触发器和寄存器实验

实验目的

  1. 掌握寄存器的功能特性。

  2. 学会使用Digital仿真软件仿真时序电路。

实验概述

D触发器是一种基本的时序逻辑电路,它的输出仅在时钟触发沿到来时变化,通常用作记忆元件。 在计算机中,用于保存数据的电路元件通常称为寄存器。一般而言,D触发器与寄存器没有本质区别,例如一个8位数据寄存器可由8个D触发器构成;在Digital仿真软件中,D触发器和寄存器是两种组件,端口略有不同。 数据寄存器将应用于本课程后面的寄存器堆实验

实验任务

  1. 熟悉时序电路仿真

    阅读第一章Digital仿真软件使用指南的“时序电路仿真”,熟悉D触发器的功能特性和时序电路的仿真方法。

  2. 设计一个4位寄存器组件的验证电路

    寄存器组件位于菜单项“Components/组件 ➤ Memory/存储器 ➤ Register/寄存器”。 和D触发器组件相比,寄存器组件多了一个 en 端口,作为装入数据的使能(enable)控制。如果en为0,即使时钟上升沿到来,也不会将D输入端的数据保存在寄存器内;只有当en为1的时候,才允许保存数据。

    添加寄存器组件后将其“数据位数”属性设置为4。 并将其所有的端口连接到输入输出组件,注意寄存器组件端口C应连接时钟输入组件,端口D、Q所连接的输入、输出组件的数据位数应与寄存器的数据位数一致。 如果一根导线所连接的各端口的数据位数不一致,启动仿真时会报错,并且用红色标出出错的位置。

  3. 通过仿真熟悉寄存器的功能和用法,记录仿真过程。

  4. 实验结果分析

    对仿真结果进行分析,从中体现对寄存器各端口功能的理解。