数电课程设计

数电课程设计

目录

一、课程设计的目的与作用...................................................... 错误!未定义书签。

二、设计任务 (2)

2.1、加法计数器 (2)

2.2、串行序列发生器 (2)

2.3、四十进制加法计数器 (2)

三、设计过程 (2)

3.1、加法计数器 (2)

3.1.1、状态转换图 (2)

3.1.2、次态卡诺图： (3)

3.1.3、Q2n+1的卡诺图 (3)

3.1.4、Q1n+1的卡诺图 (3)

3.1.5、Q0n+1的卡诺图 (4)

3.2、串行序列发生器 (4)

3.2.1、Y的卡诺图 (5)

3.2.2、Q2n+1的卡诺图 (5)

3.2.3、Q1n+1的卡诺图 (5)

3.2.4、Q0n+1的卡诺图 (6)

3.3、四十进制加法计数器 (6)

3.3.1、设计过程 (6)

四、仿真结果分析 (7)

4.1、六进制加法器仿真结果分析 (7)

4.2串行序列仿真分析 (8)

4.3、13进制计数器仿真分析 (9)

五、设计体会 (9)

六、参考文献 (10)

一、课程设计的目的与作用

数字电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括课题的分析、电路设计、仿真、调试以及总结报告等实践内容。

通过课程设计主要实现以下目标：1、掌握电子电路分析和设计的基本方法。包括：根据设计任务和指标初选电路；调查研究和设计计算确定电路方案；选择元件、设计电路、仿真改进；分析实验结果、写出设计总结报告。 2、培养一定的自学能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力。包括：学会自己分析解决问题的方；对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查询工具书和参考文献来寻找解决方案，掌握电路测试的一般规律；能通过观察、判断、实验、再判断的基本方法解决实验中出现的一般故障；能对实验结果独立地进行分析，进而做出恰当的评价。 3、掌握普通电子电路的设计、仿真及接线等基本技能。 4、巩固常用电子仪器的正确使用方法，掌握常用电子器件的测试技能。 5、通过严格的科学训练和设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观。

二、设计任务

2.1、加法计数器

设计一个六进制同步加法计数器（无效态为：010,100），使用74LS112以及其他门电路完成设计，使用multsim仿真成功并在实验室连线观察结果。

2.2、串行序列发生器

设计一个串行序列发生器，检测序列为010100。使用74LS112以及其他门电路完成设计，并使用multsim仿真。

2.3、四十进制加法计数器

使用两个74290芯片，两个数码管以及相关器件，使用multsim仿真成功并在实验室连线观察结果。

三、设计过程

3.1、加法计数器

约束项为：000，100

3.1.1、状态转换图

000→001→011

↑↓

111←110 ←101

3.1.2、次态卡诺图：

101112+++n n n Q Q Q 卡诺图

3.1.3、Q 2n+1的卡诺图

3.1.4、Q 1n+1的卡诺图

3.1.5、Q 0n+1的卡诺图

由各个卡诺图可得各个触发器的驱动方程为： 由卡诺图得出的状态方

()

n

n n n n n Q Q Q Q Q Q 2120112++=+

n n n n Q Q Q Q Q 10101n 1+=+

n

n Q Q Q Q 0n 2n 010*1+=+

由卡诺图得出的驱动方程:

n Q J 12= n

n Q Q K 012=

n 01Q J = n 01Q K =

10=J n

Q K 2

0=

012CP CP CP CP ===

3.2、串行序列发生器

设计一个串行序列发生器，检测序列为010100，利用74LS112设计，设约束项为010,100 状态转移图：

000 −→−0/ 001 −→−1/ 011

↑/0 ↓/0

111 −−←0/ 110 −−←1/ 101

3.2.1、Y 的卡诺图

Y 的取值情况：

n

n Q Q Y 10=

3.2.2、Q 2n+1的卡诺图

由卡诺图可得：

()

n n n n n n Q Q Q Q Q Q 2

120112++=+

3.2.3、Q 1n+1的卡诺图

由卡诺图可得：

n

n n n Q Q Q Q Q 10101n 1+=+

3.2.4、Q 0n+1的卡诺图

由卡诺图可得：

n

n Q Q Q Q 0

n 2n 010*1+=+

由各个卡诺图可得各个触发器的驱动方程为：

()

n

n n n n n Q Q Q Q Q Q 2

120112++=+

n n n n Q Q Q Q Q 10101n 1+=+

n

n Q Q Q Q 0n 2n 010*1+=+

由卡诺图得出的驱动方程:

n Q J 12= n

n Q Q K 012=

n 01Q J = n 01Q K =

10=J n

Q K 2

0=

012CP CP CP CP === n

n Q Q Y 10=

3.3、四十进制加法计数器 3.3.1、设计过程

1、使用两个74290芯片，分别实现个位的十进制计数，十位的四进制计数，通过控制S9A 、

S9B 、R0A 、R0B 四个输入实现清零和进位。 2、Multsim 仿真