设计一可控同步四进制可逆计数器, 其由输入X1, X2控制, 用D触发器和74151及必要的门电路实现

电玩女神 2023-06-26 12:06 1阅读 0赞

<table style="width:503px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td colspan="3">功能表</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>X1</td> 
 <td>X2</td> 
 <td>功能</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>0</td> 
 <td>0</td> 
 <td>保持</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>0</td> 
 <td>1</td> 
 <td>减计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>1</td> 
 <td>0</td> 
 <td>加计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>1</td> 
 <td>1</td> 
 <td>不允许出现</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

根据功能表, 有状态表.

根据状态表, 得到状态激励表.

<table style="width:515px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td colspan="8" style="text-align:center;vertical-align:bottom;width:384pt;">状态激励表</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">X2</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">X1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">Q1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">Q0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">D1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">D0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">Z</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">功能</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">保持</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">保持</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">保持</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">保持</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">加计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">加计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">加计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">加计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">减计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">减计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">减计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">减计数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">不允许</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">不允许</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">0</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">不允许</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">1</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">×</td> 
 <td style="text-align:center;vertical-align:bottom;">不允许</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

用6片74151和3片非门组成3个16选1数据选择器, 以此实现D0、D1和Z的逻辑表达式.

根据上面的分析, 绘制电路的原理图.

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