16进制同步加法计数器.docx
《16进制同步加法计数器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《16进制同步加法计数器.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
16进制同步加法计数器
1加法计数器2
1.1题目内容2
1.2状态图2
1.3选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程2
1.4求驱动方程5
1.5画逻辑电路图6
2序列脉冲发生器7
2.1题目内容7
2.2状态图7
2.3选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程8
2.4求驱动方程9
2.5画逻辑电路图10
3总结11
4参考文献11
1加法计数器
1.1题目内容
设计一个十六进制同步加法计数器，具有清零和置位功能
1.2状态图
根据二进制递增计数的规律，可画出如图1所示的十六进制加法讣数器的状态图。
/0/0/0/0/0/0/o
OOOO«^OOO1^^OO1O«^OO11^^O1OO^^O1O1—^0110^^0111
/o/0
111"1110・110"1100・1011・1010・100"1000
/0/0/0/0/0/0/0/c
排列：
CFQ：
Q：
Qo
图1十六进制同步加法计数器的状态图
1.3选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程
选择触发器
山于JK触发器功能齐全，使用灵活，故选用4个时钟下降沿触发的边沿JK触发器。
求时钟方程
III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计数脉冲CP,即
CPo=CPi=CP2=CP3=CP
求输出方程
山图1所示状态图可直接得到
C二Q?
Q：
QiQo
求状态方程
根据图1所示状态图的规定，可画出如图2所示的计数器次态卡诺图。
\Q-Qo
Q3Q2\00011110
0001
0010
0100
0011
0101
0110
1000
0111
1101
1110
0000
1111
1001
1010
1100
1011
图2十六进制同步加法计数器次态的卡诺图
把图2所示卡诺图分解开，便可得到如图3所示各个触发器次态的卡诺
图。
（a）
Q?
Qo
QsQ：
00
0
0
0
0
0
0
©
0
厂
0
n
1
00
01
10
11
01
11
10
Q：
QS
（c）
\Q：
Qo
QsQ：
\00011110
0
0
a
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
（d）
图3十六进制同步加法计数器各个触发器次态卡诺图
（a）QJ的卡诺图（b）Q异的卡诺图（c）QJ的卡诺图（d）Q异的卡诺图
山图3所示各触发器的卡诺图，可直接写出下列状态方程。
Qf=Qo
Qi'-Q：
-Q；+Q；Qo
Q异二Q?
Q：
+Q?
Q；+Q?
QxQo
Q厂二Q?
Qi+Q?
Q"+Q?
QiQS+Q?
Q：
Q；Qo
1.4求驱动方程
JK触发器的特性方程为：
CT二JQ”+KQ=
变换状态方程的形式：
Qo'-Qo二1・©+1・Qo
Q厂二Q：
Qo+Q：
Qo=Qo■Q：
+QS■Q；
Q?
'-Q=Q：
+Q?
Qo+Q?
Q：
Qo二Q：
Qo・◎+Q：
Qo・Q：
Qr-QsQ：
+Q?
Q?
+Q?
Q：
Qo+Q；Q：
Q：
Qo=Q：
Q：
Qo・Q；+Q?
Q：
Qo・Q；
由上可得下列驱动方程：
J。
二K。
二1
JfKx^Qo
J：
=K：
—QiQo
J3=Ks=Q：
Q?
Qo
1.5画逻辑电路图
根据选用的触发器和时钟方程式，输出方程式及驱动方程式，即可画出如图4所示的逻辑电路图。
D5
图4十六进制同步加法计数器
2序列脉冲发生器
2.1题目内容
设计一个输出序列为01011100的序列脉冲发生器
2.2状态图
根据二进制递增讣数的规律，及题U要求，可画出如图5所示的输出序列为
01011100的序列脉冲发生器的状态图。
/o/i/o/1/1/i/o
排列:
Q?
Q：
Q：
图5输出序列为01011100的序列脉冲发生器的状态图
2.3选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程
选择触发器
山于JK触发器功能齐全，使用灵活，故选用3个时钟下降沿触发的边沿JK触发器。
求时钟方程
山于构成的是序列脉冲发生器，显然各个触发器的时钟信号都应使用输入计数脉冲CP,即
CPo二CPi二CPfCP
求输出方程
山图5所示状态图所规定的输出与现态之间的逻辑关系，可直接画岀输岀序列C的卡诺图，如图6所示。
图6输出序列C的卡
诺图
所以，求输出方程为：
C=Q：
Qi+Q：
Qo
求状态方程
根据图5所示状态图的规定，可画出如图7所示的序列脉冲发生器的次态卡诺图。
\QxQo
Q：
\00011110
001
010
100
Oil
101
110
000
111
图7序列脉冲发生器的次态卡诺图
把图7所示卡诺图分解开，便可得到如图8所示各个触发器次态的卡诺图。
\Q?
Qo
q\00011110
0
0
o
0
0
©
（a）
QiQo
10
01
11
00
\Q：
Q；
Q：
\00011110
0
3
0
0
0
V
（c）
图8各个触发器次态的卡诺图
（a）QJ的卡诺图（b）Qf1的卡诺图（c）Q齐的卡诺图
山图8所示各触发器的卡诺图，可直接写出下列状态方程：
Qr=Qo
QJ二Q：
Qo+Q：
Qo
Q尸二q；Q?
+Q£Qo+Q：
Q：
Qo
2.4求驱动方程
JK触发器的特性方程为：
QE二JQ=+KQ"
变换状态方程的形式：
Qo'-Q；=1・Q；+1・Q；
Qf=QiQ；+Q：
Q；二Q；•Q；+Q；•Q：
Qr-Q?
QHQo+Q：
Q?
Q：
FQo-Q?
+Q?
Qo•Q?
山上可得下列驱动方程:
Jo=Ko=l
JlK应
JpKpQ；Qo
2.5画逻辑电路图
根据选用的触发器和时钟方程式，输出方程式及驱动方程式，即可画出如图9所示的逻辑电路图。
U4BWC
图9输出序列为01011100的序列脉冲发生器的逻辑电路图
3总结
本次课程设计是在考察我们对以前所学的知识的掌握情况，以及怎样运用我所学的理论知识去解决一些实际问题，同时也是对我们动手能力的考察。
经过一段时间的设计和同学的帮助，我的课程设汁终于完成了！
达到了要求的LI的。
在这个过程中我学习到了很多新的知识，例如proteus软件的使用。
对于逻辑电路的设讣有了新的认识，看似简单的题LI,在设计电路时都需要经过反复的研究及分析。
在设计前要做好准备丄作，要熟知所需芯片的结构，及触发器的功能，才能顺利完成设讣。
在设讣的过程中遇到一些困难是很正常的，我们需要耐心去分析，去解决。
这样才能达到课设的目的。
谢谢给我帮助的同学以及指点迷津的老师。
4参考文献
[1]于孟尝.数字电子技术基础简明教程.第三版.北京：
高等教育出版社，1985
升级会员 