用JK触发器和门电路设计一个4位格雷码计数器

1、福建农林大学金山学院课程设计报告课程名称：课程设计题目:数字逻辑用JK触发器和门电路设计一个 4位 格雷码计数器姓名:专:业:年级:学号:指导教师：职称:2011年6月29日用JK触发器和门电路设计一个 4位格雷码计数器一、实验目的1、用JK触发器和门电路设计一个4位格雷码计数器。2、加强对格雷码的认识。3、熟悉对JK触发器的使用。4、利用仿真软件Multisim 11.0对数字电路进行仿真和实现。二、仿真软件Multisim介绍（注：因为本课程设计用的是2011年的版本，所以对此进行简单的介绍）仿真软件Multisim11.0 : NI Multisim 软件是一个专门用于电子电路仿真与设计

2、的EDA工具软件。作为 Windows下运行的个人桌面电子设计工具，NIMultisim是一个完整的集成化设计环境。NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器 技术创造出真正属于自己的仪表。NI Multisim 软件绝对是电子学教学的首选软件工具。特点：直观的图形界面。丰富的元器件。强大的仿真能力。丰富的测试仪器。完备的分析手段。独特的射频（RF）模块。强大的MCU莫块。完善的后处理。详细的报告。兼容性好的信息转换。三、实验步骤（包括设计过程、仿真结果和

3、结果分析）1.设计过程 状态转换表如下：计数顺序电路状态Q0进位输出Cq3q2Q100000010001020011030010040110050111060101070100081100091101010111 :111111001210100131011014100115100011600000按状态转换表的计数顺序可得Q*3Q*2Q*iQ*0的卡诺图:精品从而分别得出Q 3、Q 2、Q 1、Q 0、C的卡诺图: 由卡诺图得出状态方程和输出方程：(Q 2Q 1Q 0 ) Q3(Q3Q1Q 0) Q2q*3 q3q1 q3q0 Q2Q1Q0 (Q2Q1Q0)Q3Q 2 Q2Q1 Q2Q0 Q

4、 3Q1Q 0 (Q 3Q1Q 0 )Q 2Q1 Q1Q0 Q 3Q2Q0 Q3Q2Q0 (Q2Q3) Q0)Q1 (Q0(Q3 Q2) Q1Q 0 Q3Q 2Q1 Q 3Q2Q1 Q3Q2Q1 Q3Q2Q1 (Q3 Q2 Q1)Q 0 (Q3 Q2 Q1) QoC Q3Q 2Q 1Q 0 又JK触发器的特性方程为：Q* JQ KQ,所以可得驱动方程:J3Q2Q1Q0 ， K3Q2Q1Q0J2Q 3Q1Q 0 ， K2Q3Q1Q 0Ji(Q3Q2) Q0， K1(Q3Q2 )Q0J0 (Q3 Q2 Q1) ， K0 Q3 Q2 由驱动方程可画出逻辑电路图：2仿真结果原理图如下：U-I 3.口.

5、 部分波形图如下: 000011011OOtXrTi SOOOOrnOO ODOrn1 30 ODOr n510/000r n11010011 电路状态变化如下： Q3Q2QQ 0000, C 0 Q3Q2Q1Q00001 , C 0 Q3Q2Q1Q00011, C 0II口 MEM Q3Q2Q1Q00010, C 0 Q3Q2Q1Q00110, C 0U1 5A KV4k K事 Q3Q2Q1Q00111, C 0i mV*UtA3费円一,日廿rjki 产 JIHUJTIEi74-1 MM3千1 H1I年 Q3Q2QQ 0101 , C 0 Q3Q2Q1Q00100, C 0r4HOOB：l?

6、嗣trlUA*1MHG MD Vf九討亡lart- avII3 7-.-rjnC D HEXU17A7102115JT La悦.巾J Cl1 :rX*LL-MWHIdMeiaTD ftvII u Q3Q2Q1Q01100 , C 0 Q3Q2QQ 1101, C 0(11) Q3Q2Q1Q0 1111, C 0U1：A*严1轴74HC0ID 6VU15Atra-T4HC13TE； gvfl V .IIXD_HEJ(丄 乂冲昶iUU17A/4h*C2IU(12) Q3Q2Q1Q01110 , C 0(13) Q3Q2QQ1010 , C 0(MQ3Q2Q1Q01011, C 0(15) Q3Q2Q1Q01001 , C 0(16) Q3Q2Q1Q01000 , C 13结果分析当Q3、Q2、Qi、Qo从0000N 1000完成一个循环时，进位输出 C才为1,其 他情况都为0，符合题意要求。四、实验总结通过这次课程设计，我进一步的学习了仿真软件 Multisim11.0的相关功能,对其里面的电子元件也有了