數(shù)電課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 課程設(shè)計的目的與作用5</p><p><b>　　2 設(shè)計任務(wù)5</b></p><p>　　1. 六進(jìn)制減法計數(shù)器的設(shè)計（010,011）5<

2、/p><p>　　2. 串行序列發(fā)生器的設(shè)計（檢測序列011101)5</p><p>　　3 電路設(shè)計方案6</p><p>　　3.1狀態(tài)圖的建立6</p><p><b>　　3.2卡諾圖6</b></p><p>　　3.3時鐘方程、輸出方程和狀態(tài)方程：8</p>&l

3、t;p>　　3.4 無效狀態(tài)的判斷8</p><p>　　4. 六進(jìn)制同步減法器設(shè)計及串行序列發(fā)生器的設(shè)計電路9</p><p>　　5. 六進(jìn)制減法器串行序列發(fā)生器的及的仿真結(jié)果9</p><p>　　6. 設(shè)計總結(jié)和體會11</p><p>　　7. 參考文獻(xiàn)11</p><p>　　1 課程設(shè)計的

4、目的與作用</p><p>　　了解串行序列檢測器的工作原理和邏輯功能</p><p>　　掌握串行序列信號檢測器電路的分析，設(shè)計方法及應(yīng)用</p><p>　　3.學(xué)會正確的使用JK觸發(fā)器</p><p><b>　　2 設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　六進(jìn)制減法計數(shù)器的設(shè)計（010,01

5、1）</p><p>　　串行序列發(fā)生器的設(shè)計（檢測序列011101)</p><p><b>　　3 電路設(shè)計方案 </b></p><p><b>　　3.1狀態(tài)圖的建立</b></p><p>　　所給無效狀態(tài)為010、011，對其余有效狀態(tài)進(jìn)行邏輯抽象可以得到減法器設(shè)計電路的原始狀態(tài)圖如圖1

6、所示：</p><p>　　/1 /0 /1 /1 /1</p><p>　　111 110 101 100 001 000</p><p>　　/0 /Y 排列：Q2nQ1nQ0n</p><p>　　圖1減法器的

7、狀態(tài)圖 </p><p><b>　　3.2卡諾圖</b></p><p>　　題中所給無效狀態(tài)是000、011，其所對應(yīng)的最小項(xiàng) 和為約束項(xiàng)。由圖1所示狀態(tài)圖所規(guī)定的輸出與現(xiàn)態(tài)之間的邏輯關(guān)系，可以直接畫出輸出信號Y的卡諾圖，如圖2所示： </p><p><b>　　Q1nQ0n<

8、;/b></p><p>　　Q2n 00 01 11 10</p><p>　　圖2 輸出Y的卡諾圖</p><p>　　由以上卡諾圖可得輸出狀態(tài)方程為：Y= =</p><p>　　由圖1可得到電路次態(tài)Q2n+1Q1n+1Q0n+1的卡諾圖如圖3所示。再分解開便可得到如圖4、5、6所示各觸發(fā)器

9、的次態(tài)卡諾圖。</p><p><b>　　Q1nQ0n</b></p><p>　　Q2n 00 01 11 10</p><p>　　圖3電路次態(tài)Q2n+1Q1n+1Q0n+1的卡諾圖</p><p><b>　　Q1nQ0n</b></p>

10、<p>　　Q2n 00 01 11 10</p><p><b>　　圖4的卡諾圖 </b></p><p><b>　　Q1nQ0n</b></p><p>　　Q2n 00 01 11 10</p><p

11、><b>　　圖5 的卡諾圖 </b></p><p><b>　　Q1nQ0n</b></p><p>　　Q2n 00 01 11 10</p><p><b>　　圖6的卡諾圖 </b></p><p>　　3.3時鐘方程、輸

12、出方程和狀態(tài)方程：</p><p>　　由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，本設(shè)計選用3個CP下降沿觸發(fā)的邊沿ＪＫ觸發(fā)器。采用同步方案，故取CP0= CP1= CP2= CP (CP 是整個設(shè)計的時序電路的輸入時鐘脈沖)。</p><p>　　顯然，由圖4,、5、6所示各卡諾圖便可很容易地得到各狀態(tài)方程為：</p><p>　　由ＪＫ觸發(fā)器的特性方程：Qn+1＝Ｊ＋，

13、變換狀態(tài)方程，使之與特性方程的形式一致便可得</p><p>　　由以上各狀態(tài)方程變換式比較觸發(fā)器特性方程可得各個觸發(fā)器的驅(qū)動方程為：</p><p>　　3.4 無效狀態(tài)的判斷</p><p>　　無效狀態(tài)為010、101，帶入驅(qū)動方程進(jìn)行計算，結(jié)果如下：</p><p>　　/0 /0</p>

14、<p>　　010 011 110 101</p><p>　　所以設(shè)計電路能夠跳出無效狀態(tài)自行啟動，符合設(shè)計要求。</p><p>　　4. 六進(jìn)制同步減法器設(shè)計及串行序列發(fā)生器的設(shè)計電路</p><p>　　圖7 設(shè)計電路的邏輯電路圖</p><p>　　5.六進(jìn)制減法器串行序列發(fā)生器

15、的及的仿真結(jié)果</p><p>　　6. 設(shè)計總結(jié)和體會</p><p>　　經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可知滿足時序圖變化，且可以進(jìn)行自啟動。實(shí)驗(yàn)中碰到的小問題告訴我們，學(xué)習(xí)和理論知識會使實(shí)驗(yàn)設(shè)計更合理。設(shè)計要盡可能簡單明了且能說明問題，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)確保芯片可以正常使用，檢查導(dǎo)線的好壞，避免導(dǎo)線內(nèi)部斷裂造成實(shí)驗(yàn)失敗。實(shí)驗(yàn)過程中所用芯片引腳較多，要細(xì)心認(rèn)真。</p><p><b&g

16、t;　　7. 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李良榮主編，羅偉雄副主編 .現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)——基于Multisim 7&Ultiboard 2001 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[2] 清華大學(xué)電子學(xué)教研組編 . 佘孟嘗主編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 . 3版 .北京：高等教育出版社，2005</p><