三位二进制加法计数器(精)
3位2进制同步计数器(约束项:000,010)
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图a
图2.2.3电位器左端时刻仿真图1
图b:
图2.2.4电位器左端时刻仿真图2
(3)估算当电位器滑动端调至最右端时,由图(a)可得
Uom=4.877V Ucm=2.809V T=7.836ms
由图(b)可得:
T2=1.586ms ,所以T1= T—T2=7.836ms—1.586ms=6.25ms
1.3ms
5.2ms
0.2
仿真结果
1.68ms
6.063ms
0.217
(3)当电位器的滑动端调至最右端时
T1
T2
D
估算结果
5.2ms
1.3ms
0.8
仿真结果
6.25ms
1.586ms
0.798
对比表中的估算结果和仿真结果,数值有较大的误差,其误差原因是在仿真中二极管影响输入波的周期,以及读数的误差。总的来看,估算的结果和仿真的结果是一致的。
(4)状态方程:
电路次态卡诺图:
图1.3.2电路次态卡诺图
Q1N+1的次态卡诺图为:
图1.3.3Q1N+1的次态卡诺图
Q0N+1的次态卡诺图为:
图1.3.4Q0N+1的次态卡诺图
状态方程:
Y= Q1nQ0n
= +
= +X =
(5) 驱动方程为 :
= =
= =1
(6) 检查能否自启动(无无效状态)
(7) 最后结果
1数字电子设计部分
1.1
(1)了解同步加法计数器工作原理和逻辑功能。
(2)掌握计数器电路的分析,设计方法及应用。
(3) 学会正确使用JK触发器。
三位二进制加法计数器(无效状态000.001)
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目录1课程设计的目的与作用...................................... 错误!未定义书签。
2设计任务.................................................. 错误!未定义书签。
2.1加法计数器........................................... 错误!未定义书签。
2.2序列信号发生器....................................... 错误!未定义书签。
2.3 256进制的加法器..................................... 错误!未定义书签。
3设计原理.................................................. 错误!未定义书签。
3.1加法计数器........................................... 错误!未定义书签。
3.2序列信号发生器 (2)3.3用集成芯片设计一个256进制的加法器 (2)4实验步骤 (3)4.1加法计数器 (3)4.2序列信号发生器 (7)4.3用集成芯片设计一个256进制的加法器 (9)5仿真结果与分析 (11)6设计总结与体会 (11)7参考文献.................................................. 错误!未定义书签。
1课程设计的目的与作用1.了解同步计数器及序列信号发生器工作原理;2.掌握计数器电路的分析,设计方法及应用;3.掌握序列信号发生器的分析,设计方法及应用2 设计任务2.1加法计数器1.设计一个循环型3位2进制加法计数器,其中无效状态为(000,001),组合电路选用与门和与非门等。
2.根据自己的设计接线。
3.检查无误后,测试其功能。
2.2序列信号发生器1.设计一个能循环产生给定序列的序列信号发生器,其中发生序列(0001),组合电路选用与门和与非门等。
三位二进制加1与加2计数器课程设计
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学号:课程设计题目数字逻辑设计题目二位二进制计数器计数器学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术班级姓名指导教师周德仿2011 年03 月7 日武汉理工大学课程设计报告书目录一、课程设计任务书 (2)(一)课程设计题目 (2)(二)要求完成设计的主要任务 (2)(三)课程设计进度安排 (2)二、课程设计正文 (3)1课程设计目的 (3)2 题目理解分析和功能描述 (3)3 逻辑电路设计具体步骤 (4)3.1 第1步,根据逻辑功能要求,作出原始状态图和原始状态表 (4)3.2 第2步,求出激励函数和输出函数表达式 (5)3.3 第3步,根据激励函数表达式,画出逻辑电路图 (7)4设计中使用的集成电路名称及引脚编号 (7)4.1 集成电路74 LS 04 引脚编号 (7)4.2集成电路74 LS 08 引脚编号 (8)4.3集成电路74 LS 32引脚编号 (8)4.4 集成电路74LS 86 引脚编号 (8)4.5集成电路74 LS 74 引脚编号 (9)5 三位二进制模5(加1加2)计数器的连接 (9)5.1 调试和测试同步时序逻辑电路和组合逻辑电路参考事项 (9)5.2 计数器的连接 (9)6 集成电路连接图和实验现象 (10)6.1集成电路连接图 (10)6.2实验现象及调试和测试 (10)7 三位二进制模5计数器设计总结和心得 (11)7.1 三位二进制模5计数器设计总结 (11)7.2 课程设计心得 (11)三、本科生课程设计成绩评定表 (12)1课程设计任务书学生姓名学生专业班级计算机指导教师周德仿学院名称计算机科学与技术学院题目:三位二进制加1计数器初始条件:使用D触发器( 74 LS 74 )、“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS 32 )、非门( 74 LS 04 ),设计三位二进制加1计数器。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.能够运用数字逻辑的理论和方法,把时序逻辑电路设计和组合逻辑电路设计相结合,设计一个有实际应用的数字逻辑电路。
数字电路实验报告-用D触发器设计三位二进制加法计数器
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电学实验报告模板实验原理1.触发器的触发方式(1)电平触发方式电平触发方式的特点是:CP = 1时,输出与输入之间通道“透明”,输入信号的任何变化都能引起输出状态的变化。
当CP = 0时,输入信号被封锁,输出不受输入影响,保持不变。
(2)边沿触发方式边沿触发方式的特点是:仅在时钟CP信号的上升沿或下降沿才对输入信号响应。
触发器的次态仅取决于时钟CP信号的上升沿或下降沿到达时输入端的逻辑状态,而在这以前或以后,输入信号的变化对触发器输出端状态没有影响。
2. 边沿触发器(1)边沿D触发器图1 上升沿触发D触发器图1所示为上升沿触发D触发器的逻辑符号。
上升沿触发D触发器的特性表如表1所示。
表1 上升沿D触发器特性表D触发器的特性方程为:Q^(n+1) = D1.同步触发器的异步置位复位端电平触发器和边沿触发器都在CP时钟信号的控制下工作,这种工作方式称之为“同步”。
也把这类触发器称为同步触发器,以区别于基本RS触发器。
在小规模集成电路芯片中,触发器既能同步工作,又兼有基本RS触发器的功能。
例如。
图2所示的触发器。
这是上升沿触发D触发器,其中,SD(-)和RD(-)是异步置位复位端。
只图2 带有异步置位复位端的D触发器要在SD(-)或RD(-)加入低电平,立即将触发器置“1”或置“0”,而不受时钟信号CP和输入信号D的控制。
只有当SD(-)或RD(-)均处于高电平时,触发器才正常执行上升沿触发D触发器的同步工作功能。
实验仪器实验内容及步骤1.测试双D触发器74LS74的逻辑功能(1)74LS74引脚图图3 74LS74引脚图图3所示为集成电路芯片74LS74的引脚图。
芯片包含两个带有异步置位复位端的上升沿D触发器。
(1)测试74LS74的逻辑功能图4 测试74LS74的逻辑功能实验电路按照图4连接电路。
D触发器的Q和Q(-)(芯片5和6号引脚)各接一个发光二极管用以观察触发器的输出逻辑电平。
按照上面测试74LS112的逻辑功能同样的方法和步骤,测试74LS74的逻辑功能,将实验数据记录在表2。
(中职)数字电子技术题库带答案-判断题
![(中职)数字电子技术题库带答案-判断题](https://img.taocdn.com/s3/m/b49f403efbd6195f312b3169a45177232f60e4da.png)
《数字电子技术》习题库判断题题.逻辑电路中,一律用“1”表示高电平,用“0”表示低电平。
()1.“与”门的逻辑功能是“有1出1,全0出0"。
().“异或”门的逻辑功能是“相同出0,不同出1”。
()2.常用的门电器中,判断两个输入信号是否相同的门电路是“与非”门。
().由分立元件组成的三极管“非”门电路,实际上是一个三极管反相器。
()3. TTL集成“与非”门电路的输入级是以多发射极晶体管为主。
().常见的小规模数字集成电路是TTL集成门和M0S集成门两大系列。
()4. CMOS门电路是由PM0S和NM0S管组成的互补不对称型逻辑门电路。
(). CMOS 传输门的输入与输出不可以互换,所以传输门又称为单向开关。
()5. CMOS “与非”门和反相器相连可以组成一个双向模拟开关。
().用四位二进制代码表示1位十进制数形成的二进制代码称为BCD码。
()6.逻辑代数又称为布尔代数。
().逻辑变量只有0和1两种数值,表示事物的两种对立状态。
()7.常用的化简方法有代数法和卡诺图法。
().任何一个逻辑函数的表达式一定是唯一的()8.任何一个逻辑表达式经化简后,其最简式一定是唯一的().我们常用的计算机键盘是由译码器组成的()9.优先编码器中,允许几个信号同时加到输入端,所以,编码器能同时对几个输入信号进行编码。
().常见的8-3线编码器中有8个输出端,3个输入端。
() 10.输出n位代码的二进制编码器,最多可以有2n个输入信号。
(). 8421BCD码是最常用的二-十进制码。
()11.在优先编码器中,几个输入信号同时到来时,数字大的信号总是被优先编码。
().二-十进制译码器的功能与二-十进制编码器的功能正好相反。
()12.二-十进制译码器对8421 BCD码以外的四位代码拒绝翻译。
().电子手表常采用分段式数码显示器。
()13.触发器在某一时刻的输出状态,不仅取决于当时输入信号的状态,还与电路的原始状态有关。
《EDA技术实用教程》习题解答
![《EDA技术实用教程》习题解答](https://img.taocdn.com/s3/m/2559402f4b73f242336c5f2e.png)
习题 5-6 根据图 5-23,写出顶层文件 MX3256.VHD 的 VHDL 设计文件。
第 1 章 概述
9
图 5-21 习题 5-4 图
解: VHDL 设计文件内容如下:
library ieee; use ieee.std_logic_1164.all;
entity exen is
port ( cl
: in std_logic;
clk0 : in std_logic;
out1 );
: out std_logic
out1 <= not tmp; end hdlarch; ⊕习题 5-5 给出 1 位全减器的 VHDL 描述。要求: (1) 首先设计 1 位半减器,然后用例化语句将它们连接起来,图 5-22 中 h_suber 是半减器,diffr 是输出差, s_out 是借位输出,sub_in 是借位输入。
解:
图 5-19 4 选 1 多路选择器
图 5-20 双 2 选 1 多路选择器
architecture hdlarch of MUXK is
signal tmp : std_logic;
begin
process(s0,a2,a3) begin
if s0 = '0' then
tmp <= a2;
else
解:用同步计数器来实现。(事实上要求设计的是一个袼雷码计数器)
考虑不同状态时,对应的 DFF 输入端的值:
三位二进制异步加法计数器真值表
![三位二进制异步加法计数器真值表](https://img.taocdn.com/s3/m/18f9110fce84b9d528ea81c758f5f61fb6362877.png)
三位二进制异步加法计数器真值表摘要:一、引言二、二进制异步加法计数器的概念三、三位二进制异步加法计数器的真值表1.第一位(最低位)2.第二位3.第三位(最高位)四、真值表的实际应用与意义五、结论正文:一、引言在电子电路设计中,计数器是一种非常常见的组件。
二进制异步加法计数器是一种具有特殊工作原理的计数器,广泛应用于数字电路设计中。
本文将详细介绍三位二进制异步加法计数器的真值表,以帮助读者更好地理解其工作原理和应用。
二、二进制异步加法计数器的概念二进制异步加法计数器是一种具有二进制计数功能的计数器,其工作原理是在时钟信号的上升沿对计数器进行加一操作。
当计数器达到最大值后,会自动清零并重新开始计数。
与同步加法计数器相比,异步加法计数器不受时钟信号的周期影响,可以独立工作。
三、三位二进制异步加法计数器的真值表1.第一位(最低位)在第一位,我们有两种状态:0 和1。
当第一位为0 时,表示计数器未达到最大值;当第一位为1 时,表示计数器已达到最大值,需要清零重新开始计数。
2.第二位第二位也有两种状态:0 和1。
当第二位为0 时,表示计数器当前的值为0;当第二位为1 时,表示计数器当前的值为1。
3.第三位(最高位)第三位同样有两种状态:0 和1。
当第三位为0 时,表示计数器当前的值为2;当第三位为1 时,表示计数器当前的值为3。
四、真值表的实际应用与意义三位二进制异步加法计数器的真值表对于理解其工作原理和设计应用具有重要意义。
通过真值表,我们可以清楚地了解计数器在不同状态下的值,从而更好地进行电路设计和故障排查。
五、结论本文详细介绍了三位二进制异步加法计数器的真值表,并通过分析其工作原理和应用,帮助读者更好地理解这种计数器。
三位二进制加法计数器(精)
![三位二进制加法计数器(精)](https://img.taocdn.com/s3/m/c3fca77b783e0912a2162af1.png)
成绩评定表学生姓名班级学号专业自动化课程设计题目数字电子课程设计评语组长签字:成绩日期20 年月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业自动化学生姓名班级学号课程设计题目 1.三位二进制加法计数器(无效态:001,110)2.序列信号发生器的设计(发生序列100101)3.100进制加法计数器设计实践教学要求与任务:数字电子部分1)采用multisim 仿真软件建立电路模型;2)对电路进行理论分析、计算;3)在multisim环境下分析仿真结果,给出仿真波形图。
工作计划与进度安排:第1天:1. 布置课程设计题目及任务。
2. 查找文献、资料,确立设计方案。
第2-3天:1. 安装multisim软件,熟悉multisim软件仿真环境。
2. 在multisim环境下建立电路模型,学会建立元件库。
第4天: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。
第5天:1. 课程设计结果验收。
2. 针对课程设计题目进行答辩。
3. 完成课程设计报告。
指导教师:201 年月日专业负责人:201 年月日学院教学副院长:201 年月日目录1 课程设计的目的与作用11.1设计目的及设计思想11.2设计的作用11.3 设计的任务12 所用multisim软件环境介绍13 三位二进制同步加法计数器设计33.1 基本原理33.2 设计过程34序列信号发生器的设计..64.1 基本原理64.2 设计过程66 100进制加法器计数器76.1 基本原理76.2 设计过程75 仿真结果分析85.1 三位二进制同步加法计数器仿真85.2 序列信号发生器(发生序列100101)的仿真116 设计总结和体会147 参考文献141 课程设计的目的与作用1.1设计目的及设计思想根据设计要求设计三位二进制加法计数器和序列信号发生器,加强对数字电子技术的理解,进一步巩固课堂上学到的理论知识。
表三位二进制加法计数器状态表
![表三位二进制加法计数器状态表](https://img.taocdn.com/s3/m/60f2ca3d192e45361066f5f0.png)
1.集成二进制同步计数器
74LS161是四位二进制可预置同步计数器,由于它采用4个主 从JK触发器作为记忆单元,故又称为四位二进制同步计数器,其集成 芯片管脚如图8-2-4所示。
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课题2
计数器
管脚符号说明: Vcc:电源正端,接+5V :异步置零(复位)端 R
D
CP:时钟脉冲 LD :预置数控制端 A、B、C、D:数据输入端 QA、QB、QC、QD:输出端 RCO:进位输出端
扭环形计数状态图
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课题1
寄存器
3.能自启动的4位扭环形计数器
4位扭环形计数器逻辑图
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课题1
寄存器
4位扭环形计数器状态图
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课题2
计数器
了解计数器的功能及计数器的类型。
掌握二进制、十进制等经典型集成计数器的外特性及应用。
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K 3 = Q0 。
根据上述思路,修改得到了逻辑图 8-2-3(a),其工作波形 图如图 8-2-3 (b)所示。
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课题2
计数器
异步十进制加法计数器
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课题2
计数器
二、集成计数器的应用
常用集成计数器分为二进制计数器(含同步、异步、加减和可逆) 和非二进制计数器(含同步、异步、加减和可逆),下面介绍几种典 型的集成计数器。
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课题2
计数器
1.二进制加法计数器
(1)异步二进制加法计数器 所谓异步计数器是指计数脉冲并不引到所有触发器的时钟脉冲输入端, 有的触发器的时钟脉冲输入端是其他触发器的输出,因此,触发器不是 同时动作。 下图所示为三位二进制加法计数器的逻辑图。
数电 减法计数器
![数电 减法计数器](https://img.taocdn.com/s3/m/bf5be54f33687e21af45a919.png)
目录1 三位二进制同步加法计数器(010,111) (1)1.1课程设计的目的 (2)1.2设计的总体框图 (2)1.3设计过程 (2)1.4逻辑电路图 (4)1.5实际电路图 (4)1.6实验仪器 (5)1.7实验结论 (5)2 串行序列信号发生器的设计(检测序列010100) (6)2.1课程设计的目的 (6)2.2设计的总体框图 (6)2.3设计过程 (6)2.4 逻辑电路图 (8)2.5 实际电路图 (9)2.6实验仪器 (9)2.7实验结论 (9)3 十六进制同步加法计数器(用74LS191集成芯片做) (10)3.1课程设计的目的 (10)3.2设计的总体框图 (10)3.3设计过程 (10)3.4 74191的状态表 (10)3.5 芯片介绍 (10)3.6 逻辑电路图 (11)3.7实际电路图 (11)3.8实验仪器 (12)3.9实验结论 (12)3.10参考文献 (12)1 三位二进制同步加法计数器(010,111)1.1课程设计的目的1、了解同步加法计数器工作原理和逻辑功能。
2、掌握计数器电路的分析,设计方法及应用。
3、学会正确使用JK 触发器。
1.2设计的总体框图CPY1.3设计过程(1)状态图:(2)选择的触发器名称:选用三个CP 下降沿触发的边沿JK 触发器 (3)输出方程:Y= nQ 2nQ 1Q 0n(4) 状态方程:图1.1.1 3位二进制同步加法计数器的次态卡诺图、图1.1.3 Q 1n+1的卡诺图图1.1.4 Q 0n+1的卡诺图由卡诺图得出状态方程为: 12+n Q = n Q 1Q 2n +n Q 1nQ 211+n Q = Q 0n n Q 110+n Q =n Q 1nQ 0+n Q 2n Q 1Q 0n(5) 驱动方程:2J = Q 1n1J = Q 0n0J =nQ 12K =nQ 1 1K =1 0K =QQ n n 12(6) 判断能否自启动010→100→101;111→000→001 所以能进行自启动1.4逻辑电路图5 V图1.1.5 逻辑电路图1.5实际电路图图1.1.6 实际电路图1.6实验仪器(1)数字原理实验系统一台(2)集成电路芯片:74LS112二片 74LS08一片1.7实验结论经过实验可知,满足时序图的变化,产生000→001→011→100→101→110→000的序列。
三位二进制同步加法计数器设计
![三位二进制同步加法计数器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/1b9c4e5669dc5022abea0049.png)
目录1 数字电子设计部分 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2设计的总体框图 (1)1.3设计过程 (1)1.4设计的逻辑电路图 (7)1.6实验仪器 (10)1.7实验结论 (10)1.8参考文献 (11)2 模拟电子设计部分 (11)2.1 课程设计的目的与作用: (11)2.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (11)2.3 差分放大电路 (12)2.3.1长尾式差分放大电路 (12)2.3.2 恒流源式差分放大电路 (16)2.4 反馈 (21)2.4.1电压并联负反馈 (21)2.4.2电压串联正反馈 (23)2.5 电压比较器 (24)2.5.1单限比较器 (24)2.5.2滞回比较器 (26)2.5.3双限比较器 (28)2.6 设计总结和体会 (30)2.7 参考文献 (31)1 数字电子设计部分1.1课程设计的目的1、加深对教材的理解和思考,并通过设计、验证证实理论的正确性。
2、学习自行设计一定难度并有用途的的计数器、加法器、寄存器等。
3、检测自己的数字电子技术的掌握程度。
1.2设计的总体框图①下图为三位二进制同步加法器示意框图:②下图为三位二进制同步加法器示意框图:1.3设计过程1、三位二进制同步加法计数器(无效态为010、011)(设输出为进位数)。
①根据题意可以确定出3位二进制加法器的状态图:000/0−−→001/0−−→100/0−−→101/0−−→110/0−−→ 111/1排列:nnn210Q Q Q3位二进制加法计数器的状态图下图为三位二进制同步加法计数器(无效态为010、011)的时序图:②选择触发器,求时钟方程。
选择触发器:由于JK 触发器功能齐全、使用灵活,故选用3个时钟下降触发的边沿JK 触发器。
求时钟方程:由于要求构成的是同步计数器,显然各个触发器的时钟信号都应使用输入脉冲,即012CP CPCP CP === ③求输出方程和状态方程:卡诺图如下:ⅰ、下图为3位二进制同步加法器的次态和输出卡诺图:ⅱ、下图为3位二进制同步加法器的输出的卡诺图:ⅲ、下图为3位二进制同步加法器的次态n+12Q 的卡诺图:ⅳ、下图为3位二进制同步加法器的次态n+11Q 的卡诺图:ⅴ、下图为3位二进制同步加法器的次态n+10Q 的卡诺图:根据输出卡诺图和各个触发器的次态卡诺图,可直接写出输出方程和下列状态方程:nY Q=1nQ CP↓n+1n n n n n n n n20210202102()n nQ Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q=++=+n+1n n n n120101nQ Q Q Q Q Q=+n+1n00Q Q=④求驱动方程JK触发器的特性方程为:1n n nQ JQ KQ+=+CP↓直接对照现态的系数,写出驱动方程的:n20n n210J QK Q Q==n n120n10J Q QK Q==11JK==⑤检查电路是否能够自启动将无效态010、011代入状态方程中进行计算,结果如下:010/0−−→011/0−−→100(有效态)故而能够自启动。
数电课设三位二进制同步加法计数器序列信号发生器串行序列检测器电路设计方案
![数电课设三位二进制同步加法计数器序列信号发生器串行序列检测器电路设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/2b12c4010029bd64793e2c66.png)
第一部分数字电子课程设计成绩评定表课程设计任务书目录1 课程设计的目的与作用 (1)1.1设计目的及设计思想 (1)1.2设计的作用 (1)1.3 设计的任务 (1)2 所用multisim软件环境介绍 (1)3 三位二进制同步加法计数器设计 (3)3.1 基本原理 (3)3.2 设计过程 (3)4序列信号发生器的设计 (6)4.1 基本原理 (6)4.2 设计过程 (6)5串行序列检测器电路设计 (7)5.1 基本原理 (7)5.2 设计过程 (8)6 仿真结果分析 (11)6.1 三位二进制同步加法计数器仿真 (11)6.2 序列信号发生器(发生序列100101)的仿真 (14)6.3 0110串行序列检测器电路设计 (17)7 设计总结和体会 (23)8 参考文献 (23)1 课程设计的目的与作用1.1设计目的及设计思想根据设计要求设计三位二进制加法计数器和序列信号发生器,加强对数字电子技术的理解,进一步巩固课堂上学到的理论知识。
了解计数器和序列信号发生器的工作原理。
1.2设计作用通过multisim软件仿真电路可以使我们对计数器和序列信号发生器有更深的理解。
学会分析仿真结果的正确性,与理论计算值进行比较。
通过课程设计,加强动手,动脑的能力。
1.3设计任务1.设计一个三位二进制同步加法计数器,要求无效状态为001,110。
2.设计一个序列信号发生器,要求发生序列100101。
2 所用multisim软件环境介绍multisim软件环境介绍Multisim是加拿大IIT公司(Interrative Image Technologies Ltd)推出的基于Windows的电路仿真软件,由于采用交互式的界面,比较直观、操作方便,具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器,以及强大的分析功能等特点,因而得到了广泛的引用。
针对不同的用户,提供了多种版本,例如学生版、教育版、个人版、专业版和超级专业版。
其中教育版适合高校的教学使用。
3个d触发器3位加法计数器电路
![3个d触发器3位加法计数器电路](https://img.taocdn.com/s3/m/b7736e251fb91a37f111f18583d049649b660e2b.png)
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主题:3个D触发器3位加法计数器电路1. 简介在数字电路中,计数器是一种用来计数的电子元件,它可以在输入触发脉冲信号的作用下完成计数操作。
而3个D触发器3位加法计数器电路则是一种类型的计数器电路,它由3个D触发器组成,可以实现对3位二进制数进行加法计数操作。
2. 3个D触发器的原理和作用我们需要了解D触发器的基本原理和作用。
D触发器是数字逻辑电路中的一种触发器,它具有存储输入信号的特性,可以将输入信号在时钟信号的作用下保存,并在时钟信号的改变时输出。
在3个D触发器3位加法计数器电路中,3个D触发器将用来存储3位二进制数的每一位。
3. 3位加法计数器电路的结构在3个D触发器3位加法计数器电路中,三个D触发器将按照特定的连接方式相互联接,形成一个3位加法计数器。
在这个结构中,每个D触发器将负责存储一个二进制位,而通过适当的逻辑门连接,可以实现对这些D触发器进行加法计数。
4. 功能实现的逻辑设计在3位加法计数器电路中,我们需要设计适当的逻辑电路来实现计数的功能。
这些逻辑电路将包括对D触发器的输入控制、时钟信号的管理以及加法运算的逻辑实现。
通过合理的逻辑设计,可以使3个D触发器3位加法计数器电路实现对3位二进制数的有效计数。
5. 3个D触发器3位加法计数器电路的应用我们将探讨3个D触发器3位加法计数器电路的应用。
这种计数器电路可以在数字系统中广泛应用,例如用于实现计数器、分频器、时序控制等功能。
通过实际的应用案例,我们可以更好地理解和掌握这种计数器电路的使用方法和特点。
总结与回顾通过本文的介绍,我们对3个D触发器3位加法计数器电路有了一个全面的认识。
我们了解了它的原理和结构,深入分析了逻辑设计和应用,从而对这种计数器电路有了更深入的理解。
三位二进制异步加法计数器真值表
![三位二进制异步加法计数器真值表](https://img.taocdn.com/s3/m/5c3cf71d182e453610661ed9ad51f01dc281570b.png)
三位二进制异步加法计数器真值表【原创实用版】目录1.引言2.三位二进制异步加法计数器的概念3.真值表的定义与作用4.三位二进制异步加法计数器真值表的构建5.结论正文1.引言在数字电路和计算机科学中,计数器是一种重要的基础元件。
它可以用于记录脉冲信号的个数,或者用于测量时间间隔。
计数器的种类繁多,其中,二进制异步加法计数器是一种常见的类型。
本文将介绍如何构建一个三位二进制异步加法计数器的真值表。
2.三位二进制异步加法计数器的概念二进制异步加法计数器是一种特殊的计数器,它的输入信号是二进制数,并且可以通过异步清零(CLR)和异步置位(SET)信号进行控制。
在每个时钟周期上升沿到来时,计数器会将当前输入信号的值加 1。
当计数器达到设定的最大值时,它会自动将计数值清零,并重新开始计数。
3.真值表的定义与作用真值表(Truth Table)是一种用于描述数字电路输入和输出之间关系的工具。
它通常用于表示组合逻辑电路的逻辑功能。
在真值表中,输入信号的每一个可能取值及其对应的输出信号取值都被列举出来。
通过观察真值表,我们可以清晰地了解电路的逻辑功能。
4.三位二进制异步加法计数器真值表的构建为了构建一个三位二进制异步加法计数器的真值表,我们需要先确定计数器的输入信号和输出信号。
对于一个三位二进制计数器,它的输入信号包括:CLR(异步清零信号)、SET(异步置位信号)和 CP(时钟信号)。
输出信号则是计数器的当前状态,用 Q0、Q1 和 Q2 表示。
接下来,我们可以根据计数器的工作原理,列出所有可能的输入信号组合及其对应的输出信号。
这里我们假设计数器从 0 开始计数,当计数到最大值(即二进制数 111)时,计数器将自动清零。
三位二进制加法计数器课设
![三位二进制加法计数器课设](https://img.taocdn.com/s3/m/804c9984c67da26925c52cc58bd63186bceb9296.png)
三位二进制加法计数器课设引言在计算机科学和数字电子技术领域中,二进制是一种非常重要的数制。
在数字电路中,数字信号的计算和处理通常涉及二进制数的运算。
本文将介绍一个名为”三位二进制加法计数器”的课设项目。
该项目旨在帮助学生深入理解二进制加法的原理和计算过程,并通过实践设计和实现一个简单的三位二进制加法计数器。
项目目标本项目的主要目标是设计和实现一个可以进行三位二进制数加法运算的计数器,并能正确显示结果。
具体而言,项目需要完成以下任务: 1. 设计并实现一个带有三个输入端口(A、B、C)和两个输出端口(S、C_out)的三位二进制加法器。
2.设计并实现一个能够接受用户输入的界面,并能将输入的二进制数显示在屏幕上。
3. 实现一个计算功能,能够将用户输入的两个三位二进制数进行加法运算,并将结果显示在屏幕上。
项目实施步骤在开始实施项目之前,需要明确项目的基本架构和设计理念,以便能够合理、高效地完成项目。
步骤一:设计三位二进制加法器在此步骤中,我们将设计并实现一个三位二进制加法器。
该加法器将接受三个输入信号A、B和C,其中A和B是两个三位二进制数,C是来自低位加法器的进位信号。
加法器的输出将包括一个三位二进制数和一个进位输出信号C_out。
加法器的设计可以参考以下步骤: 1. 定义输入和输出端口:确定输入端口A、B和C以及输出端口S和C_out的位数和类型。
2. 设计基本逻辑门:根据二进制加法的原理,使用逻辑门(如AND门、OR门和XOR门)设计每个位的加法器。
3.连接多个位加法器:将每个位的加法器连接起来,以实现对三位二进制数的加法运算。
4. 设计进位逻辑:通过逻辑门设计进位逻辑,确定进位输出信号C_out的值。
5. 实现加法器的多路选择:根据输入信号C的值,选择将进位逻辑与一部分位加法器相连,实现最终的加法运算。
6. 通过仿真工具验证设计的正确性:使用仿真工具验证设计的正确性,并进行必要的修正和调整。
三位二进制加法计数器课设
![三位二进制加法计数器课设](https://img.taocdn.com/s3/m/8ee51c3dba68a98271fe910ef12d2af90242a800.png)
三位二进制加法计数器课设一、引言在数字电路课程中,三位二进制加法计数器是一个非常重要的实验,它可以让学生深入理解数字电路的基本原理和设计方法。
本文将详细介绍三位二进制加法计数器的设计过程和实验步骤。
二、设计过程1. 确定计数器的功能三位二进制加法计数器可以实现从000到111的循环计数。
当计数器达到111时,它会自动从000重新开始计数。
我们需要设计一个能够实现这个功能的电路。
2. 设计逻辑电路为了实现三位二进制加法计数器的功能,我们需要使用多种逻辑门来构建电路。
我们需要使用三个D触发器来存储当前的计数值。
每个D 触发器有两个输入端口:D和CLK。
当CLK信号为高电平时,D触发器会将输入信号D存储在内部,并输出一个相应的输出信号Q。
接下来,我们需要使用三个全加器来执行二进制加法运算。
全加器有三个输入端口:A、B和Cin(进位信号)。
它们分别代表两个要相加的二进制数字和上一次运算中产生的进位信号。
全加器还有两个输出端口:S(和)和Cout(进位信号)。
S输出代表两个二进制数相加的结果,而Cout输出代表本次运算是否产生了进位信号。
我们需要使用三个AND门来判断计数器是否达到了最大值。
当三个D触发器的输出都为1时,AND门会输出一个高电平信号,表示计数器已经达到了最大值,需要重新开始计数。
3. 组装电路根据上述设计逻辑,我们可以开始组装三位二进制加法计数器的电路。
将三个D触发器连接到CLK信号源和全加器的输入端口。
然后将全加器连接起来,并将它们的输出端口连接到D触发器的D端口。
接下来,将三个AND门连接到D触发器的输出端口,并将它们的输出端口连接到全加器的Cin端口。
将每个D触发器的CLR(清零)端口连接到一个复位开关上。
4. 测试电路在完成电路组装之后,我们需要对其进行测试以确保其正常工作。
在没有任何输入时按下复位开关。
这会将所有D触发器设置为0,并清除所有全加器中的进位信号。
接下来,我们可以按下计数按钮或者手动改变输入信号来测试电路。
常用时序逻辑功能器件
![常用时序逻辑功能器件](https://img.taocdn.com/s3/m/cd8b988a69dc5022aaea00ae.png)
12345678
CP
LD
CR CP D0 D1 D2 D3 CTP GND
CR D0 D1 D2 D3
(a) 引脚排列图
(b) 逻辑功能示意图
①CR=0时异步清零。 ②CR=1、LD=0时同步置数。
③CR=LD=1且CPT=CPP=1时,按照4位自然二进制码进行 同步二进制计数。
④CR=LD=1且CPT·CPP=0时,计数器状态保持不变。
D0 Q0 Q0
D1 Q1 Q1
D2 Q2 Q2
三位二进制异步加法计数器
000——001——010
111
011
110——101——100
1. 二进制异步计数器 1)二进制异步加计数器
2)二进制异步减计数器
CP
计数脉 冲
D0 Q0 Q0
D1 Q1 Q1
D2 Q2 Q2
三位二进制异步减法计数器
111——110——101
CP0
CT/ LD CR
CT/LD Q2 D2 D0 Q0 CP1 GND
D0 D1 D2 D3
(a) 引脚排列图
(b) 逻辑功能示意图
①CR=0时异步清零。 ②CR=1、CT/LD=0时异步置数。
③CR=CT/LD=1时,异步加法计数。若将输入时钟脉冲CP加在 CP0端、把Q0与CP1连接起来,则构成4位二进制即16进制异步加 法计数器。若将CP加在CP1端,则构成3位二进制即8进制计数 器,FF0不工作。如果只将CP加在CP0端,CP1接0或1,则形成1 位二进制即二进制计数器。
选用3个CP下降沿触发的JK触发器, 分别用FF0、FF1、FF2表示。
输出方程: B Q2nQ1nQ0n
CP
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成绩评定表学生姓名班级学号专业自动化课程设计题目数字电子课程设计评语组长签字:成绩日期20 年月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业自动化学生姓名班级学号课程设计题目 1.三位二进制加法计数器(无效态:001,110)2.序列信号发生器的设计(发生序列100101)3.100进制加法计数器设计实践教学要求与任务:数字电子部分1)采用multisim 仿真软件建立电路模型;2)对电路进行理论分析、计算;3)在multisim环境下分析仿真结果,给出仿真波形图。
工作计划与进度安排:第1天:1. 布置课程设计题目及任务。
2. 查找文献、资料,确立设计方案。
第2-3天:1. 安装multisim软件,熟悉multisim软件仿真环境。
2. 在multisim环境下建立电路模型,学会建立元件库。
第4天: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。
第5天:1. 课程设计结果验收。
2. 针对课程设计题目进行答辩。
3. 完成课程设计报告。
指导教师:201 年月日专业负责人:201 年月日学院教学副院长:201 年月日目录1 课程设计的目的与作用11.1设计目的及设计思想11.2设计的作用11.3 设计的任务12 所用multisim软件环境介绍13 三位二进制同步加法计数器设计33.1 基本原理33.2 设计过程34序列信号发生器的设计..64.1 基本原理64.2 设计过程66 100进制加法器计数器76.1 基本原理76.2 设计过程75 仿真结果分析85.1 三位二进制同步加法计数器仿真85.2 序列信号发生器(发生序列100101)的仿真116 设计总结和体会147 参考文献141 课程设计的目的与作用1.1设计目的及设计思想根据设计要求设计三位二进制加法计数器和序列信号发生器,加强对数字电子技术的理解,进一步巩固课堂上学到的理论知识。
了解计数器和序列信号发生器的工作原理。
1.2设计作用通过multisim软件仿真电路可以使我们对计数器和序列信号发生器有更深的理解。
学会分析仿真结果的正确性,与理论计算值进行比较。
通过课程设计,加强动手,动脑的能力。
1.3设计任务1.设计一个三位二进制同步加法计数器,要求无效状态为001,110。
2.设计一个序列信号发生器,要求发生序列100101。
2 所用multisim软件环境介绍multisim软件环境介绍Multisim是加拿大IIT公司(Interrative Image Technologies Ltd)推出的基于Windows的电路仿真软件,由于采用交互式的界面,比较直观、操作方便,具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器,以及强大的分析功能等特点,因而得到了广泛的引用。
针对不同的用户,提供了多种版本,例如学生版、教育版、个人版、专业版和超级专业版。
其中教育版适合高校的教学使用。
Multisim 7主界面。
启动Multisim,就会看到其主界面,主要是由菜单栏、系统工具栏、设计工具栏、元件工具栏、仪器工具栏使用中元件列表、仿真开关、状态栏以及电路图编辑窗口等组成。
如下图2.2.1所示。
Multisim 7提供了丰富的元器件。
这些元器件按照不同的类型和种类分别存放在若干个分类库中。
这些元件包括现实元件和虚拟元件。
所谓的现实元件给出了具体的型号,它们的模型数据根据该型号元件参数的典型值确定。
而所谓的虚拟元件没有型号,它的模型参数是根据这种元件各种元件各种型号参数的典型值,而不是某一种特定型号的参数典型值确定。
另外,Multisim 7元件库中还提供一种3D虚拟元件,这种元件以三维的方式显示,比较形象、直观.。
Multisim 7容许用户根据自己的需要创建新的元器件,存放在用户元器件库中。
路2.2.2图所示。
图2.1multisim电路编辑窗口Multisim 7提供了品种繁多、方便实用的虚拟仪器。
比如数字万用表、信号发生器、示波器等17种虚拟仪器。
点击主界面中仪表栏的相应的按钮即可方便地取用所需的虚拟仪器如图2.2.3所示。
图2.2multisim元件库图2.3虚拟仪器3 三位二进制同步加法计数器设计电路3.1基本原理设计一个三位二进制同步加法计数器,要求无效状态为000,110。
000 010 011 100 101 111图3.1 状态图排列n n n210Q Q Q3.2设计过程⑴.选择触发器,求时钟方程、输出方程和状态方程 a .选择触发器由于JK 触发器的功能齐全,使用灵活,在这里选用3个CP 下降沿触发的边沿JK 触发器。
b .求时钟方程 采用同步方案,故取012CP CP CP CP === (1-1)CP 是整个要设计的时序电路的输入时钟脉冲。
c .求状态方程由1-1所示状态图可直接画出1-2所示电路次态n+1n+1n+1210Q Q Q 卡诺图。
再分解开便可以得到如图1-3所示各触发器的卡诺图。
Q 1n Q 0nQ 2n 00 01 11 10图3.2次态n+1n+1n+1210Q Q Q 卡诺图010 ××× 100 011 101 111 000 ×××Q 1n Q 0nQ 2n 00 01 11 10a .n+12Q 的卡诺图Q 1n Q 0nQ 2n 00 01 11 10b .n+11Q 的卡诺图Q 1n Q 0nQ 2n 00 01 11 10c .n+1Q 的卡诺图图3.3各触发器次态的卡诺图显然,由图2-3所示各卡诺图便可以很容易的得到1020101011012110122012n n nn n n n n n n n n n nn n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++⎧=++⎪⎪=++⎨⎪=+⎪⎩ (2-2) ⑵.求驱动方程JK 触发器的特性方程为1n Q JQ KQ +=+ (2-3) a .变换状态方程,使之与式(2-3)的形式一致102100012101110121210010120221()()n n n n n n n n n n nn n n n n n n n n nn n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++⎧=++=+⎪⎪=++=+⎨⎪=+⎪⎩(2-4) 0 × 1 0 1 1 0 × 1 × 0 1 0 1 0 × 0 × 0 1 1 1 0 ×b .比较特性方程求驱动方程0121121002021,,,n n nn n nn n J Q Q K Q J Q Q K Q J Q K Q ⎧==⎪⎪==⎨⎪==⎪⎩(2-5)⑶.画逻辑电路图根据所选用的触发器和时钟方程,输出方程,驱动方程,便可以画出如图2-4所示的逻辑电路图。
图3.4三位二进制同步加法计数器逻辑电路图⑷. 检查电路能否自启动001010→, 110111→,可见在CP 操作下都能回到有效状态,电路能够自启动。
4序列信号发生器的设计(发生序列100101)4.1基本原理序列信号发生器是能够依据时钟脉冲信号输出规定序列代码的一种时序电路。
序列信号发生器的设计方法同序列检测器,只是不存在输入信号X 。
4.2设计过程序列发生器(发生序列100101)的特性表2n Q 1n Q 0n QY 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1111图4.1发生器特性表 输出方程21211010nnnnnn n nY Q Q Q Q Q Q Q Q =+=∙设计电路图根据上题设计的三位二进制加法器,用来设计这个序列中的六个不同的数值,这样可以很容易的观察这个序列的变化。
图4.2序列信号发生器逻辑图5 100进制加法计数器5.1 基本原理74161是一个具有异步清零、同步置数、可保持状态不变的4位二进制同步加法计数器。
5.2 设计过程用74161芯片设计100进制加法计数器,采用异步清零方式,应选择10001100100M S S ==状态进行译码,所以652CR Q Q Q =;画电路连接图图5.1 100进制加法计数器6 仿真结果分析6.1三位二进制同步加法计数器仿真在Multisim 10上开始对三位二进制同步加法计数器仿真,结果如图6.1所示。
(1)状态000(2)状态010(3)状态011(4)状态100(5)状态101(6)状态111图6.1三位二进制同步加法计数器仿真6.2序列信号发生器(发生序列100101)的仿真在Multisim 10上开始对序列信号发生器(发生序列100101)的仿真,结果如图6.2所示(1)发生1(2)发生0(3)发生0(1)发生1(2)发生0(3)发生1图6.2序列信号发生器(发生序列100101)的仿真7设计总结和体会通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关数字电子线路方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
8 参考文献⑴.余孟尝.数字电子技术基础简明教程.3版.北京:高等教育出版社,2006.⑵.王革思.数字电路原理、设计与实践教程.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版,2007.。