数电实验大作业1-D触发器制作的同步4位倒计时器

系统名称:D触发器制作的同步4位倒计时器

1. 系统功能:实现循环倒计时的功能,共4位,模为16,数码管能够循环显示F-0的数字.

2. 设计用到的芯片:74LS74(2片),74LS00(2片),74LS86(1片),74LS51(1片)

3. 设计思路:利用D触发器的数据锁存功能实现计数,实验中共用到2片72LS74,即4个D触发器,所以可以计数0-16.然后为了实现同步计数的功能,只需要求出各个触发器的输入输出表达式即可,根据减法的特点:D1=!Q1,D2=!(Q1⊕Q2),

D3=!Q2&D2&!Q3+!(!Q2&D2)&Q3,D4=!Q3&D3!Q4+!(!Q3&D3)&Q4,

设置D触发器的工作状态,使之上升沿触发后,Q4=D4,Q3=D3,Q2=D2,Q1=D1.

然后按照表达式的值布线连接各器件即可.

虽然想尽了办法..都是用现有的芯片在最多为5片的情况下也只能实现3位计数的功能,要实现4位,就只好再多加一片,这样也刚好可以充分的利用到所有的芯片.

4. 设计逻辑图:

5. 测试数据:用一个信号发生器产生频率为1HZ的信号来作为时钟信号,所有的D触发器都用该信号驱动,U4为一个16进制的数码管显示器,可以根据信号循环显示F—0的数值.J4位clr端,断开时使所有的触发器复位,数码管显示为0,闭合后可以开始正常的倒数计时功能.