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数字电子技术实验报告

实验题目：计数器的设计

预习报告

内容一

使用JK触发器设计一个16进制异步减法计数器，并用逻辑分析仪观察并记录CP和每一位的输出波形。

JK触发器功能/真值表

CP时钟 J K 工作状态 $Q^+$ $downarrow$ 0 0 保持 Q $downarrow$ 0 1 置零 0 $downarrow$ 1 0 置一 1 $downarrow$ 1 1 翻转 $overline Q$

用Proteus设计电路，并运行仿真

如图，$A_0ldots A_3$分别对应模拟的$Q_0ldots Q_3$端口。
可以看出，在一个周期内$Q_3Q_2Q_1Q_0$的变化顺序依次为$0000 o1111 o1110 o1101 o1100 o1011 o1010 o1001 o1000 o0111 o0110 o0101 o0100 o0011 o0010 o0001 o0000 oldots$符合设计预期。

内容二

使用JK触发器设计一个16进制同步加法计数器，并用逻辑分析仪观察并记录CP和每一位的输出波形。

用Proteus设计电路，并运行仿真

如图，$A_0ldots A_3$分别对应模拟的$Q_0ldots Q_3$端口。
可以看出，在一个周期内$Q_3Q_2Q_1Q_0$的变化顺序依次为$0000 o0001 o0010 o0011 o0100 o0101 o0110 o0111 o1000 o1001 o1010 o1011 o1100 o1101 o1110 o1111 o0000ldots$符合设计预期。

内容三

使用JK触发器和门电路设计实现一个二进制四位计数器模仿74LS194功能。要求在实验箱上设计实现左移或右移功能；在proteus软件上实现置零，保持，左移，右移，并行送数功能。

74LS194功能/真值表

CP时钟 $overline{Cr}$清零 ${S_1}$ ${S_0}$ 工作状态 $Q_A^+$ $Q_B^+$ $Q_C^+$ $Q_D^+$ $uparrow$ 0 X X 置零 0 0 0 0 $uparrow$ 1 0 0 保持 $Q_A$ $Q_B$ $Q_C$ $Q_D$ $uparrow$ 1 0 1 右移 $D_{SR}$ $Q_A$ $Q_B$ $Q_C$ $uparrow$ 1 1 0 左移 $Q_B$ $Q_C$ $Q_D$ $D_{SL}$ $uparrow$ 1 1 1 并行送数 $D_0$ $D_1$ $D_2$ $D_3$

用Proteus设计电路，并运行仿真

内容四

用JK触发器和门电路设计一个特殊的12进制同步计数器如下：$0001 o0010 o0011 o0100 o0101 o0110 o0111 o1000 o1001 o1010 o1011 o1100 o0001 oldots$并用逻辑分析仪观察并记录CP和每一位的输出波形。
注意：这个12进制同步计数器没有00状态，要考虑自启动。

次态卡诺图

$Q_3^+Q_2^+setminus Q_1^+Q_0^+$