同步七進(jìn)制加法計數(shù)器——數(shù)字電子技術(shù),

1、 成 績 評 定 表學(xué)生姓名班級學(xué)號專 業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)課程設(shè)計 題目七進(jìn)制同步加法計數(shù)器 序列脈沖發(fā)生器（1010101010）評語組長簽字：成績?nèi)掌?2012 年 月 日課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)生姓名學(xué)號設(shè)計題目 同步七進(jìn)制加法計數(shù)器 脈沖序列發(fā)生器（1010101010）內(nèi)容及要求：1利用觸發(fā)器和邏輯門電路，設(shè)計七進(jìn)制同步加法計數(shù)器,和脈沖序列發(fā)生器（1010101010）。 2根據(jù)設(shè)計電路圖進(jìn)行連線進(jìn)行驗證。 3在multisim環(huán)境下分析仿真結(jié)果，給出仿真波形圖。進(jìn)度安排：第15周：1指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計題目及任務(wù) 2課程設(shè)計指導(dǎo)教師就相關(guān)問題

2、單獨(dú)進(jìn)行指導(dǎo) 3查找相關(guān)資料并且進(jìn)行電路的初步設(shè)計 第17周： 1根據(jù)具體設(shè)計題目進(jìn)行最后總體設(shè)計 2課程設(shè)計指導(dǎo)教師就相關(guān)問題單獨(dú)進(jìn)行指導(dǎo) 3利用實驗平臺進(jìn)行課程設(shè)計的具體實驗 4. 指導(dǎo)教師針對課程設(shè)計進(jìn)行答辯指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日分院院長（簽字）：年 月 日目 錄1.課程設(shè)計的目的·························&#

3、183;·····························22.計數(shù)器設(shè)計的總體框圖··················&

4、#183;····························23.計數(shù)器設(shè)計過程···················

5、83;··································24.序列脈沖設(shè)計的總體框圖·············&

6、#183;·······························55.脈沖序列設(shè)計過程················&#

7、183;···································56.設(shè)計的仿真電路圖············

8、83;······································10 7.設(shè)計的芯片原理圖·········&#

9、183;·········································118.實驗儀器129.總結(jié)與體會12 10.參考文獻(xiàn)····

10、;··················································

11、;······13141課程設(shè)計的目的 1.加深對教材的理解和思考，并通過實驗設(shè)計、驗證正是理論的正確性。 2.學(xué)習(xí)自行設(shè)計一定難度并有用途的計數(shù)器、加法器、寄存器等。 3.檢測自己的數(shù)字電子技術(shù)掌握能力。2計數(shù)器設(shè)計的總體框圖下圖為同步七進(jìn)制加法計數(shù)器示意框圖七進(jìn)制同步加法計數(shù)器 圖 13計數(shù)器設(shè)計過程 七進(jìn)制同步加法計數(shù)器，無效態(tài)為：111 根據(jù)題意可畫出該計數(shù)器狀態(tài)圖： 000 001 010 011 110 101 100 圖 2 選擇觸發(fā)器，求時鐘方程，畫出卡諾圖。 a.觸發(fā)器：JK邊沿觸發(fā)器三個 b.時鐘方程：由于是同步計

12、數(shù)器，故CP0=CP1=CP2= CP c.卡諾圖如下： 七進(jìn)制同步加法計數(shù)器次態(tài)卡諾圖： QQ001010100011101110XXX000 Q 00 01 11 10 0 1 圖 3 次態(tài)的卡諾圖 QQ 0 01011X0 Q 00 01 11 10 0 1圖 4 次態(tài)的卡諾圖 QQ 010101X0Q 00 01 11 10 0 1 圖 5 次態(tài) 的卡諾圖 QQ 1 00110X0 Q 00 01 11 10 0 1 圖 6 根據(jù)卡諾圖寫出狀態(tài)方程：狀態(tài)方程： Q= QQ+QQQQ = QQ+ QQQ Q = QQ+ QQ 求驅(qū)動方程：JK觸發(fā)器特性方程為：由此可以得出驅(qū)動方程： J2

13、=QQ K2=Q J1=Q K1= QQ J0=QQ K0=1檢查電路能否自啟動： 將無效態(tài)（111）代入狀態(tài)方程、輸出方程進(jìn)行計算， 111 000 ,結(jié)果為有效態(tài)，故能自啟動,其狀態(tài)圖為： 000 001 010 011 111 110 101 100 圖7 下圖為七進(jìn)制加法計數(shù)器（無效態(tài)：111）的時序圖 CP Q2 Q1Q0 圖84.序列脈沖的總體設(shè)計框圖十進(jìn)制同步加法計數(shù)器 8421BCD碼 CP C 輸入加法計數(shù)脈沖 輸出進(jìn)位信號 圖95. 序列脈沖的設(shè)計過程 根據(jù)題意可以列出如圖10的狀態(tài)圖： /1 /0 /1 /0 00000001 0010 0011 0100 /0 /1 1

14、001 1000 0111 0110 0101 /1 /0 /1 /0 圖 10 選擇觸發(fā)器，求時鐘方程，輸出方程和狀態(tài)方程。 a.觸發(fā)器：JK邊沿觸發(fā)器四個b.時鐘方程：由于是同步計數(shù)器，故CP0=CP1=CP2= CP3=CP c.輸出方程的卡諾圖如下： 10 011001XXXX10XX QQ QQ 00 01 11 10 000111 10 圖11 由卡諾圖可得到： C= Q十進(jìn)制同步加法計數(shù)器次態(tài)卡諾圖00010010010000110101011010000111XXXXXXXXXXXXXXXX10000000XXXXXXXX QQ QQ 00 01 11 10 00 01 11

15、10 圖 12 次態(tài)的卡諾圖 0 0 0 0 0 0 1 0 X X X X1 0 X X QQ QQ 00 01 11 10 00 01 11 10 圖 13 次態(tài)的卡諾圖 0 01 0 1 1 0 1 X X X X 0 0 X X QQ QQ 00 01 11 10 00 01 11 10 圖 14 次態(tài)的卡諾圖 0 1 0 1 0 1 0 1 X X X X 0 0 X X QQ QQ 00 01 11 10 00 01 11 10 圖 15次態(tài) 的卡諾圖 1 0 0 1 1 0 0 1 X X X X 1 0 X X QQ QQ 00 01 11 10 00 01 11 10 圖 1

16、6根據(jù)卡諾圖寫出狀態(tài)方程： Q = Q Q =QQQ+QQ Q=QQQ+QQ+QQ Q=QQQQ+ QQ求驅(qū)動方程： 由特征方程 Qn+1 =J Qn+KQn 可得 J0=K0=1 J1=QQ K1=Q J2=K2=QQ J3=QQQ K3= Q 檢查電路能否自啟動： 將無效狀態(tài)10101111狀態(tài)方程和輸出方程進(jìn)行計算，結(jié)果如下： /1 /0 /1 /0 1010 1011 0100 1100 1011 0100 /1 /0 1110 1111 0000 可見，在CP操作下都能回到有效狀態(tài)，電路能夠自啟動。6.設(shè)計的邏輯電路圖1同步七進(jìn)制加法計數(shù)器 2. 脈沖序列發(fā)生器（1010101010

17、）7.設(shè)計的芯片原理圖 圖17 圖中為JK邊沿觸發(fā)器（下降沿）的引腳標(biāo)號圖，脈沖信號從圖中1CLK和2CLK輸入，PR、CLR分別為異步清零端和異步置數(shù)端。即當(dāng)PR端輸入高電平而CLR端輸入低電平時，Q的次態(tài)被異步置為0；當(dāng)PR端輸入低電平而CLR端輸入高電平時，Q的次態(tài)被異步置為1。 其輸出特性為 ，則J=1，K=0時，輸出Q的次態(tài)被同步置1；J=0，K=1時，輸出Q的次態(tài)被同步置為0；J=0。,K=0時，Q的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)一致，保持狀態(tài)；時，Q的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)狀態(tài)相反，翻轉(zhuǎn)。 圖18.1 圖18.2 上圖中1,2為集成芯片中的兩個與非門 圖 19 圖19為兩輸入與門8.實驗儀器 集成芯片：74LS112芯片2個（每個芯片包含2個JK觸發(fā)器），74LS00芯片1個（每個包含4個與非門電路），74LS08芯片一個（每個包含4個與門電路）。 數(shù)字原理教學(xué)系統(tǒng)試驗臺一臺（含導(dǎo)線若干）。9.總結(jié)與體會經(jīng)過本次課程設(shè)計，不僅使我學(xué)到了很多的知識而且大大的提