东南大学数字电路实验第4章-时序逻辑电路.pdf

时序逻辑电路设计与实现 时序逻辑电路是数字电路设计中的一个重要组成部分，它们具有记忆功能，可以根据以前的输入信号和当前的输入信号来确定输出信号的状态。在本实验中，我们将学习时序逻辑电路的设计和实现，包括基本时序逻辑电路的设计过程、时序逻辑电路的时延分析方法、时序逻辑电路的基本调试方法，以及使用示波器和逻辑分析仪观察波形图的方法。 一、时序逻辑电路的设计过程 时序逻辑电路的设计过程可以分为以下几个步骤： 1. 确定实验目的：确定实验的目的和要求，了解实验中需要实现的功能。 2. 分析实验原理：了解时序逻辑电路的基本原理，包括时序逻辑电路的特点、触发器的实现状态机、时序电路中的时钟产生电路等。 3. 设计实验电路：根据实验目的和原理，设计实验电路，包括写出设计过程、画出设计的逻辑电路图，并进行静态验证和动态验证。 二、时序逻辑电路的时延分析方法 时序逻辑电路的时延分析方法是指在实验中，如何分析和计算时序逻辑电路中的时延。时延分析方法包括： 1. 确定时序逻辑电路的时延要求：确定实验中需要实现的时延要求，例如时序逻辑电路的时延周期、时延宽度等。 2. 分析时序逻辑电路的时延：使用时延分析方法，分析时序逻辑电路中的时延，包括时序逻辑电路的时延周期、时延宽度等。 3. 优化时序逻辑电路的时延：根据分析结果，优化时序逻辑电路的时延，例如通过调整时序逻辑电路的参数、更换时序逻辑电路的组件等。 三、时序逻辑电路的基本调试方法 时序逻辑电路的基本调试方法是指在实验中，如何调试时序逻辑电路，确保实验电路的正确性和可靠性。基本调试方法包括： 1. 静态验证：使用示波器和逻辑分析仪观察实验电路的静态波形，确保实验电路的正确性。 2. 动态验证：使用示波器和逻辑分析仪观察实验电路的动态波形，确保实验电路的可靠性。 3. 错误分析：在实验中，如果出现错误，需要进行错误分析，了解错误的原因和解决方法。 四、实验内容 实验内容包括： 1. 广告流水灯实验：设计一个广告流水灯，使用触发器、组合函数器件和门电路实现，实验中需要设计电路图、静态验证和动态验证。 2. 序列发生器实验：设计一个具有自启动功能的序列发生器，使用触发器实现，实验中需要设计电路图、静态验证和动态验证。 3. 智力竞赛抢答器实验：设计一个智力竞赛抢答器，使用时序逻辑电路实现，实验中需要设计电路图、静态验证和动态验证。 4. 简易数字钟实验：设计一个简易数字钟，使用时序逻辑电路实现，实验中需要设计电路图、静态验证和动态验证。 五、实验结论 通过本实验，我们学习了时序逻辑电路的设计和实现，了解了时序逻辑电路的基本原理和时延分析方法，掌握了时序逻辑电路的基本调试方法，并实现了四个实验项目，巩固了时序逻辑电路的设计和实现能力。