140132周海敏.docx
- 文档编号:13332202
- 上传时间:2023-06-13
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:230.05KB
140132周海敏.docx
《140132周海敏.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《140132周海敏.docx(15页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
140132周海敏
成绩评定表
学生姓名
周海敏
班级学号
1203040132
专业
电子科学与技术
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
信息学院
专业
电子科学与技术
学生姓名
周海敏
班级学号
1203040132
课程设计题目
1.六进制同步加法计数器(无效态:
010,111)2、用multisim设计一个基于74138的组合电路3.用集成74161芯片设计26进制加法器并显示
实践教学要求与任务:
1)采用实验箱设计、连接、调试六进制同步加法计数器(无效态:
010,111)。
2)用multisim设计一个基于74138的组合电路。
3)用集成74161芯片设计26进制加法器并显示。
4)对电路进行理论分析;
5)在multisim环境下分析仿真结果,给出仿真时序图;
6)撰写课程设计报告。
工作计划与进度安排:
第1-2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3-4天:
在实验室中设计、连接、调试六进制同步加法计数器(无效态:
010,111)。
第5-8天:
1.安装multisim软件,熟悉multisim软件仿真环境。
在multisim环境下建立电路模型,学会建立元件库。
2.对设计电路进行理论分析、计算。
3.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9天:
撰写设计报告。
第10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:
2014年月日
专业负责人:
2014年月日
学院教学副院长:
2014年月日
目录
1课程设计的目的与作用1
2设计任务1
2.1设计六进制同步加法计数器(无效态010,111)1
2.2用multisin设计一个基于74138的组合电路1
2.3采用74161芯片设计26进制加法器并显示1
3设计原理2
3.1六进制同步加法计数器(无效态010,111)原理2
3.2用multisin设计一个基于74138的组合电路原理2
3.3采用74161芯片设计26进制加法器并显示原理3
4实验步骤3
5仿真结果分析6
5.1六进制同步加法计数器(无效态010,111)仿真结果6
5.274138的组合电路仿真结果7
5.374161设计26进制加法器仿真结果9
6设计总结11
7参考文献11
1课程设计的目的与作用
1).认识和了解常用数字集成电路逻辑功能和使用方法;
2).掌握计数器电路的分析,设计方法及应用;
3).培养和训练学生综合思维和运用相关知识解决实际问题的能力;
2设计任务
2.1设计、连接、调试六进制同步加法计数器(无效态:
010,111)
1).采用实验箱设计、连接、调试六进制同步加法计数器(无效态:
010,111),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用multisim设计一个基于74138的组合电路
1).利用74138设计一个Y=ABC+
组合电路,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。
2.3采用集成74161芯片设计26进制加法器并显示
1).设计一个26进制的加法器并显示计数,选用两片74L161芯片设计电路。
2).根据自己的设计接线。
3).检查无误后,测试其功能。
3设计原理
3.1加法计数器
1).计数器是用来统计输入脉冲个数电路,是组成数字电路和计算机电路的基本时序逻辑部件。
计数器按长度可分为:
二进制,十进制和任意进制计数器。
计数器不仅有加法计数器,也有减法计数器。
在同步计数器中,个触发器共用同一个时钟信号。
2).时序电路的分析过程:
根据给定的时序电路,写出各触发器的驱动方程,输出方程,根据驱动方程带入触发器特征方程,得到每个触发器的次态方程;再根据给定初态,一次迭代得到特征转换表,分析特征转换表画出状态图。
3).CP是输入计数脉冲,所谓计数,就是记CP脉冲个数,每来一个CP脉冲,计数器就加或减一个1,随着输入计数脉冲个数的增加,计数器中的数值也增大或减小,当计数器记满时再来CP脉冲,计数器归零的同时给高位进位或借位,即要给高位进位或借位信号。
3.274138的组合电路设计
74138芯片真值表如下表1:
表174138真值表
3.3用集成74161芯片设计一个26进制的加法器
选取两片74161芯片设计26进制加法计数器。
161具有以下功能如下表2:
表274161功能表
清零
预置
使能
时钟
预置数据输入
输出
CLRN
LDN
ENP
ENT
CLK
A
B
C
D
QA
QB
QC
QD
L
×
×
×
×
×
×
×
×
L
L
L
L
H
L
×
×
↑
A
B
C
D
A
B
C
D
H
H
L
×
×
×
×
×
×
保持
H
H
×
L
×
×
×
×
×
保持
H
H
H
H
↑
×
×
×
×
保持
4实验步骤
4.1加法计数器
1).根据要求有其状态图如下图1所示。
000001011100101110
图1状态图
2).选择触发器,求时钟方程、输出方程、状态方程
a选择触发器
由于触发器功能齐全、使用灵活,在这里选用3个CP下降沿触发的边沿JK触发器。
b求时钟方程
采用同步方案,故取
CP0=CP1=CP2=CP(1.1)
CP是整个要设计的时序电路的输入时钟脉冲。
c求输出方程确定约束项
由所给题目有无效状态为010,111其对应的最小项为Q0Q1Q2和Q0Q1Q2是约束项。
由图1所示状态图所规定的输出与现态之间的逻辑关系,可以直接画出输出信号Y的卡诺图,如比表3所示。
Q1nQ0n
Q2n00011110
0
1
表3Y的卡诺图
显然,根据表3得Y=Q2nQ1n(1.2)
d求状态方程
由图1所示状态图可直接画出如表4所示电路次态Q2n+1Q1n+1Q0n+1卡诺图。
再分解开便可得到如表5所示各触发器的卡诺图。
Qn2Qn1Qn0
00
01
11
10
0
001
011
100
XXX
1
101
110
XXX
000
表4次态Q2n+1Q1n+1Q0n+1卡诺图
Qn2Qn1Qn0
00
01
11
10
0
0
0
1
X
1
1
1
X
0
(a)Q2n+1卡诺
Qn2Qn1Qn0
00
01
11
10
0
0
1
0
X
1
0
1
X
0
(b)Q1n+1卡诺图
Qn2Qn1Qn0
00
01
11
10
0
1
1
0
X
1
1
0
X
0
(c)Q0n+1卡诺图
表5各触发器的卡诺图
显然,由表4所示各触发器的卡诺图便可很容易的得到
Q0n+1=
+
Q1n+1=
Q0n(1.3)
Q2n+1=
Q1n+Q2n
3求驱动方程
触发器的特性方程为
(1.4)
K1=1(1.5)
J2=K2=
4.2用multisim设计一个基于74LS138的组合电路
1).逻辑表达示为Y=ABC+
2).写出真值表
3).根据真值表并连接电路
4.3采用集成74LS161芯片设计26进制加法器
74LS161为异步清零,同步置数3位二进制加法计数器。
26进制加法器的设计采用两片74LS161芯片,采用异步清零CR(非)端归零。
(26)10=(00011010)2,把74161芯片的Q1Q3Q4通过一个与非门接到异步清零端。
5仿真结果分析
实验结果可通过数字显示器的数字变化观察计数器的工作情况,容易验证电路是否正确。
5.1六进制同步加法计数器
三位二进制加法计数器,显示器的数字会按013456的顺序循环变化,证明010111为不存在的约束项,电路连接正确。
图2001显示仿真
图3100显示仿真
5.2用multisim设计一个基于74LS138的组合电路
Y=ABC+
分析如下:
选择74LS138的组合电路实现Y=ABC+
功能,增值表如下表6:
表6Y的真值表
输入
输出
A
B
C
Y
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
Y=ABC+ABC=Y7+Y0
根据设计分析设计电路并仿真结果如下图:
图4A=B=C=0的仿真结果Y=1
图5C=1,A=B=0的仿真结果Y=0
图6A=B=C=1的仿真结果Y=1
5.3采用集成74LS161芯片设计26进制加法器并显示
设计分析如下:
74LS161为异步清零,同步置数4位二进制加法计数器。
26进制加法器的设计采用两片74LS161芯片,采用异步清零CR(非)端归零。
(26)10=(00011010)2
根据设计分析设计电路并仿真结果如下图:
图7结果为00000010
图8结果为00000001
图9结果为00011001
6设计总结
通过这次的数字电子课程设计,熟练掌握使用multisim软件,并成功仿真了一个基于74LS138的组合电路和集成74LS161芯片设计26进制加法器并显示。
掌握74LS138,74LS161芯片和基本元器件的使用方法。
同时掌握计数器电路的分析,设计方法及应用和序列信号发生器的分析,设计方法及应用,基本能够独立设计出一般简单的电路。
7参考文献
[1].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,2006.7.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 140132 周海敏