D触发器电路设计及计数器设计
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基于SIMULINK 的异步八进制加法计数器的设计1 设计题目的理论分析1.1 设计题目用D 触发器设计异步八进制的加法计数器。
并作出相应的时序图。
使用Simulink 进行简单的仿真。
1.2 理论分析这个题目是要求设计一个八进制加计数器,即三位二进制加计数器,并且用D 触发器最终完成电路。
解题具体过程如下: (1)明确所需要设计的电路的功能并画出状态图本题要求我们用D 触发器设计一个八进制加计数器,所以根据其特点,可判断电路需要三个D 触发器来实现,故可作出其状态图如下:CP 为时钟信号,C 为进位信号。
(2)列出激励表在列激励表时,对于某一输出,当其状态不发生反转时,此时可取其时钟信号为0,这样其输入端的的取值就不会对输出产生影响,这样一来,就可以达到简−→−0/1−→−1/1−−→−CCP /QQ Q 012100101110111011010*******/10/10/10/1010/1−−←−−←−−←−→−−→−−→−/化电路的目的。
表1 八进制异步加计数器激励表(3)写出激励方程和时钟方程2)6,5,4,2,1,0()3(___2Q D d m =+=∑∑ (1)1)6,4,2,0()5,1(___1Q D d m =+=∑∑ (2)()0___06,4,2,0QD m ==∑ (3)Q Q CP 012= (4) QCP 01= (5) CPCP =0(6)(4)作出逻辑电路图并检验其自启动如图2所示,即为由D 触发器所构成的异步八进制加计数器。
显然,该电路每一个状态都为有效状态,故一定能够自启动。
(5)作出时序图在时钟信号CP 的作用下,根据状态方程,可以得出上述电路的时序图如图3所示:图2 异步八进制加计数器逻辑电路图图3 异步八进制加计数器时序图QQ Q CP 212 SIMULINK仿真根据上一章所给出的逻辑电路图,在simulink中找出相应元器件并按图连接成一个完整的的电路如图4所示。
基于触发器的3位格雷码计数器概述1. 本文将介绍基于d触发器的3位格雷码计数器的设计和工作原理。
2. 格雷码是一种二进制数的编码方式,相邻的两个数只有一位二进制位不同。
格雷码计数器是一种特殊的计数器,其计数规律符合格雷码的排列方式。
3. 我们将通过使用d触发器和逻辑门来设计一个3位格雷码计数器,并且详细分析其工作原理和电路结构。
d触发器1. d触发器是数字电路中常用的一种触发器,它采用时钟信号来控制数据输入,从而实现数据的存储和传递。
2. d触发器有一个数据输入端d和一个时钟输入端clk,当时钟信号发生上升沿时,d触发器会将d端的输入数据存储并输出。
3位格雷码计数器的设计1. 我们将使用三个d触发器和逻辑门来设计3位格雷码计数器。
假设三个d触发器的输入端分别为a、b和c,输出端分别为Qa、Qb和Qc。
2. 我们首先设计逻辑电路,根据格雷码的规律,确定d触发器的输入信号和逻辑门的连接方式。
3. 根据逻辑电路设计的结果,将三个d触发器和逻辑门连接起来,形成3位格雷码计数器的电路。
工作原理1. 当计数器处于初始状态时,三个d触发器的输出信号分别为000,表示计数器的初始值为0。
2. 当时钟信号发生上升沿时,逻辑门会根据当前状态来确定下一个状态的输入信号。
3. 经过逻辑门的处理,下一个状态的输入信号被送入对应的d触发器,从而使得计数器的值按照格雷码的规律递增。
总结1. 通过本文的介绍,我们了解了基于d触发器的3位格雷码计数器的设计方法和工作原理。
2. 格雷码计数器在数字逻辑电路中有着广泛的应用,其高效、稳定的特点使得它在实际工程中得到了广泛的应用。
3. 我们希望本文对读者对于数字电路设计和格雷码计数器有所启发,并对相关领域的学习和实践有所帮助。
为了进一步深入理解和学习基于d触发器的3位格雷码计数器,我们可以继续探讨一些具体的细节和应用。
逻辑门的应用1. 在3位格雷码计数器中,逻辑门起着至关重要的作用。
它们用于根据当前状态确定下一个状态的输入信号。
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。
同步递增六进制计数器d触发器1. 概述同步递增六进制计数器d触发器是数字电路中常用的元件之一,它能够实现对输入信号进行计数并输出相应的计数结果。
在数字系统中,计数器是一种非常重要的组件,它可以应用于各种计数、控制、测量等场合。
本文将详细介绍同步递增六进制计数器d触发器的结构、原理和工作方式。
2. 结构同步递增六进制计数器d触发器由若干个d触发器和逻辑门组成。
六进制计数器一般由四个三位计数器级联组成,每个计数器都由三个d 触发器和逻辑门构成。
其中,d触发器是数据存储元件,逻辑门用于控制d触发器的输入信号和输出信号。
3. 原理当计数器接收到时钟信号时,d触发器按照特定的逻辑规则进行状态变化。
通过适当的控制逻辑,可以实现六进制计数器的递增功能。
六进制计数器的数字表现形式为0000~1011,当计数器达到1011时,下一个计数为0000,实现了六进制计数的循环。
4. 工作方式当计数器接收到时钟信号时,各级计数器按照特定的逻辑规则进行递增。
在每个计数阶段,逻辑门会根据当前计数的状态和时钟信号的变化情况,控制d触发器的输入信号和输出信号。
这样,整个计数器就能够实现对输入信号的计数功能。
5. 应用领域同步递增六进制计数器d触发器广泛应用于数字系统中的计数、控制、测量等方面。
在工业自动化领域,它可以用于计数生产线上的产品数量;在通信系统中,它可以用于计数数据包传输的数量;在科学研究中,它可以用于实验测量和数据采集等方面。
6. 结论同步递增六进制计数器d触发器作为数字系统中的重要组件,具有广泛的应用前景。
通过深入理解其结构、原理和工作方式,我们可以更好地应用它于实际工程中,为数字系统的设计和应用提供更加稳定和可靠的支持。
希望本文对大家对同步递增六进制计数器d触发器有更深入的了解。
由于词数限制,我无法追加1500字的内容,但是我可以继续写一些内容来扩展原始的内容。
7. 优点和特点同步递增六进制计数器d触发器相比其他类型的计数器具有其独特的优点和特点。
深圳职业技术学院Shenzhen Polytechnic集成电路设计技术课程设计报告课题名称:基于D触发器的异步八进制计数器设计学院:电子与通信工程学院班级:11微电子1班组员:学号:指导老师:2013年6月21日摘要计数器是数字系统中应用最广泛的时序逻辑部件之一,所谓计数器就是计算输入脉冲的个数。
Tanner Research 公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件Tanner EDA 7.X,对异步复位八进制计数器进行芯片原理图设计、输入、仿真以及版图设计、DRC验证和LVS验证。
【关键词】计数器版图设计 DRC LVSAbstractThe counter is a digital system the timing of the most widely used one of logic components, the so-called counter is to calculate the number of input pulses. Tanner Research has developed a Windows-based platform for integrated circuit design tools Tanner EDA 7.X, for asynchronous reset chip octal counter schematic design entry, simulation and layout, DRC and LVS verification verification【Keyword】counter layout DRC LVS目录绪论 (1)一、Tanner EDA软件介绍 (2)二、异步八进制计数器设计 (3)2.1 异步八进制计数器逻辑图设计 (3)2.1.1 状态图以及激励表 (3)2.1.2 异步清零D触发器原理图 (4)2.1.3 八进制计数器逻辑图 (5)2.2 原理图仿真 (5)2.2.1 异步清零D触发器原理图仿真 (5)2.2.2 八进制计数器原理图仿真 (6)三、异步八进制计数器版图设计 (7)3.1 集成电路版图设计规则 (7)3.2 异步清零D触发器版图设计 (7)3.3 异步八进制计数器版图设计 (8)四、DRC验证和LVS验证 (9)4.1 DRC验证 (9)4.2 LVS验证 (10)小结 (11)参考文献资料 (11)附录1 (12)绪论当前,我国集成电路行业正处于发展的黄金时期,集成电路的设计、制造和封装测试都面临极大的发展机遇。
同步递增六进制计数器d触发器-回复一、引言(100字)在数字电路中,计数器是一种常见的电子元件,用于计量和记录输入脉冲的数量。
六进制计数器是一种特殊的计数器,其计数范围为0-5,通过D 触发器和同步递增方式实现计数。
本文将详细介绍六进制计数器的工作原理、设计步骤和应用场景,以帮助读者更好地理解和应用该计数器。
二、六进制计数器的工作原理(200字)六进制计数器由若干个D触发器和逻辑门构成。
D触发器是一种基本的存储元件,通过时钟信号的作用,在每个时钟脉冲到来时将输入数据存储到输出端。
六进制计数器采用同步递增的方式,即在每个时钟脉冲到来时,将当前计数值加1,并将结果作为触发器的输入信号。
同时,通过逻辑门的控制,实现了六进制计数器的循环。
三、六进制计数器的设计步骤(600字)1. 确定计数范围:确定计数器的范围非常重要。
六进制计数器的范围为0-5,因此需要确定所需的D触发器数量。
通常情况下,每个触发器可以存储一位二进制数,因此需要至少3个D触发器来实现六进制计数器。
2. 确定逻辑门的类型:根据设计需求和计数器规模,确定所需逻辑门的类型。
常用的逻辑门有与门、或门和非门,可以根据实际需要选择适合的逻辑门。
3. 构建触发器和逻辑门的电路图:根据确定的计数器范围和所需逻辑门的类型,绘制触发器和逻辑门的电路图。
按照数据流的方向连接各个触发器,并使用逻辑门实现计数器的循环。
4. 配置触发器输入:配置D触发器的输入,使其按照所需的计数规则进行计数。
根据六进制计数器的规则,D触发器的输入应该依次为011、100、101、110、111、000。
通过设置输入端的开关状态或信号控制,实现对六进制计数器的控制。
5. 确定时钟信号:通过时钟信号来控制六进制计数器的计数过程。
时钟信号的频率和稳定性对计数器的精度和稳定性有重要影响,需要根据实际需要确定合适的时钟信号。
6. 搭建实验电路和进行测试:根据电路图连接实验电路,并使用示波器等工具进行测试。
10位计数器的设计原理
10位计数器是一种数字电路,可以用来计数从0到9的十个数字。
它通过使用10个触发器和适当的逻辑门电路来实现。
设计原理如下:
1. 使用10个D触发器,每个触发器有一个输入端D和一个时钟端CLK。
触发器的输出端连在下一个触发器的D输入端上,形成级联结构。
第一个触发器的D输入端连接到一个时钟信号,作为计数器的时钟输入。
2. 设置一个异步清零信号,并连接到所有触发器的清零输入端。
该信号用于将计数器重置为0。
3. 为了实现加法运算,还需要为每个触发器设计逻辑电路,将其输出与当前计数值相加。
这样,当每个触发器的输出从1变为0时,下一个触发器将加1。
4. 设计一个比较器电路,将计数器的输出与9进行比较。
当计数器的输出等于9时,比较器输出一个高电平信号,用于停止计数。
通过以上设计原理,可以实现一个十位计数器。
当时钟信号输入时,计数器开始计数,每次加1,直到计数器达到9,然后停止计数。
可以通过异步清零信号将计数器重置为0,从而重新开始计数。