数电实验报告 序列信号发生器

实验八 序列信号发生器

2.8.1实验目的

（1）熟悉掌握EDA软件工具Multisim的仿真测试应用。 （2）熟悉序列信号发生器的工作原理。 （3）学习序列信号发生器的设计方法。

2.8.2实验仪器设备与主要器件

实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台。

4位十进制加法计数器74LS160;4位二进制加法计数器74LS161。 8选1数据选择器74LS251、74LS152和74LS151。

2.8.3实验原理

序列信号是按照一定规则排列的周期性串行二进制码。 1.计数型序列信号发生器 设计过程分为如下两步：

根据数列码的长度p设计模p计数器，状态可以任意。

按计数器的状态转换关系和序列码的要求设计组合输出电路。由于计数器的状态设置和输出序列没有直接关系，因此这种结构对输出序列的更改比较方便，而且还能够同时产生多组序列码。

2.2.移位型序列信号发生器

移位型数字信号发生器是由移位寄存器和组合反馈电路组成的。组合电路的

输出，作为移位寄存器的串行输入。由n位寄存器构成的序列信号发生器所产生的序列信号的最大长度为P=2n。 设Q3Q2Q1Q0的初始状态为1110，在CP作用下，Q3的输出为...110011110011...。在这种序列信号的每个循环周期内，代码1和0是按一定规律排列的。在每个循环周期内，包含代码的个数称为循环长度，也称序列长度，用字母P表示。因前面的序列信号110011是一个信号周期，则P=6。如果有Q2输出序列为111001，Q1输出序列为111100，Q0输出序列则为011110。显然这四个序列0和1的排列相同，初始相位不同而已。

2.8.4实验内容

（1）用计数器74LS160设计一个7位巴克码（010011）的产生电路，画出电路时序图。用示波器观察电路输出波形。

设计思路：输出序列信号与计数器的对映关系式：

Y’ = 0——1——0——0——1——1——1

QCQBQA= S0------S1-----S2------S3------S4------S5-----S6

电路如图1所示：

U3AVCC5V74LS00DU2XFG13456ABCDQAQBQCQDRCO1413121115432115141312D0D1D2D3D4D5D6D7VCC5VU1Y~W56+A_XSC1Ext Trig+_B+_7ENP10ENT912~LOAD~CLRCLK11A10B9C7~G74LS160D74LS251D 波形如图2所示：

（2）设计灯光控制逻辑电路。要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按表2-8-2规定的顺序转换状态。表中，1表示“亮”，0表示“灭”。

设计思路：用010010010产生电路控制红灯，用001010100产生电路控制绿灯，用000111000产生电路控制黄灯。仿真图如下：

（3）用移位寄存器74LS194设计产生移位序列信号为10110的序列信号发生器。用发光管显示输出序列信号。画出时序电路图并用示波器观察时序波形。