓名班级学号课程设计题目 1.三位二进制加法计数器（无效态：001，110）2.序列信号发生器的设计（发生序列100101）3.100进制加法计数器设计实践教学要求与任务:数字电子部分1)采用multisim 仿真软件建立电路模型；2)对电路进行理论分析、计算；3)在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。

工作计划与进度安排:第1天：1. 布置课程设计题目及任务。

2. 查找文献、资料，确立设计方案。

第2-3天：1. 安装multisim软件，熟悉multisim软件仿真环境。

2. 在multisim环境下建立电路模型，学会建立元件库。

第4天：1. 对设计电路进行理论分析、计算。

2. 在multisim环境下仿真电路功能，修改相应参数，分析结果的变化情况。

第5天：1. 课程设计结果验收。

2. 针对课程设计题目进行答辩。

3. 完成课程设计报告。

指导教师：201 年月日专业负责人：201 年月日学院教学副院长：201 年月日目录1 课程设计的目的与作用11.1设计目的及设计思想11.2设计的作用11.3 设计的任务12 所用multisim软件环境介绍13 三位二进制同步加法计数器设计33.1 基本原理33.2 设计过程34序列信号发生器的设计..64.1 基本原理64.2 设计过程66 100进制加法器计数器76.1 基本原理76.2 设计过程75 仿真结果分析85.1 三位二进制同步加法计数器仿真85.2 序列信号发生器（发生序列100101）的仿真116 设计总结和体会147 参考文献141 课程设计的目的与作用1.1设计目的及设计思想根据设计要求设计三位二进制加法计数器和序列信号发生器，加强对数字电子技术的理解,进一步巩固课堂上学到的理论知识。

计数器的原理为0000。

当第一个计数脉冲输入后，脉冲后沿使F0的Q0由0变1，F1、F2、F3均保持0态，计数器的状态为0001；当图1 4位异步二进制加法计数器第二个计数脉冲输入后，Q0由1变为0，但Q0的这个负跳变加至F1的CP端，使Q1由0变为1，而此时F3、F2仍保持0状态，计数器的状态为0010。

依此类推，对于F0来说，每来一个计数脉冲后沿，Q0的状态就改变，而对于F1、F2、F3来说，则要看前一位输出端Q是否从1跳到0，即后沿到来时，其输出端的状态才改变，否则Q1、Q2、Q3端的状态同前一个状态一样。

这样在第15个计数脉冲输入后，计数器的状态为1111，第16个计数脉冲输入，计数器恢复为0000。

由上述分析可知，一个4位二进制加法计数器有24=16种状态，每经过十六个计数脉冲，计数器的状态就循环一次。

通常把计数器的状态数称之为计数器的进制数（或称计数器的模），因此，4位二进制计数器也可称之为1位十六进制（模16）计数器。

表1所示为4位二进制加法计数器的状态表。

计数脉冲和各触发器输出端的波形如图2所示。

图2直观地反映出最低位触发器Q0在CP 脉冲后沿触发，而各高位触发器又是在相邻低位触发器输出波形的后沿触发。

从图中还可以看出每经过一级触发器，脉冲波形的周期就增加1倍，即频率降低一半，则从Q0引出的脉冲对计数脉冲为两（21）分频，从Q1引出的脉冲对计数脉冲为四（22）分频，依此类推，从n位触发器输出端Q n引出的脉冲对计数脉冲为2n分频，因此，计数器可以用于分频电路。

对异步二进制加法计数器的特点归纳如下：1）计数器由若干个计数型触发器所组成，各触发器之间的连接方式取决于触发器的类型。

如由脉冲下降沿触发的触发器组成，则进位信号从Q端引出，如用脉冲上升沿触发的触发器构成计数器，则进位信号从Q端引出。

2）n个触发器具有2n个状态，其计数容量（即能记住的最大二进制数）为2n-1。

表1 4位异步二进制加法计数器状态表3）图1所示的二进制计数器的CP脉冲只加到最低位触发器，其他各位触发器则由相邻低位触发器的进位脉冲来触发，因此其状态的变换有先有后，是异步的，其计数的速度难以提高。

1 三位二进制同步加法计数器的设计（000，111）1.1课程设计的目的：1、了解同步加法计数器工作原理和逻辑功能。

2、掌握计数器电路的分析，设计方法及应用。

3、学会正确使用JK 触发器。

1.2设计的总体框图：C图1.1六进制加法器1.3设计过程：1 状态图：图1.2六进制加法状态图2 时序图：CP : Q 2:Q1:Q 0: Y :图1.3六进制加法的波形图3选择的触发器名称:选用三个CP 下降沿触发的边沿JK 触发器74LS112 输出方程:图1.4输出Y 的卡诺图Y=Q 2n Q 1n4图1.5六进制同步加法计数器的次态卡诺图5各个触发器次态的卡诺图Q1 n Q0n Q 2n00 01 11 10 0 1图1.6Q 2n+1的卡诺图Q 1n Q 0n Q 2n00 01 11 10 0 1图1.7 Q 1n+1的卡诺图Q1n Q 0n Q 2n00 01 11 10 0 16由卡诺图得出状态方程为：Q 2n+1=Q 1n Q 2n + Q 1n Q 0n Q 2nQ 1n+1=Q 0n Q 1n + Q 2n Q 0n Q 1nQ 0n+1=Q 0n(1) 驱动方程：2J = Q 1n Q 0n 1J = Q 0n 0J =12K = Q 1n 1K = Q 2n Q 0n 0K =17.检查能否自启动：/0 /1111 000 001 (有效状态)图1.8检测能否自启动1.4设计的逻辑电路图：图1.9六进制加法计数器的电路图1.5设计的电路原理图：图1.10六进制加法计数器的原理图1.6实验仪器：(1)数字原理实验系统一台(2)集成电路芯片：74LS08一片74LS00一片74LS112三片1.7实验结论：经过实验可知，满足时序图的变化，且可以进行自启动。

实验过程中很顺利，没有出现问题。

0/02 串行序列信号检测器的设计（检测序列0111）2.1课程设计的目的：1、了解串行序列信号检测器的工作原理和逻辑功能2、掌握串行序列信号检测器电路的分析，设计方法及应用。

计数器的原理计数器是数字电路中广泛使用的逻辑部件，是时序逻辑电路中最重要的逻辑部件之一。

计数器除用于对输入脉冲的个数进行计数外，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲等。

计数器按计数脉冲的作用方式分类，有同步计数器和异步计数器；按功能分类，有加法计数器、减法计数器和既具有加法又有减法的可逆计数器；按计数进制的不同，又可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。

一、计数器的工作原理1、二进制计数器（1）异步二进制加法计数器图1所示为用JK触发器组成的4位异步二进制加法计数器逻辑图。

图中4个触发器F0~F3均处于计数工作状态。

计数脉冲从最低位触发器F0的CP端输入，每输入一个计数脉冲，F0的状态改变一次。

低位触发器的Q端与高位触发器的CP端相连。

每当低位触发器的状态由1变0时，即输出一负跳变脉冲时，高位触发器翻转。

各触发器置0端R D并联，作为清0端，清0后，使触发器初态为0000。

当第一个计数脉冲输入后，脉冲后沿使F0的Q0由0变1，F1、F2、F3均保持0态，计数器的状态为0001；当图1 4位异步二进制加法计数器第二个计数脉冲输入后，Q0由1变为0，但Q0的这个负跳变加至F1的CP端，使Q1由0变为1，而此时F3、F2仍保持0状态，计数器的状态为0010。

依此类推，对于F0来说，每来一个计数脉冲后沿，Q0的状态就改变，而对于F1、F2、F3来说，则要看前一位输出端Q 是否从1跳到0，即后沿到来时，其输出端的状态才改变，否则Q1、Q2、Q3端的状态同前一个状态一样。

这样在第15个计数脉冲输入后，计数器的状态为1111，第16个计数脉冲输入，计数器恢复为0000。

由上述分析可知，一个4位二进制加法计数器有24=16种状态，每经过十六个计数脉冲，计数器的状态就循环一次。

通常把计数器的状态数称之为计数器的进制数（或称计数器的模），因此，4位二进制计数器也可称之为1位十六进制（模16）计数器。

表1所示为4位二进制加法计数器的状态表。

三位二进制异步加法计数器真值表摘要：一、引言二、二进制异步加法计数器的概念三、三位二进制异步加法计数器的真值表1.第一位（最低位）2.第二位3.第三位（最高位）四、真值表的实际应用与意义五、结论正文：一、引言在电子电路设计中，计数器是一种非常常见的组件。

二进制异步加法计数器是一种具有特殊工作原理的计数器，广泛应用于数字电路设计中。

本文将详细介绍三位二进制异步加法计数器的真值表，以帮助读者更好地理解其工作原理和应用。

二、二进制异步加法计数器的概念二进制异步加法计数器是一种具有二进制计数功能的计数器，其工作原理是在时钟信号的上升沿对计数器进行加一操作。

当计数器达到最大值后，会自动清零并重新开始计数。

与同步加法计数器相比，异步加法计数器不受时钟信号的周期影响，可以独立工作。

三、三位二进制异步加法计数器的真值表1.第一位（最低位）在第一位，我们有两种状态：0 和1。

当第一位为0 时，表示计数器未达到最大值；当第一位为1 时，表示计数器已达到最大值，需要清零重新开始计数。

2.第二位第二位也有两种状态：0 和1。

当第二位为0 时，表示计数器当前的值为0；当第二位为1 时，表示计数器当前的值为1。

3.第三位（最高位）第三位同样有两种状态：0 和1。

当第三位为0 时，表示计数器当前的值为2；当第三位为1 时，表示计数器当前的值为3。

四、真值表的实际应用与意义三位二进制异步加法计数器的真值表对于理解其工作原理和设计应用具有重要意义。

通过真值表，我们可以清楚地了解计数器在不同状态下的值，从而更好地进行电路设计和故障排查。

五、结论本文详细介绍了三位二进制异步加法计数器的真值表，并通过分析其工作原理和应用，帮助读者更好地理解这种计数器。

三位二进制异步加法计数器真值表【原创实用版】目录1.引言2.三位二进制异步加法计数器的概念3.真值表的定义与作用4.三位二进制异步加法计数器真值表的构建5.结论正文1.引言在数字电路和计算机科学中，计数器是一种重要的基础元件。

它可以用于记录脉冲信号的个数，或者用于测量时间间隔。

计数器的种类繁多，其中，二进制异步加法计数器是一种常见的类型。

本文将介绍如何构建一个三位二进制异步加法计数器的真值表。

2.三位二进制异步加法计数器的概念二进制异步加法计数器是一种特殊的计数器，它的输入信号是二进制数，并且可以通过异步清零（CLR）和异步置位（SET）信号进行控制。

在每个时钟周期上升沿到来时，计数器会将当前输入信号的值加 1。

当计数器达到设定的最大值时，它会自动将计数值清零，并重新开始计数。

3.真值表的定义与作用真值表（Truth Table）是一种用于描述数字电路输入和输出之间关系的工具。

它通常用于表示组合逻辑电路的逻辑功能。

在真值表中，输入信号的每一个可能取值及其对应的输出信号取值都被列举出来。

通过观察真值表，我们可以清晰地了解电路的逻辑功能。

4.三位二进制异步加法计数器真值表的构建为了构建一个三位二进制异步加法计数器的真值表，我们需要先确定计数器的输入信号和输出信号。

对于一个三位二进制计数器，它的输入信号包括：CLR（异步清零信号）、SET（异步置位信号）和 CP（时钟信号）。

输出信号则是计数器的当前状态，用 Q0、Q1 和 Q2 表示。

接下来，我们可以根据计数器的工作原理，列出所有可能的输入信号组合及其对应的输出信号。

这里我们假设计数器从 0 开始计数，当计数到最大值（即二进制数 111）时，计数器将自动清零。

目录1课程设计的目的与作用...................................... 错误!未定义书签。

2设计任务.................................................. 错误!未定义书签。

2.1加法计数器........................................... 错误!未定义书签。

2.2序列信号发生器....................................... 错误!未定义书签。

2.3 256进制的加法器..................................... 错误!未定义书签。

3设计原理.................................................. 错误!未定义书签。

3.1加法计数器........................................... 错误!未定义书签。

3.2序列信号发生器 (2)3.3用集成芯片设计一个256进制的加法器 (2)4实验步骤 (3)4.1加法计数器 (3)4.2序列信号发生器 (7)4.3用集成芯片设计一个256进制的加法器 (9)5仿真结果与分析 (11)6设计总结与体会 (11)7参考文献.................................................. 错误!未定义书签。

1课程设计的目的与作用1.了解同步计数器及序列信号发生器工作原理；2.掌握计数器电路的分析，设计方法及应用；3.掌握序列信号发生器的分析，设计方法及应用2 设计任务2.1加法计数器1.设计一个循环型3位2进制加法计数器，其中无效状态为（000，001），组合电路选用与门和与非门等。

2.根据自己的设计接线。

3.检查无误后，测试其功能。

2.2序列信号发生器1.设计一个能循环产生给定序列的序列信号发生器，其中发生序列（0001），组合电路选用与门和与非门等。

学号：课程设计题目数字逻辑设计题目二位二进制计数器计数器学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术班级姓名指导教师周德仿2011 年03 月7 日武汉理工大学课程设计报告书目录一、课程设计任务书 (2)（一）课程设计题目 (2)（二）要求完成设计的主要任务 (2)（三）课程设计进度安排 (2)二、课程设计正文 (3)1课程设计目的 (3)2 题目理解分析和功能描述 (3)3 逻辑电路设计具体步骤 (4)3.1 第1步，根据逻辑功能要求，作出原始状态图和原始状态表 (4)3.2 第2步，求出激励函数和输出函数表达式 (5)3.3 第3步，根据激励函数表达式，画出逻辑电路图 (7)4设计中使用的集成电路名称及引脚编号 (7)4.1 集成电路74 LS 04 引脚编号 (7)4.2集成电路74 LS 08 引脚编号 (8)4.3集成电路74 LS 32引脚编号 (8)4.4 集成电路74LS 86 引脚编号 (8)4.5集成电路74 LS 74 引脚编号 (9)5 三位二进制模5（加1加2）计数器的连接 (9)5.1 调试和测试同步时序逻辑电路和组合逻辑电路参考事项 (9)5.2 计数器的连接 (9)6 集成电路连接图和实验现象 (10)6.1集成电路连接图 (10)6.2实验现象及调试和测试 (10)7 三位二进制模5计数器设计总结和心得 (11)7.1 三位二进制模5计数器设计总结 (11)7.2 课程设计心得 (11)三、本科生课程设计成绩评定表 (12)1课程设计任务书学生姓名学生专业班级计算机指导教师周德仿学院名称计算机科学与技术学院题目：三位二进制加1计数器初始条件：使用D触发器( 74 LS 74 )、“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS 32 )、非门( 74 LS 04 )，设计三位二进制加1计数器。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）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。