三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì).doc

1 三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)（000，111）1.1課程設(shè)計(jì)的目的： 1、了解同步加法計(jì)數(shù)器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、學(xué)會(huì)正確使用JK觸發(fā)器。1.2設(shè)計(jì)的總體框圖： CP3位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器C 輸入計(jì)數(shù)脈沖 送給高位的進(jìn)位信號(hào)圖1.1六進(jìn)制加法器1.3設(shè)計(jì)過(guò)程：1 狀態(tài)圖：/000101010011110100001101110/0/0/0/0/1圖1.2六進(jìn)制加法狀態(tài)圖2 時(shí)序圖： CP: Q2: Q1: Q0: Y: 圖1.3六進(jìn)制加法的波形圖3選擇的觸發(fā)器名稱:選用三個(gè)CP下降沿觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器74LS112輸出方程: Qn1Q0nQ2n000111100X000100X1圖1.4輸出Y的卡諾圖Y=Q2nQ1n4狀態(tài)方程：Qn1Q0nQ2n000111100XXX0101000111101110XXX001 圖1.5六進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的次態(tài)卡諾圖5各個(gè)觸發(fā)器次態(tài)的卡諾圖 Q1 n Q0nQ2n 00011110 0 X010 1 11X0圖1.6Q2n+1的卡諾圖Q1nQ0nQ2n 00011110 0X101 101X0 圖1.7 Q1n+1的卡諾圖 Q1nQ0nQ2n 00011110 0X001 110X1 圖1.8Q0n+1的卡諾圖6由卡諾圖得出狀態(tài)方程為： Q2n+1=Q1n Q2n + Q1n Q0n Q2n Q1n+1=Q0n Q1n + Q2n Q0n Q1n Q0n+1=Q0n (1) 驅(qū)動(dòng)方程：= Q1n Q0n = Q0n =1 = Q1n = Q2n Q 0n =1 7.檢查能否自啟動(dòng)： /0 /1111 000 001 (有效狀態(tài))圖1.8檢測(cè)能否自啟動(dòng)1.4設(shè)計(jì)的邏輯電路圖：圖1.9六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的電路圖1.5 設(shè)計(jì)的電路原理圖：圖1.10六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的原理圖1.6實(shí)驗(yàn)儀器：(1) 數(shù)字原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)(2) 集成電路芯片：74LS08一片 74LS00一片 74LS112三片 1.7實(shí)驗(yàn)結(jié)論：經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，滿足時(shí)序圖的變化，且可以進(jìn)行自啟動(dòng)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很順利，沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。2 串行序列信號(hào)檢測(cè)器的設(shè)計(jì)（檢測(cè)序列0111）2.1課程設(shè)計(jì)的目的： 1、了解串行序列信號(hào)檢測(cè)器的工作原理和邏輯功能 2、掌握串行序列信號(hào)檢測(cè)器電路的分析，設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用。 3、學(xué)會(huì)正確使用JK觸發(fā)器。2.2設(shè)計(jì)的總體框圖：串行序列信號(hào)檢測(cè)器CP Y輸入脈沖 串行序列輸出圖2.1信號(hào)檢測(cè)器2.3設(shè)計(jì)過(guò)程：1原始狀圖： 0/0 1/00/01/01/11/0 0/0S0 S1 S3 S40/00/01/0圖2.2信號(hào)檢測(cè)器的原始狀態(tài)圖2最簡(jiǎn)狀態(tài)圖：（根據(jù)表1-1合并等價(jià)狀態(tài)）： 0/00/00/01/01/01/0 S0 S1 S2 S31/0 1/1圖2.3最簡(jiǎn)原始圖表1-1現(xiàn)態(tài)輸入輸出次態(tài)S0S00100S1S0S1S10100S1S2S2S20100S1S3S3S30101S1S03進(jìn)行狀態(tài)分配，畫(huà)出二進(jìn)制數(shù)編碼后的狀態(tài)圖：（1） 進(jìn)行狀態(tài)編碼，取 S0=00 S1=01 S2=10 S3=11（2） 碼后編的狀態(tài)圖： 0/0 0/0 1/0 0/01/01/000 01 10 110/0 1/1圖2.44選擇的觸發(fā)器名稱：選用兩個(gè)CP下降沿觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器74LS1125采用同步的方案,，即取： CP0=CP1=CP6輸出方程： Qn1Q0nX000111100000010010圖2.5輸出Y的卡諾圖Y=xQ1n Q0n7狀態(tài)方程： Qn1Q0nX00011110001100011100000000 圖2.6串行序列信號(hào)檢測(cè)器的次態(tài)卡諾圖 Q1nQ0nX 00011110 00000 10101 圖2.7Q1n+1的卡諾圖Q1nQ0nX 00011110 01111 10001圖2.8 Q0n+1的卡諾圖 8 由卡諾圖得出狀態(tài)方程為： Q1n+1= X Q0n Q1n + Q0n Q1n X Q0n+1= X Q1n Q0n + X Q0n9驅(qū)動(dòng)方程： = X Q0n = X Q1n =X Q0n = X 2.4設(shè)計(jì)的邏輯電路圖：2.5設(shè)計(jì)的電路原理圖：2.6實(shí)驗(yàn)儀器：(1) 數(shù)字原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)(2) 集成電路芯片：74LS00一片 74LS04三片 74LS08一片 74LS11一片 74LS112兩片 2.7實(shí)驗(yàn)結(jié)論：經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后可知，滿足設(shè)計(jì)效果。參考文獻(xiàn)1 余孟嘗.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程.高等教育出版社，出版年：2007年12月