數(shù)電課程設計-----十三進制同步減法計數(shù)

1、<p>　　1 十三進制同步減法計數(shù)（無效狀態(tài)為0001、0010、0011）的 設計</p><p>　　1.1 課程設計的目的：</p><p>　　1、了解同步計數(shù)器的工作原理和邏輯功能。</p><p>　　2、掌握計數(shù)器電路的分析、設計方法及應用。</p><p>　　3、熟悉設計過程和邊沿JK觸發(fā)器原理

2、。</p><p>　　1.2 設計總框圖：</p><p><b>　　CP</b></p><p>　　輸入減法計數(shù)器脈沖 輸出進位信號</p><p>　　1.3 設計過程：</p><p>　　1.3.1、狀態(tài)圖：</p>

3、;<p>　　/0 /0 /0 /0 /0 /0 </p><p>　　1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001</p><p><b>　　/0</b></p><p>　　0000 0100 0101 0110 01111000</p>

4、;<p>　　/1 /0 /0 /0 /0 /0</p><p>　　1.3.2、選擇觸發(fā)器、求時鐘方程、輸出方程和狀態(tài)方程</p><p><b>　?。?）選擇觸發(fā)器</b></p><p>　　由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，故選用4個下降沿出發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器。</p><

5、p><b>　?。?）求時鐘方程</b></p><p>　　CP0=CP1=CP2=CP3=CP</p><p><b>　　(3)求輸出方程</b></p><p>　　輸出方程的卡諾圖為：</p><p>　　00 01 11 10&l

6、t;/p><p><b>　　00</b></p><p><b>　　01</b></p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　10 </b></p><p>　　輸出方程: Y = Qn3Qn2

7、</p><p><b>　　（4）狀態(tài)方程：</b></p><p><b>　　次態(tài)卡諾圖：</b></p><p>　　00 01 11 10</p><p><b>　　00</b></p><p&

8、gt;<b>　　01</b></p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　10 </b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　Q3n+1 的卡諾圖為：</p><p>　　00

9、 01 11 10</p><p><b>　　00</b></p><p><b>　　01</b></p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　10 </b></p&g

10、t;<p>　　Q2n+1的卡諾圖為： </p><p>　　00 01 11 10</p><p><b>　　00</b></p><p><b>　　01</b></p><p><b>　　11&l

11、t;/b></p><p><b>　　10 </b></p><p>　　Q1n+1的卡諾圖為：</p><p>　　00 01 11 10</p><p><b>　　00</b></p><p><b>

12、;　　01</b></p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　10 </b></p><p>　　Q0n+1 的卡諾圖為：</p><p>　　00 01 11 10</p><p>

13、<b>　　00</b></p><p><b>　　01</b></p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　10 </b></p><p><b>　　狀態(tài)方程：</b></p><p

14、>　　Q3n+1= Qn3Qn2 + Qn3Qn0 + Qn3Qn1+ Qn3Qn2=Qn3Qn2 + (Qn0+Qn1+Qn2)Qn3</p><p>　　Q2n+1=Qn2Qn1Qn0+ (Qn0+Qn1)Qn3</p><p>　　Q1n+1=Qn1Qn0Qn3 + Qn1Qn0 + Qn1Qn3Qn2</p><p>　　Q0n+1 =Qn0（Qn3+

15、Qn1+Qn2）</p><p><b>　　驅動方程為：</b></p><p>　　J3=Qn2 K3=Q2Q0Q1</p><p>　　J2=Qn1Qn0 K2=Qn1Qn0</p><p>

16、;　　J1==Qn0Qn2 Qn2Qn3 Qn0Qn3 K1=Qn0 </p><p>　　J0= Qn1Qn2Qn3 K0=1</p><p>　　(6) 檢驗能否自啟動（無效狀態(tài)0001，0010，0011）</p><p>　　0011 0010 1001</p><p>

17、　　0001 1010</p><p><b>　　所以能自啟動</b></p><p>　　1.4 邏輯接線圖：</p><p>　　1.5 電路接線圖</p><p><b>　　1.6 實驗儀器</b></p><p>　　74LS112芯片2塊，74LS0

18、8芯片1塊 74LS00芯片2塊 開關導線若干</p><p>　　1.7 實驗結論（分析實驗中出現(xiàn)的故障及產生的原因）</p><p>　　實驗正常，個芯片運行正常。</p><p>　　2 串行序列信號檢測器（檢測序列為1101）</p><p>　　2.1 課程設計的目的：</p><p>　　1、了解同步

19、計數(shù)器的工作原理和邏輯功能。</p><p>　　2、掌握計數(shù)器電路的分析、設計方法及應用。</p><p>　　3、熟悉設計過程和邊沿JK觸發(fā)器原理。</p><p>　　2.2 設計總框圖：</p><p><b>　　CP</b></p><p>　　序列發(fā)生器的時鐘脈沖

20、 輸出信號</p><p><b>　　2.3 設計過程</b></p><p>　　2.3.1 進行邏輯抽象，建立原始狀態(tài)圖。</p><p><b>　　1/0</b></p><p><b>　　0/0</b>

21、;</p><p>　　1/0 1/0 0/0 1/1</p><p>　　S0S1 S2 S3 S4</p><p><b>　　1/0</b></p><p>　　0/0

22、 0/0</p><p>　　0/0 </p><p>　　2.3.2 進行狀態(tài)化簡，畫出最簡狀態(tài)圖</p><p>　　1、 合并等價狀態(tài)，化簡原始狀態(tài)圖得到最簡狀態(tài)圖 </p><p><b>　　0/0</b></p><p><b&

23、gt;　　1/1</b></p><p>　　1/0 1/0 0/0</p><p>　　S0 S1 S2 S3</p><p>　　0/0 0/0 1/0

24、 </p><p>　　2、 進行狀態(tài)分配，畫出用二進制編碼后的狀態(tài)圖</p><p><b>　　狀態(tài)圖如下：</b></p><p><b>　　0/0</b></p><p>　　1/0 1/0 0/0 </p><p>

25、　　00 01 10 11 1/1</p><p>　　0/0 0/0 1/0 </p><p>　　2.3.3 選擇觸發(fā)器、求時鐘方程、狀態(tài)方程</p><p><b>　　1、選擇觸發(fā)器</b></p><p>　　由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，故選

26、用2個下降沿出發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器。</p><p><b>　　2、 求時鐘方程</b></p><p>　　CP0=CP1=CP2 =CP</p><p><b>　　3、狀態(tài)方程</b></p><p><b>　　次態(tài)卡諾圖</b></p><p>

27、;<b>　　Qn1Qn0</b></p><p>　　X 00 01 11 10</p><p>　　0 </p><p><b>　　1</b></p><p>　　Q1n+1 的卡諾圖為：</p&

28、gt;<p><b>　　Qn1Qn0 </b></p><p>　　X 00 01 11 10</p><p><b>　　0 </b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　Q0n+1 的卡諾圖為：

29、</p><p>　　Qn1Qn0 </p><p>　　X 00 01 1110</p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　所以：</b><

30、;/p><p>　　Q1n+1=X Qn1Qn0+(Qn0 +X) Qn1</p><p>　　Q0n+1 = (X Qn1+ X Qn1) Qn0+ X Qn1Qn0</p><p><b>　　驅動方程為：</b></p><p>　　J1= X Qn0 K1= X Qn0 </p>

31、<p>　　J0= X Qn1 X Qn1 K0 = X Qn1</p><p>　　2.4 邏輯連線圖</p><p>　　2.5 電路原理圖</p><p><b>　　2.6 實驗儀器</b></p><p>　　74LS112芯片1塊，74LS08芯片1塊 74LS00芯片1塊74

32、LS04芯片1塊，發(fā)光二極管兩個，開關三個，導線若干。 </p><p>　　2.7 實驗結論（分析實驗中出現(xiàn)的故障及產生的原因）</p><p>　　實驗正常，個芯片運行正常。</p><p>　　3 六進制同步加法計數(shù)器（無效狀態(tài)為010，100）</p><p>　　3.1 目的和意義</p><p>　　

33、通過課程設計鍛煉動手能力和思維能力檢測實際操作能力以及所學知識。</p><p>　　增強對所學知識的認識，加深電路的理解，使所學知識形成一個串聯(lián)網(wǎng)鞏固知新。擴展知識面。使自己對所學知識有一個總括的把握。</p><p>　　3.2 設計要求及分析 </p><p>　　3.2.1 要求：設計一個六進制同步加法計數(shù)器（無效狀態(tài)為010，100）</p&

34、gt;<p>　　3.2.2 設計總框圖：</p><p><b>　　CP</b></p><p>　　輸入加法計數(shù)器脈沖</p><p><b>　　設計過程 </b></p><p>　　3.3.1 狀態(tài)圖</p><p>　　000 001

35、 011 101 110 111</p><p>　　3.3.2 選擇觸發(fā)器、求時鐘方程、和狀態(tài)方程</p><p><b>　　1、 選擇觸發(fā)器</b></p><p>　　由于JK觸發(fā)器功能齊全、使用靈活，故選用3個下降沿出發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器。</p><p><b>　　2、 求時鐘方程&l

36、t;/b></p><p>　　CP0=CP1=CP2==CP</p><p><b>　　3、 卡諾圖 </b></p><p><b>　　Qn1Qn0 </b></p><p>　　Qn2 00 01 11 10</p>

37、<p><b>　　0 </b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　Q2n+1卡諾圖為： </p><p><b>　　Qn1Qn0 </b></p><p>　　Qn2 00

38、 01 11 10</p><p><b>　　0 </b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　Q1n+1卡諾圖為： </p><p><b>　　Qn1Qn0</b></p>

39、<p>　　Qn2 00 01 11 10</p><p><b>　　0 </b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　Q0n+1 卡諾圖為：</p><p><b>　　Qn1Qn0

40、 </b></p><p>　　Qn2 00 01 11 10</p><p><b>　　0 </b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　4、 狀態(tài)方程：</b>

41、</p><p>　　Q2n+1=Qn2 Qn1 + (Qn0+Qn1)Qn2</p><p>　　Q1n+1= Qn0Qn1+ Qn0Qn1 </p><p>　　Q0n+1 = Qn0 + Qn2Qn1</p><p><b>　　5、 驅動方程為：</b></p><p>　　J2=

42、Qn1 K2= Qn1Qn0</p><p>　　J1= Qn0 K1= Qn0</p><p>　　J0 =1 K0= Qn2</p><p><b>　　邏輯接線圖</b></p><p><b>　　3.4

43、電路原理圖</b></p><p>　　3.5 實驗儀器</p><p>　　74LS112芯片2塊，74LS08芯片1塊 ，開關導線若干</p><p>　　實驗結論（分析實驗中出現(xiàn)的故障及產生的原因）</p><p>　　實驗正常，每個芯片運行正常。</p><p><b>　　參考文獻&

44、lt;/b></p><p>　　[1] 于孟嘗.數(shù)字電子技術基礎簡明教程.第三版.北京：高等教育出版社，1985.</p><p>　　[2] 康華光.電子技術基礎:數(shù)字部分.4版.北京:高等教育出版社，2000.</p><p>　　[3] 蔡惟錚.集成電子技術.北京:高等教育出版社,2004 .</p><p><b>

45、　　課程設計心得</b></p><p>　　做本次課程設計是在考察我們對以前所學的知識的掌握情況，怎樣運用我所學的理論知識去解決一些實際問題，也是考察我們的動手能力。</p><p>　　經過了一段時間的努力我終于完成了，從芯片的選擇，再到設計與實現(xiàn)。在這個過程中我學習到了很多在課本上不能學習到的知識，對一個產品也有了一個新的認識，以前我都很簡單的認為一個產品很容易就做出來了

46、，現(xiàn)在我知道了每一個產品都需要很復雜的工序。</p><p>　　通過這次的課程設計我學到了主要有如下幾點：</p><p>　　1．提前做好準備工作在開始動手之前，我們要把各芯片件的功能弄清楚，以及如何拓展，只有把這些真正的搞懂之后才能順利完成設計。</p><p>　　2.耐心分析，解決問題設計與實現(xiàn)的過程中我們會遇到一些困難這是很正常的事，但是不能一遇到問題就

47、慌了，要耐心的分析問題并解決，這次課程設計的時候我就遇到了這樣的情況，比如：各種門的特點和怎樣使用。做本次課程設計我了解到自己對以前所學過知識的掌握一點也不牢固，不能用這些知識去解決一些實際的問題，所以我以后一定要好好運用所學的知識，這樣不僅可以讓理論與實踐相結合，而且還能提高我的動手能力。</p><p>　　課程設計雖然結束了，但是我們還有很多的事情要做，對仍然不熟悉或不了解的知識點我們要盡快的去學習了解，對