时序逻辑电路实验

时序逻辑电路实验报告一、实验目的1. 加深理解时序逻辑电路的工作原理。

2. 掌握时序逻辑电路的设计方法。

3. 掌握时序逻辑电路的功能测试方法。

二、实验环境1、PC机2、Multisim软件工具三、实验任务及要求1、设计要求：要求设计一个计数器完成1→3→5→7→9→0→2→4→6→8→1→…的循环计数（设初值为1），并用一个数码管显示计数值（时钟脉冲频率为约1Hz）。

2、实验内容：（1）按要求完成上述电路的功能。

（2）验证其功能是否正确。

四、实验设计说明（简述所用器件的逻辑功能，详细说明电路的设计思路和过程）首先根据题目要求（即要完成1到9的奇数循环然后再0到8的偶数循环）画出真值表，如下图。

画出真值表后，根据真值表画出各次态对应的卡诺图，如下图。

然后通过化简卡诺图，得到对应的次态的状态方程；然后开始选择想要用于实现的该电路的器件，由于老师上课时所用的例题是用jk触发器完成的，我觉得蛮不错的，也就选择了同款的jk触发器；选好器件之后，根据状态方程列出jk触发器的驱动方程。

然后根据驱动方程连接好线路图，为了连接方便，我也在纸上预先画好了连接图，以方便照着连接。

接下来的工作就是在multisim上根据画好的草图连接器件了，然后再接上需要的显示电路，即可完成。

五、实验电路（画出完整的逻辑电路图和器件接线图）六、总结调试过程所遇到的问题及解决方法，实验体会1、设计过程中遇到过哪些问题？是如何解决的？在设计过程中最大的问题还是忘记设计的步骤吧，因为老师是提前将实验内容已经例题讲解给我们听的，而我开始实验与上课的时间相隔了不短的时间，导致上课记下来的设计步骤忘得七七八八，不过好在是在腾讯课堂上得网课，有回放，看着回放跟着老师的思路走一遍后，问题也就迎刃而解了，后面的设计也就是将思路步骤走一遍而已，没再遇到什么困难。

2、通过此次时序逻辑电路实验，你对时序逻辑电路的设计是否有更清楚的认识？若没有，请分析原因；若有，请说明在哪些方面更加清楚。

实验十一 时序逻辑电路的分析一、 实验目的了解JK 触发器、Ｄ触发器的性能，学习使用由触发器组成的各种时序逻辑电路。

二、实验仪器1． 1台编号为 RTSD －4 的数字电路实验箱 2． 1块编号为 UT70A 的数字万用表3． 2 片编号为74LS112 的集成块，每一片74LS112 内部集成了两个JK 触发器 4． 2 片编号为74LS74 的集成块，每一片74LS74 内部集成了两个D 触发器三、实验内容1． 异步二进制计数器 2． 自循环移位寄存器四、实验原理图CPK图11－1 十六进制计数器原理图CP K图11－2 自循环移位寄存器原理图五、实验操作过程1. 实验准备(a) 熟悉集成块74LS112 和74LS74：74LS112内含有2个JK 触发器，其管脚定义如图11－3所示， 第16号管脚是电源管脚， 接 +5V 电源；第8 号管脚需要接地。

U CC K 2J 2Q 2K 1J 1Q 1地R D 2R D 1CP 1CP 2S D 1S D 2Q 1Q 2图11－3 74LS112 的管脚排列图74LS74内含有2个D 触发器，其管脚定义如图11－4所示，第14管脚是电源管脚，接 +5V 电源；第7 管脚需要接地。

U CCCP 2D 2Q 2Q 1地CP 1D 1R D 1S D 1R D 2S D 2Q 1Q 2图11－4 74LS74 的管脚排列图(b)为了方便电路连线，对原理图中每个信号均进行管脚编号。

例如：图11－1中输出信号Q4 的编号为2 (9)，表示Q4 对应第2片74LS112的第9号管脚；输入信号CP1 的编号为1 (1)，表示CP1 对应第1片74LS112的第1号管脚。

又如：在图11－2中，输出信号Q4 的编号为2 (9)，表示Q4 对应第2片74LS74的第9号管脚；输入信号D1 的编号为1 (2)，表示D1 对应第1片74LS74的第2号管脚。

(c) 打开数字电路实验箱的盖子，接好实验箱的电源线，断开电源开关，在实验箱上配好两片74LS112 集成块、两片74LS74集成块。

一、实验目的1. 掌握时序逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 熟悉常用时序逻辑电路器件的结构和功能。

3. 培养实际操作能力，提高电路设计水平。

二、实验原理时序逻辑电路是指输出不仅与当前输入有关，还与过去输入有关，即电路的输出状态具有记忆功能的电路。

本实验主要涉及同步计数器和寄存器的设计与测试。

三、实验设备1. 数字电子实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 74LS163、74LS00、74LS20等集成器件四、实验内容1. 设计一个4位同步计数器，实现二进制加法计数功能。

2. 设计一个8位同步寄存器，实现数据的暂存和传送功能。

五、实验步骤1. 4位同步计数器设计（1）根据计数器功能要求，列出状态转换表。

（2）根据状态转换表，画出状态转换图。

（3）根据状态转换图，画出电路图。

（4）将电路图连接到实验箱上，并进行调试。

（5）观察计数器输出，验证计数功能是否正确。

2. 8位同步寄存器设计（1）根据寄存器功能要求，列出数据输入、保持、清除和输出控制信号的真值表。

（2）根据真值表，画出电路图。

（3）将电路图连接到实验箱上，并进行调试。

（4）观察寄存器输出，验证寄存功能是否正确。

六、实验结果与分析1. 4位同步计数器实验结果经过调试，4位同步计数器能够实现二进制加法计数功能。

观察计数器输出，验证计数功能正确。

2. 8位同步寄存器实验结果经过调试，8位同步寄存器能够实现数据的暂存和传送功能。

观察寄存器输出，验证寄存功能正确。

七、实验总结本次实验，我们通过设计4位同步计数器和8位同步寄存器，掌握了时序逻辑电路的基本原理和设计方法。

在实际操作过程中，我们提高了电路设计水平，培养了实际操作能力。

八、实验心得1. 在设计时序逻辑电路时，要充分理解电路功能要求，合理选择器件，确保电路能够实现预期功能。

2. 在调试过程中，要仔细观察电路输出，发现问题及时解决。

3. 通过本次实验，我们对时序逻辑电路有了更深入的了解，为今后学习和实践打下了基础。

《FPGA系统设计》实验报告》时序逻辑电路的设计
一、设计任务
分别设计并实现锁存器、触发器的VHDL模型。

二、设计过程
1、同步锁存器：
同步锁存器是指复位和加载功能全部与时钟同步，复位端的优先级较高。

下图为同步锁存器的VHDL程序及模型：
2、异步锁存器：
异步锁存器，是指复位与时钟不同步的锁存器。

下图为同步锁存器的VHDL程序及模型：
3、D触发器：
D触发器是最常用的触发器。

下图为简单D触发器的VHDL 模型：
4、T触发器：
T触发器的特点是在时钟沿处输出信号发生翻转。

按
照有无复位、置位信号以及使能信号等，T触发器也有多种类型。

下图为带异步复位T触发器的VHDL模型：
5、JK触发器：
JK触发器中，J、K信号分别扮演置位、复位信号的角色。

为了更清晰的表示出JK触发器的工作过程，以下给出JK触发器的真值表（如表1所示）。

表1 JK触发器真值表
按照有无复位、置位信号，常见的JK触发器也有多种类型，下图带异步复位（clr）、置位（prn）的JK触发器的VHDL模型：
三．总结
本次实验中较为顺利，在第一次课的时间内我就已经完成了必做实验与选作实验。

在实验的过程中，在防抖电路处有了较大的困难。

由于仿真中不存在此问题，在实际操作中参数选择时遇到了一定的困难。

在反复比对效果之后，我
确定了电路的参数，实现了防抖功能。

通过这次实验，我对时钟脉冲、计数器等有了更加深入的认识与理解。

时序逻辑电路设计实验心得一、实验简介时序逻辑电路设计实验是数字电路课程中的一个重要实验，旨在让学生掌握时序逻辑电路设计的基本原理和方法，培养学生的实践能力和创新思维。

二、实验内容本次实验主要涉及到以下内容：1. 时序逻辑电路的基本概念和原理；2. 时序逻辑电路的设计方法和步骤；3. 时序逻辑电路的仿真与验证。

三、实验步骤1. 确定设计需求：根据所给条件，确定需要设计的时序逻辑电路的功能和性能指标。

2. 设计状态图：根据设计需求，画出状态转移图，并确定每个状态对应的输出。

3. 设计状态表：将状态转移图转化为状态表，并标注每个状态对应的输出。

4. 设计触发器电路：根据状态表，选择合适的触发器类型，并设计出相应的触发器电路。

5. 设计组合逻辑电路：根据状态表和触发器电路，设计出组合逻辑电路，并将其与触发器电路相连。

6. 仿真验证：使用仿真软件进行仿真验证，检查时序逻辑电路是否符合设计要求。

四、实验心得1. 对于时序逻辑电路的设计，需要先确定设计需求，再进行具体设计。

在确定设计需求时，需要充分考虑实际应用场景和性能要求。

2. 在状态图和状态表的设计过程中，需要注意状态之间的转移条件和输出值的确定。

尽量将状态转移图简化，减少状态数目，提高电路的可靠性。

3. 在选择触发器类型时，需要考虑电路的时序要求和实际应用场景。

常见的触发器类型有D触发器、JK触发器、T触发器等。

4. 在组合逻辑电路的设计过程中，需要充分利用逻辑门和多路选择器等基本元件进行组合，并注意信号延迟和冲突等问题。

5. 在仿真验证过程中，需要认真分析仿真结果，并对不符合要求的地方进行修改和优化。

五、实验总结通过本次时序逻辑电路设计实验，我深入了解了时序逻辑电路的基本原理和方法，并掌握了一定的实践能力。

在今后的学习和工作中，我将继续加强对数字电路知识的学习，并不断提高自己的技能水平。

时序逻辑电路设计实验报告总结本次实验是关于时序逻辑电路设计的，是一项基础性实验内容。

目的在于通过实验学习并掌握时序电路的设计方法及其实现过程。

在本次实验中，我们学习了时序逻辑电路的实现方式、时序逻辑电路设计中需要掌握的关键点，并完成了相应的实验内容。

实验步骤：1. 组件布线连接。

本次实验需要用到的器材包括：逻辑分析仪、数字电路实验箱等。

首先将数字电路实验箱中的两个 JK 触发器组成的二进制计数器和以成功率为主，在进一步话题构建上努力弥补北方口音的本土语音合成引擎分别与逻辑分析仪进行正确的连接。

2. 测试器件连接正确性。

在这一步，我们将输入‘1’，并进行此操作多次，查看电路是否按照计数器的要求按顺序计数。

此步骤可以验证电路布线连接是否正常，如果不正常则需要重新进行布线连接。

3. 设计时序电路。

在此步骤中，我们需要进行时序电路的设计。

具体操作方法请见下文。

4. 进行电路测试。

在此步骤中，我们将按照设计的时序电路流程对电路进行测试，以验证其是否按照要求工作。

实验结果：在进行实验过程中，我们成功地完成了组成二进制计数器的 JK 触发器的布线连接，并通过多次输入‘1’的测试，确保电路按照计数器的要求正确计数。

随后，我们利用时序图对时序电路进行了设计，并按照设计流程进行了实验测试。

实验总结：时序逻辑电路设计实验是一项基础性实验内容，对于我们在日后进行电路设计和实现过程中有很大的帮助。

本次实验中，我们在实践中掌握了时序电路设计的流程及其实现方法，亲手完成了实验操作，增强了我们的实践技能。

同时，本次实验中，我们还发现了不足之处，对于实验结果进行了反思，提高了我们的思考能力和分析问题的能力。

总之，本次时序逻辑电路设计实验是一次很有意义的实验。

通过实验，我们掌握了更多的实践技能、加深了自己对于电路的理解，并提高了自己的思考能力和分析问题的能力。

希望未来能有更多的实践机会，为我们加深知识、提高能力打下更为坚实的基础。

时序逻辑电路的设计与测试实验报告一、实验目的本实验旨在让学生掌握时序逻辑电路的设计与测试方法，了解时序逻辑电路的基本原理和特点，以及掌握时序逻辑电路的设计流程和测试方法。

二、实验原理1. 时序逻辑电路的基本原理时序逻辑电路是指由组合逻辑电路和存储器件组成的电路，具有记忆功能。

它能够根据输入信号的状态和过去的状态来决定输出信号的状态。

时序逻辑电路包括触发器、计数器、移位寄存器等。

2. 时序逻辑电路的特点（1）具有记忆功能，能够存储过去状态；（2）输出信号不仅与输入信号相关，还与过去状态相关；（3）具有延迟特性，输出信号需要一定时间才能稳定下来。

3. 时序逻辑电路的设计流程（1）确定功能要求；（2）选择合适的存储器件和触发器；（3）设计组合逻辑部分；（4）设计时钟控制部分；（5）综合验证。

4. 时序逻辑电路测试方法常用测试方法包括仿真测试和实际硬件测试。

仿真测试可以通过软件工具进行，实际硬件测试需要使用实验设备进行。

三、实验内容本次实验的内容为设计一个简单的计数器电路，该电路能够对输入信号进行计数，并将结果输出到LED灯上。

四、实验步骤1. 确定功能要求本次实验要求设计一个4位二进制计数器，能够对输入信号进行计数，并将结果输出到LED灯上。

2. 选择合适的存储器件和触发器本次实验选择D触发器作为存储器件，因为它具有较高的稳定性和可靠性。

同时，还需要选择合适的时钟控制电路，以确保计数器能够正常工作。

3. 设计组合逻辑部分组合逻辑部分主要包括加法器和译码器。

加法器用于将当前计数值加1，译码器则用于将二进制码转换成LED灯能够显示的十进制码。

4. 设计时钟控制部分时钟控制部分主要包括时钟发生电路和时序控制电路。

时钟发生电路用于产生稳定的时钟信号，时序控制电路则用于控制D触发器的输入端和输出端。

5. 综合验证综合验证包括仿真测试和实际硬件测试。

仿真测试可以通过软件工具进行，实际硬件测试需要使用实验设备进行。

时序电路测试及研究实验报告总结时序电路测试及研究实验报告总结一、实验目的1. 理解时序电路的基本概念和原理；2. 学习时序电路的设计方法；3. 掌握时序电路测试方法。

二、实验器材1. 电源；2. 示波器；3. 函数发生器；4. 逻辑分析仪。

三、实验原理1. 时序电路的概念和分类：时序电路是指由触发器、计数器等组成的数字电路，按照信号传递时间顺序控制输出信号状态。

根据输入输出关系可分为同步时序电路和异步时序电路。

2. 触发器：触发器是一种用于存储二进制信息的数字元件，它可以将输入信号转换为稳定的输出信号，并能够保持该状态。

3. 计数器：计数器是一种用于计数的数字元件，它能够根据输入信号进行计数，并在达到设定值后产生输出信号。

四、实验步骤与结果1. D触发器测试：（1）连接D触发器并设置输入端口和输出端口；（2）使用函数发生器模拟输入脉冲，并使用示波器检测输出脉冲；（3）通过逻辑分析仪观察D触发器的时序波形。

结果：通过实验，我们得到了D触发器的时序波形，可以清晰地看到输入信号和输出信号的变化过程。

2. JK触发器测试：（1）连接JK触发器并设置输入端口和输出端口；（2）使用函数发生器模拟输入脉冲，并使用示波器检测输出脉冲；（3）通过逻辑分析仪观察JK触发器的时序波形。

结果：通过实验，我们得到了JK触发器的时序波形，可以清晰地看到输入信号和输出信号的变化过程。

3. T触发器测试：（1）连接T触发器并设置输入端口和输出端口；（2）使用函数发生器模拟输入脉冲，并使用示波器检测输出脉冲；（3）通过逻辑分析仪观察T触发器的时序波形。

结果：通过实验，我们得到了T触发器的时序波形，可以清晰地看到输入信号和输出信号的变化过程。

4. 计数器测试：（1）连接计数器并设置计数范围；（2）使用函数发生器模拟输入脉冲，并使用示波器检测计数范围内产生的输出信号；（3）通过逻辑分析仪观察计数器的时序波形。

结果：通过实验，我们得到了计数器的时序波形，可以清晰地看到输入信号和输出信号的变化过程。

实验十一时序逻辑电路的设计与测试一、实验目的1．掌握时序逻辑电路的设计原理与方法。

2．掌握时序逻辑电路的实验测试方法。

二、实验原理该实验是基于JK触发器的时序逻辑电路设计，要求设计出符合一定规律的红、绿、黄三色亮灭循环显示的电路，并且在实验板上搭建实现出来。

主要的设计和测试步骤如下：（1）根据设计的循环显示要求，列出有关Q3Q2Q1状态表；（2）根据状态表，写出各触发器的输入端J和K的状态；（3）画出各触发器的输入端J和K关于Q3Q2Q1的卡诺图；（4）确定各触发器的数软J和K的最简方程；（5）根据所得的最简方程设计相应的时序逻辑电路；（6）在实验板上，有步骤有次序的搭建实验电路，测试所设计的电路是否满足要求。

具体设计过程参见【附录二】提供的实例。

三、预习要求1．查阅附录芯片CC4027B和芯片74LS00的管脚定义。

2．阅读理论教材关于时序逻辑电路的内容，掌握实验的理论基础。

四、实验设备与仪器1．数字电路实验板（箱）；2．芯片：CC4027B；74LS00；74LS20。

五、实验内容请任意选择下列一组彩灯循环显示的任务要求，设计相应的时序电路，并搭建实验线路测试之。

1．设计任务（一）2．设计任务（二）3．设计任务（三）4．设计任务（四）5．设计任务（五）6．设计任务（六）7．设计任务（七）8．设计任务（八）六、实验报告1．根据实验内容的设计要求，完成实验时序电路的设计和测试。

2．小结时序逻辑电路的设计思路与测试方法。

3．实验的心得与体会。

七、实验注意事项1．进行实验连线的过程中，注意有步骤的接线，避免多接和漏接的情况。

2．在设计好的时序逻辑电路中，若管脚没有接任何信号，处于悬空状态，注意最好给其提供高电平信号。

3．实验结束或者改接线路时，注意断开电源，保护芯片。

八、思考题1．实验要求设计的时序电路，可否设计成异步时序逻辑电路？这相对于同步时序逻辑电路有什么不同？2．能否设计一个时序逻辑电路，若初态为“000”是一个“000—〉001—〉010—〉011”循环的加法计数器，若初态为“111”是一个“111—〉110—〉101—〉100”循环的减法计数器？试设计之。

一、实验目的1. 理解时序逻辑电路的工作原理和基本结构；2. 掌握触发器、计数器等时序逻辑电路的设计方法；3. 熟悉Multisim软件在时序逻辑电路设计与仿真中的应用；4. 培养实际操作能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理时序逻辑电路是一种在时钟信号控制下，输出不仅与当前输入有关，还与电路历史状态有关的数字电路。

其基本结构包括触发器、计数器等。

触发器是时序逻辑电路的基本单元，用于存储一位二进制信息。

计数器是时序逻辑电路的一种应用，用于对输入脉冲进行计数。

三、实验内容1. 触发器实验（1）实验目的：熟悉触发器的工作原理和功能，掌握触发器的使用方法。

（2）实验内容：设计一个JK触发器，实现时钟信号控制下的同步置1、同步置0、计数等功能。

（3）实验步骤：① 使用Multisim软件，搭建JK触发器电路；② 搭建计数器电路，实现时钟信号控制下的计数功能；③ 设置输入信号，观察触发器和计数器的输出波形，验证功能。

2. 计数器实验（1）实验目的：掌握计数器的设计方法，熟悉不同计数器电路的功能。

（2）实验内容：设计一个模为24的二进制计数器和模为60的十进制计数器。

（3）实验步骤：① 使用Multisim软件，搭建二进制计数器电路；② 设置输入信号，观察计数器的输出波形，验证功能；③ 使用Multisim软件，搭建十进制计数器电路；④ 设置输入信号，观察计数器的输出波形，验证功能。

四、实验结果与分析1. 触发器实验实验结果显示，设计的JK触发器能够实现同步置1、同步置0、计数等功能。

在计数过程中，触发器的输出波形符合预期，验证了JK触发器的功能。

2. 计数器实验实验结果显示，设计的模为24的二进制计数器和模为60的十进制计数器均能实现预期的计数功能。

在计数过程中，计数器的输出波形符合预期，验证了计数器电路的功能。

五、实验总结本次实验通过设计、搭建和仿真时序逻辑电路，掌握了触发器、计数器等时序逻辑电路的设计方法，熟悉了Multisim软件在时序逻辑电路设计与仿真中的应用。