16进制同步加法计数器.docx

1、16进制同步加法计数器1加法计数器 21.1题目内容 21.2状态图 21.3选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程 21.4求驱动方程 51.5画逻辑电路图 62序列脉冲发生器 72.1题目内容 72.2状态图 72.3选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程 82.4求驱动方程 92.5画逻辑电路图 103总结 114参考文献 111 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 /oOOOOOOO1OO1OOO11O1OO

2、O1O101100111/o / 0111 1110 110 1100 1011 1010 100 1000/ 0 / 0 / 0 / 0 / 0 / 0 / 0 /c排列：CF Q： 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

3、画出如图2所示的计数器次态卡诺图。 Q-QoQ3Q2 00 01 11 100001001001000011010101101000011111011110000011111001101011001011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?QoQs Q：000000000厂0n1 00011011011110Q：QS(c) Q：QoQs Q： 00 01 11 1000a1001100100（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

4、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=QoQi-Q：- Q； +Q； QoQ异二Q? Q： +Q? Q； +Q? Qx QoQ厂二Q? Qi +Q? Q +Q? Qi QS +Q? Q： Q； Qo1. 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 QoQ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-Qs Q： +Q? Q? +Q?Q：Qo +Q； Q： Q：Qo =Q： Q：Qo Q； +Q?Q：Qo Q；由上可得

5、下列驱动方程：J。二 K。二 1JfKxQoJ：=K：Qi QoJ3=Ks=Q： Q? Qo1.5 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

6、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。 QxQoQ： 00 01 11 10001010100Oil101110000111图7序列脉冲发生器的次态卡诺图把图7所示卡

7、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?Qoq 00 01 11 1000o00(a)Qi Qo10011100Q：Q；Q： 00 01 11 1003000V(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=QoQ J二Q： Qo +Q： QoQ尸二q； Q? +Q Qo +Q： Q： Qo2.4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=Qi Q； +Q： Q；二Q； Q； +Q； Q：Qr-Q

8、?QHQo +Q：Q?Q：FQo -Q?+ Q?Qo Q?山上可得下列驱动方程:Jo=Ko=lJlK应JpKpQ； Qo2.5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。U4B WC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