數(shù)電課程設(shè)計(jì)(十三進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器和串行序列信號(hào)檢測(cè)器)

沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)十三進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)（無(wú)效狀態(tài)為0001、0010、0011）的設(shè)計(jì)1.1課程設(shè)計(jì)的目的：1、了解同步計(jì)數(shù)器的工作原理和邏輯功能。2、掌握計(jì)數(shù)器電路的分析、設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用。3、熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程和邊沿JK觸發(fā)器原理。1.2設(shè)計(jì)總框圖：十三進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器8421BCD碼十三進(jìn)制同步減法計(jì)數(shù)器8421BCD碼CP輸入減法計(jì)數(shù)器脈沖輸出進(jìn)位信號(hào)1.3設(shè)計(jì)過(guò)程：1.3.1、狀態(tài)圖：/0/0/0/0/0/01111111011011100101110101001 /000000100010101100111 1000/1/0/0/0/0/01.3.2、選擇觸發(fā)器、求時(shí)鐘方程、輸出方程和狀態(tài)方程（1）選擇觸發(fā)器由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，故選用4個(gè)下降沿出發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器。（2）求時(shí)鐘方程CP0=CP1=CP2=CP3=CP(3)求輸出方程輸出方程的卡諾圖為：000111101×××00000000000000011110輸出方程:Y=Qn3Qn2（4）狀態(tài)方程：次態(tài)卡諾圖：000111101111××××××××××××00000001011001011011110011101101011110001010100100011110所以：Q3n+1的卡諾圖為：000111101×××00001111011100011110Q2n+1的卡諾圖為：000111101×××01110111100000011110Q1n+1的卡諾圖為：000111101×××00101010101000011110Q0n+1的卡諾圖為：000111101×××00011001100100011110狀態(tài)方程：Q3n+1=Qn3Qn2+Qn3Qn0+Qn3Qn1+EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n3EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(_——),Q)n2=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n3EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(_——),Q)n2+(Qn0+Qn1+Qn2)Qn3Q2n+1=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n2EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n1EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n0+(Qn0+Qn1)Qn3Q1n+1=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n1EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n0Qn3+Qn1Qn0+EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n1EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n3EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(_——),Q)n2Q0n+1=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n0（Qn3+Qn1+EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n2）驅(qū)動(dòng)方程為：J3=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(_——),Q)n2K3=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(_——),Q)2EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)0EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)1J2=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n1EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n0K2=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n1EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n0J1==EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n0Qn2Qn2EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n3EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n0Qn3K1=EQ\*jc2\*"Font:TimesNewRoman"\*hps10\o\ad(\s\up9(——),Q)n0J0=Qn1Qn2Qn3K0=1(6)檢驗(yàn)?zāi)芊褡詥?dòng)（無(wú)效狀態(tài)0001，0010，0011）00110010100100011010所以能自啟動(dòng)1.4邏輯接線(xiàn)圖：1.5電路接線(xiàn)圖1.6實(shí)驗(yàn)儀器74LS112芯片2塊，74LS08芯片1塊74LS00芯片2塊開(kāi)關(guān)導(dǎo)線(xiàn)若干1.7實(shí)驗(yàn)結(jié)論（分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障及產(chǎn)生的原因）實(shí)驗(yàn)正常，個(gè)芯片運(yùn)行正常。2串行序列信號(hào)檢測(cè)器（檢測(cè)序列為1101）2.1課程設(shè)計(jì)的目的：1、了解同步計(jì)數(shù)器的工作原理和邏輯功能。2、掌握計(jì)數(shù)器電路的分析、設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用。3、熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程和邊沿JK觸發(fā)器原理。2.2設(shè)計(jì)總框圖：序列信號(hào)檢測(cè)器（檢測(cè)序列為1101）序列信號(hào)檢測(cè)器（檢測(cè)序列為1101）CP序列發(fā)生器的時(shí)鐘脈沖輸出信號(hào)2.3設(shè)計(jì)過(guò)程2.3.11/00/01/01/00/01/1S0 S1S2S3S4 1/0 0/00/0 0/02.3.2進(jìn)行狀態(tài)化簡(jiǎn)，畫(huà)出最簡(jiǎn)狀態(tài)圖1、合并等價(jià)狀態(tài)，化簡(jiǎn)原始狀態(tài)圖得到最簡(jiǎn)狀態(tài)圖0/01/11/01/00/0S0 S1S2S30/00/01/02、進(jìn)行狀態(tài)分配，畫(huà)出用二進(jìn)制編碼后的狀態(tài)圖狀態(tài)圖如下：0/01/01/00/000 0110111/10/00/01/02.3.31、選擇觸發(fā)器由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，故選用2個(gè)下降沿出發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器。2、求時(shí)鐘方程CP0=CP1=CP2=CP3、狀態(tài)方程次態(tài)卡諾圖Qn1Qn0 X 00011110000000110110111001

Q1n+1的卡諾圖為： Qn1Qn0X00011110000101 1101Q0n+1的卡諾圖為：Qn1Qn0X000111 100001101001所以：Q1n+1=XQn1Qn0+(Qn0+X)Qn1Q0n+1=(XQn1+XQn1)Qn0+XQn1Qn0驅(qū)動(dòng)方程為：J1=XQn0K1=XQn0J0=XQn1XQn1K0=XQn12.4邏輯連線(xiàn)圖2.5電路原理圖2.6實(shí)驗(yàn)儀器74LS112芯片1塊，74LS08芯片1塊74LS00芯片1塊74LS04芯片1塊，發(fā)光二極管兩個(gè)，開(kāi)關(guān)三個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。2.7實(shí)驗(yàn)結(jié)論（分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障及產(chǎn)生的原因）實(shí)驗(yàn)正常，個(gè)芯片運(yùn)行正常。3六進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器（無(wú)效狀態(tài)為010，100）3.1目的和意義通過(guò)課程設(shè)計(jì)鍛煉動(dòng)手能力和思維能力檢測(cè)實(shí)際操作能力以及所學(xué)知識(shí)。增強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，加深電路的理解，使所學(xué)知識(shí)形成一個(gè)串聯(lián)網(wǎng)鞏固知新。擴(kuò)展知識(shí)面。使自己對(duì)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)總括的把握。3.2設(shè)計(jì)要求及分析3.2.1要求：設(shè)計(jì)一個(gè)六進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器（無(wú)效狀態(tài)為010，100）3.2.2設(shè)計(jì)總框圖：六進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器六進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器8421BCD碼 CP輸入加法計(jì)數(shù)器脈沖 設(shè)計(jì)過(guò)程3.3.1000001011101110 1113.3.2選擇觸發(fā)器、求時(shí)鐘方程、和狀態(tài)方程1、選擇觸發(fā)器由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，故選用3個(gè)下降沿出發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器。2、求時(shí)鐘方程CP0=CP1=CP2==CP3、卡諾圖Qn1Qn0Qn200011110001011101××××××11000011101Q2n+1卡諾圖為：Qn1Qn0Qn200011110001××10101Q1n+1卡諾圖為：Qn1Qn0Qn200011110010××10101Q0n+1卡諾圖為：Qn1Qn0Qn200011110111××001014、狀態(tài)方程：Q2n+1=Qn2Qn1+(Qn0+Qn1)Qn2Q1n+1=Qn0Qn1+Qn0Qn1Q0n+1=Qn0+Qn2Qn15、驅(qū)動(dòng)方程為：J2=Qn1K2=Qn1Qn0J1=Qn0K1=Qn0J0=1K0=Qn2邏輯接線(xiàn)圖3.4電路原理圖3.5實(shí)驗(yàn)儀器74LS112芯片2塊，74LS08芯片1塊，開(kāi)關(guān)導(dǎo)線(xiàn)若干實(shí)驗(yàn)結(jié)論（分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障及產(chǎn)生的原因）實(shí)驗(yàn)正常，每個(gè)芯片運(yùn)行正常。參考文獻(xiàn)