數字電路實驗(05)二進制計數器設計

一.實驗要求

1.1.實驗目的

1. 認識二進制同步計數器的定義、工作狀態及信號波形；
2. 熟悉基於JK觸發器實現二進制同步計數器的構成規則。

1.2.實驗器材

1. VCC
2. Ground
3. 脈沖電壓源
4. 上升沿觸發JK觸發器
5. 2輸入與門
6. 四輸入七段數碼管
7. 四通道示波器

1.3.實驗原理

計數模值M和觸發器級數k的關系：M=2k。
加法計數器的構成規律：
J0=K0=1
Ji=Ki=Q0•Q1•…. •Qi-1 i=1、2…..(k-1)
減法計數器的構成規律：
J0=K0=1
Ji=Ki=Q0'•Q1'•…. •Qi-1' i=1、2…..(k-1)

1.4.實驗內容、要求及過程

實驗要求：
構建圖1電路。時鍾clk為0~5V，周期1s，高電平時長500ms。

用四通道示波器觀察時鍾clk及各級觸發器輸出的Q0、Q1、Q2信號。根據觀察，在圖2中畫出Q0、Q1、Q2的波形(與clk信號的邊沿對應好，從Q2Q1Q0＝000的狀態開始)，並觀察數碼管的顯示情況。

二.實驗圖

三.實驗報告內容

1. 由JK觸發器構成的二進制計數器有着哪些特點？

計數模值M,觸發器級數k：M=2^k

2. 搭建電路完成實驗，補充完整圖2，說明數碼管的顯示情況；

數碼管從0至7循環顯示，仿真后觀看數碼管即可，點擊示波器看到圖2波形
3. 畫出圖1電路的狀態轉移圖；

4. 如果要構成二進制減法計數器(模8)，在圖1電路的基礎上要做哪些改動？

二進制減法計數器（模8）：J1=K1=Q0'，J2=K2=Q0'Q1'