教学规划的目的与作用

1课程设计的目的与作用

1.1课程设计的目的

学习了数字电子技术的理论知识，重点在于达到理论实际相结合的学习目标，切实要求学生的实际运用能力。考虑到电子电路设计自动化也是目前电子技术发展的一个重要趋势，针对课程的要求对学生进行综合训练的一个实践教学环节。从应用的要求出发，除了扼要介绍它们的电路图原理外，着重介绍器件的主要技术性能，典型应用或者连接方法。

1.2课程设计的作用

1. 对设计电路进行理论分析、计算

2. 在multisim环境下仿真电路功能，修改相应参数，分析结果的变化情况

3. 掌握电子产品的制作和调试方法，提高实践动手能力，培养工程实践观念

2. 设计任务

2.1 三位二进制减法计数器（无效态：001，110）

2.2 74161构成57进制同步加法计数器并显示

3.三位二进制减法计数器的设计

1.状态图

000 010 100 101 110 111

3.1状态图

2.选择触发器，求时钟方程、状态方程

①选择触发器

由于JK触发器功能齐全、使用灵活，在这里选用3个CP下降沿触发的边沿JK触发器。

②求时钟方程

采用同步方案，故取

CP0=CP1=CP2=CP

CP是整个要设计的时序电路的输入时钟脉冲。

③求状态方程

确定约束项

从图3.1给出的状态图可以看出，还有001、011两个代码状态没有出现，显然他们是没有使用的无效状态，其对应的最小项Q2n̅̅̅̅ Q1n̅̅̅̅Q0n、Q2n Q1n Q0n̅̅̅̅是约束项。

次态Q2n+1Q1n+1Q0n+1的卡诺图

Q2n+1的卡诺图

Q1n+1的卡诺图

Q 0n+1的卡诺图 图3.2.1

显然，由图3.2.1所示各卡诺图便可以容易地得到

Q 0n+1=Q 0n ̅̅̅̅（Q 2n ̅̅̅̅ Q 1n ̅̅̅̅+ Q 2n Q 1n ）

Q 1n+1= Q 1n ̅̅̅̅ Q 0n ̅̅̅̅+ Q 1n Q 0n Q 2n+1= Q 2n ̅̅̅̅ Q 1n ̅̅̅̅+ Q 2n ( Q 0n + Q 1n )

④求驱动方程

J 0=Q 2n ̅̅̅̅ Q 1n ̅̅̅̅+ Q 2n Q 1n K 0=1 J 1= Q 0n ̅̅̅̅ K 1=Q 0n ̅̅̅̅ J 2=Q 1n ̅̅̅̅ K 2=Q 0n +Q 1n ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅

⑤画逻辑电路图

图3.2.2逻辑电路图

⑥检查电路能否自启动

将无效状态001、110带入状态方程进行计算，结果如下：

001 100（有效状态）011 010（有效状态）可见，所设计是的时序电路能够自启动。

4.三位二进制减法计数器仿真结果分析

图4.1

如图4.1所示，先按下B键异步置零然后按动A键输入时钟脉冲，结果如下图

状态1 状态2

状态3 状态4

状态5 状态6

5.74161构成47进制同步加法计数器的设计

①写出的2进制代码

47=0011 1001B

②求归零逻辑

因为CR̅̅̅̅是同步置数端，所以返回值为0011 1001

③画连线图

6. 74161构成47进制同步加法计数器仿真结果分析

第一个数：1

第二个数：2

┇

┇

第五十六个数：56 （注：显示器是十六进制的）

第五十七个数：0

7.设计总结

①通过此次课程设计，锻炼了我们动脑，动手解决问题的能力，同时掌握计数器电路的分析，设计方法及应用，基本能够独立设计出一般简单的电路。

②在仿真过程中，会用到大量的元器件，使我对于其在电路中的使用有了更多的认识，平时一些不懂得问题，做完课程设计，那些问题迎刃而解。

③此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，我想此后的课程设计应该会很轻松。

8.参考文献

①《数字电子技术基础简明教程》余孟尝主编；清华大学电子学教研组编.——3版.——北京：高等教育出版社，2006.7（2015.12重印）

②《数字逻辑实验指导书》张丽萍张群芳编

目录

1课程设计的目的与作用 (1)

1.1课程设计的目的 (1)

1.2课程设计的作用 (1)

2. 设计任务 (1)

2.1 三位二进制减法计数器（无效态：001，110） (1)

2.2 74161构成57进制同步加法计数器并显示 (1)

3.三位二进制减法计数器的设计 (1)

4. 三位二进制减法计数器仿真结果分析 (5)

5.74161构成47进制同步加法计数器的设计 (6)

6.74161构成47进制同步加法计数器仿真结果分析 (7)

7.设计总结 (8)

8.参考文献 (9)

成绩评定表

课程设计任务书