试用74LS194加必要的门电路实现4位环形计数器(要求能自启动, 电路越简单越好). 要求它的有效循环状态Q0Q1Q2Q3为 1000->0100->0010->0001->1000

        要实现右移的功能, 就要将74LS194的右移串行输入SR连接到QD(四位输出的最高位).

        由于题目要求电路能够自启动, 这里我规定12个无效状态的次态均为1000(Q0Q1Q2Q3). 当状态为1000、0100、0010、0001时, 对应芯片功能为"右移"; 当状态为其它12个无效状态时, 对应芯片功能为"根据DCBA引脚置数".  由此处的分析, 绘制出下述真值表:

Q0	Q1	Q2	Q3	D0	D1	D2	D3	S1	S0	功能
0	0	0	0	1	0	0	0	1	1	置数
0	0	0	1	×	×	×	×	0	1	右移
0	0	1	0	×	×	×	×	0	1	右移
0	0	1	1	1	0	0	0	1	1	置数
0	1	0	0	×	×	×	×	0	1	右移
0	1	0	1	1	0	0	0	1	1	置数
0	1	1	0	1	0	0	0	1	1	置数
0	1	1	1	1	0	0	0	1	1	置数
1	0	0	0	×	×	×	×	0	1	右移
1	0	0	1	1	0	0	0	1	1	置数
1	0	1	0	1	0	0	0	1	1	置数
1	0	1	1	1	0	0	0	1	1	置数
1	1	0	0	1	0	0	0	1	1	置数
1	1	0	1	1	0	0	0	1	1	置数
1	1	1	0	1	0	0	0	1	1	置数
1	1	1	1	1	0	0	0	1	1	置数

         由真值表, 得出下述逻辑表达式

     S1=Q1Q3+Q0Q3+Q0Q2+Q1Q2+Q2Q3+Q0Q1+Q0'Q1'Q2'Q3'(原理图1),

     S0=1,

     D1=D2=D3=0,

     D0=1, 在实际接线中, 可将S1做下述变化, 以提升电路的可靠性:

                S1=Q1Q3+Q0Q3+Q0Q2+Q1Q2+Q2Q3+Q0Q1+Q0'Q1'Q2'Q3'

                    =Q1Q3+Q0Q3+Q0Q2+Q1Q2+Q2Q3+Q0Q1+(Q0+Q1+Q2+Q3)'

                    =( ( Q1Q3+Q0Q3+Q0Q2+Q1Q2+Q2Q3+Q0Q1+(Q0+Q1+Q2+Q3)' )' )'

                    =( (Q1Q3)'·(Q0Q3)'·(Q0Q2)'·(Q1Q2)'·(Q2Q3)'·(Q0Q1)'·(Q0+Q1+Q2+Q3) )', 这样一来, 保障了逻辑门变化的同时性.

        但由于multisim7中没有4输入的或非门, 所以将S1做下述变化:

      S1=Q1Q3+Q0Q3+Q0Q2+Q1Q2+Q2Q3+Q0Q1+Q0'Q1'Q2'Q3'   

          =Q1Q3+Q0Q3+Q0Q2+Q1Q2+Q2Q3+Q0Q1+(Q0+Q1)'(Q2+Q3)'

          =( (Q1Q3+Q0Q3+Q0Q2+Q1Q2+Q2Q3+Q0Q1)' )'+(Q0+Q1)'(Q2+Q3)'

          =( (Q1Q3)'·(Q0Q3)'·(Q0Q2)'·(Q1Q2)'·(Q2Q3)'·(Q0Q1)' )'+(Q0+Q1)'(Q2+Q3)', (原理图2) 如此设计后, 逻辑门变化的同时性仍然有保障, 只是逻辑门延迟时间由2t -> 3t(设一逻辑门的延迟为t).

        读者若对设计过程有疑惑, 应回过头去研究博文《74LS194功能实验》.

        综上所述, 绘制出下述电路原理图.

电路原理图1:

电路原理图2: