如何使用D触发器和异或门构建从0开始计数的模16加1计数器？

文章目录

  

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  • 1.设计异步模16加1计数器
    
  • 2.设计4位移位器
    
  • 3.超前进位16位ALU的设计
    
    
  • 一、实验时间
    
  • 二、实验内容
    
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  一、实验时间

  2021年4月1日星期四，第五周
  二、实验内容

  1.设计异步模16加1计数器

  基本功能：使用D触发器（dff元件）和异或门构建从0开始计数的模16加1计数器
  对应的威廉希尔官方网站 图（这里已经实现了预置初值的功能）
  
  

  

  拓展功能：
（1）实现模256加1计数器
（2）实现计数器预置初值的功能
  这里复用了上面的模16加1计数器
  
  

  

这里异步触发器预置初值的功能是这样实现的：
  （1）首先将CLR端调为0，将8个输出清零
（2）将CLR端置为1，并向D0-D8八个输入端输入要预设的初值
（3）设完初值之后，将D0-D8的输入全部置为0，之后按下脉冲键即可开始计数
  2.设计4位移位器

  基本功能：要求实现直送，左移和右移的功能
  四位只实现逻辑移位的移位器

  

  

拓展功能：
（1）实现16位移位器
（2）实现补码算术移位的功能
  3位逻辑移位移位器
  
  

  

可实现16位算术移位的移位器（补码移位），复用了上面的三位移位器
  
  

  

  3.超前进位16位ALU的设计

  使用74181和74182芯片设计一个具备超前进位能力的数据宽度为16位的多功能ALU，
能实现多种算术和逻辑运算。
注意：74181的正逻辑和负逻辑，以及管脚的取值
  
  

  

这里有一个不足的地方，因为硬件实验平台只有24个开关，但这里的输入超过24位了，因此上面这个图还需要优化，需要用寄存器先存某一路的数据，这里没有画出来