武汉理工三位二进制加1/2计数器设计与实现

本资源是一份武汉理工大学计算机科学与技术学院0806班学生的数字逻辑课程设计报告，由张军同学完成，指导教师为黄靖。设计主题是三位二进制模5计数器，即一个能够根据外部输入信号X实现加1或加2计数功能的逻辑电路。该计数器采用D触发器（74LS74）、与门（74LS08）、或门（74LS32）和非门（74LS04）组成，目标是结合时序逻辑和组合逻辑设计方法，创造出一个有实际应用价值的数字逻辑电路。 设计过程中，学生需遵循以下步骤： 1. 理论与实践结合：运用数字逻辑理论，将时序逻辑电路设计（如D触发器的时序响应）与组合逻辑电路设计（如门电路的逻辑函数）结合起来，形成整体电路。 2. 同步时序设计：利用同步时序逻辑电路的设计方法，确保计数器的同步工作，包括定义时钟输入、状态转移规则以及计数规则（X=1时加2，X=0时加1）。 3. 电路图绘制：详细描绘三位二进制模5计数器的电路图，并在图中标注74LS系列集成电路的引脚号。 4. 硬件连接与调试：在试验设备上实际连接电路，进行调试和测试，验证计数器的功能是否符合预期。 5. 设计进度管理：整个课程设计分为设计电路、连接调试、分析总结和撰写报告四个阶段，总共历时5天。 在理解问题部分，设计者利用逻辑电平区域的八盏灯来模拟计数器的工作，其中第一盏灯（K1）作为输入，控制计数模式，其他三盏灯（K2、K3、K4）代表计数器的输出状态，与三个D触发器的状态相对应。通过设计状态图，展示计数器在不同输入和时钟作用下的状态变化。 这份课程设计旨在提升学生对数字逻辑设计的深入理解和实践能力，特别是在处理同步时序电路和实际应用问题上的技能。