8421码到余三循环码的转换电路仿真课设报告

东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程院
电子线路课程设计
具有数显的数码转换电路（8421码—余3循环码）
课程设计任务书
专业：通信工程学号：4101015 学生姓名：吴玉新
设计题目：具有数显的码制转换电路8421码—余3循环码一、设计实验条件
高频实验室
二、设计任务及要求
1. 要求输入为8421码。

输出为余三循环码
2. 输出要具有数显功能
三、设计报告的内容
1.前言
数字电路课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识独立设计比较复杂的数字电路能力。

设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。

硬件平台是可编程逻辑器件所选器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。

软件平台是multisim通过课程设计学生要掌握使用EDA电子设计自动化工具设计数字电路的方法包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。

数字电路课程设计在于更好的让学生掌握这门课程并且了解其实用性知道该门课程和我们的生活息息相关并且培养学生的动手能力让学生对该门课程产生浓厚的兴趣。

2.设计内容及其分析
（1）方案一
1.设计思路
设计8421转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。

列出真值表后，根据值为1的那些项列出表达式，用最小项之和表示。

然后根据卡诺图进行
化简，得出最简表达式。

最后根据表达式，在Multisim上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来表示码制的转换。

即可得到8421码对余三循环码的转换。

真值表：
表1 8421转余三循环码真值表
根据真值表得出表达式：
X4=A——C
X3=B——C——+ A——BCD+A——B——D——
X2=A B——C——D——+A——B+A——C+A——D
X1=A B——C——+A——BD+A——BC
根据表达式画出逻辑电路图：
图0 8421码转余3循环码逻辑电路图
2.所用主要器件及芯片
1.电源；
2.导线若干，开关4个；
3.白炽灯（5v 1w）4个；
4.芯片：
74ls04 2片
74ls08 1片
74ls11 2片
74ls20 1片
74ls32 2片
3.线路运行介绍
J1.J2.J3.J4端为输入8421码端，J1端是最高位，依次下排。

其中ABCD四块高低电平为控制8421码制的输入1代表高电平0代表低电平。

灯X1、X2、
X3、X4分别代表余三循环码的四位高低电平，灯亮代表高电平1，灯灭代表低电平0。

4.各模块图
图1 8421码高低电平控制端
图2 芯片及其引脚
图3 余三码高低电平输出端
5.仿真电路
如图
图4 8421转余三循环码仿真电路
图5 输入为8421码制的0111时输出为相对应的余三码制的应为1111
6.结论
该仿真电路可以实现8421码制转换余三循环码的具有数显数码转换电路。

（2）方案二
（1）设计思路
设计8421转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。

余3循环码，是8421码转换为格雷码后，去处前三项所得。

一般的，普通二进制码与格雷码可以按以下方法互相转换：
二进制码->格雷码（编码）：从最右边一位起，依次将每一位与左边一位异或（XOR），作为对应格雷码该位的值，最左边一位不变（相当于左边是0）。

所以，根据表1，我们可以知道，余3循环码即余3码的格雷码。

利用加法器74LS283，我们可以直接得到8421码对余3码的转换。

再利用异或门74LS86即可得出余3循环码。

这样一来，我们仅仅用它们之间的关系来设计电路，而不用根据表达式来得出余3循环码。

在Multisim上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来
表示码制的转换。

即可得到8421码对余三码循环的转换。

真值表：
表1 各种码制的真值表
根据真值表得出表达式：
X4=A——C
X3=B——C——+ A——BCD+A——B——D——
X2=A B——C——D——+A——B+A——C+A——D
X1=A B——C——+A——BD+A——BC
（2）所用主要器件及芯片
1.电源；
2.导线若干，电平开关4个；
3.白炽灯（5v 1w）4个；
4.芯片：74LS283 1片
74LS84 1片
（3）线路运行介绍
J1端为输入8421码端。

黑键位在下表示低电平，在上表示高电平。

灯X1、X2、X3、X4分别代表余三循环码的四位高低电平，灯亮代表高电平1，灯灭代
表低电平0。

4.各模块图
图1 8421码高低电平控制端
图2.1 74S283芯片及其引脚
图2.2 74LS86芯片及其引脚
图3 余三循环码高低电平输出端
（4）仿真电路
如图
图4 8421转余三循环码仿真电路
图5 输入为8421码制的0111时输出为相对应的余三码制的应为1111
6.结论
该仿真电路可以实现8421码制转换余三循环码的具有数显数码转换电路。

四.心得与收获
1、经过一段时间的探索学习对于multisim软件有了大概的认识和掌握，知道了怎样去运行操作该软件，学会了基本的仿真练习。

2、连接电路过程中出现了不少错误，错接，漏接等，通过多次的查漏补缺，最终解决了这些问题，成功的仿真完成，开拓了自己的思维，也巩固了原本一知半解的知识。

3、在几个同学同学的商讨下筛选了合适的芯片少走了许多弯路。

4，从这次课设中学到了团队的力量很重要，每人出一份力，可以达到事半功倍的效果，成功的做好一件事。

5，经过几次电路仿真的的设计，懂得了善于探索，去发掘总会有意想不到的结果，比如这次的设计，刚开始我们觉得设计有点复杂，当然刚开始我们设计出来的电路很复杂的，但通过我们一次一次的探索学习，一次比一次的电路要简单，最后得到了最贱的电路，仿真成功。

回顾起此课程设计至今我仍感慨颇多，从理论到实践在这段时间里可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，比如课本的知识，以及软件的运用，不仅巩固了以前所学过的知识而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来从理论中得出结论才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题可以说得是困难重重但可喜的是最终都得到了解决。

实验过程中也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契在成功后一起体会喜悦的心情。

果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。

此次设计也让我明白了思路有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研动脑思考动手实践就没有弄不懂的知识，收获颇丰。

总之，这次实习给我带来了很大的收获，同时也给我带来了很大的快乐，再一次感谢学校给我们提供了一个学习锻炼的机会，和老师对我们的辛勤付出、
叮嘱，这对我们以后的工作和学习都有很好的作用。

五参考文献
【1】阎石：《数字电子技术基础》（第四版）北京：高等教育出版社，1998.12（2008重印）
【2】数字电路实验报告册；东北大学秦皇岛分校出版。

六、设计时间与安排
1、设计时间：2周
2、设计时间安排：
熟悉实验设备、收集资料：2 天
设计图纸、实验、计算、程序编写调试：5 天
编写课程设计报告：2 天
答辩： 1 天。