进制同步加法计数器

1、目录1 加法计数器 2题目内容 . 2状态图 . 2选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程 . 2求驱动方程 . 5画逻辑电路图 . 62 序列脉冲发生器 7题目内容 . 7状态图 . 7选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程 . 8求驱动方程 . 9画逻辑电路图 . 103 总结 114 参考文献 111 加法计数器1.1 题目内容具有清零和置位功能设计一个十六进制同步加法计数器1.2 状态图1所示的十六进制加法计数器的根据二进制递增计数的规律，可画出如图 状态图。0000 0000000000100100011010001010 01111111011011100101110100

2、 0 0 0 0 0 0/C排列：c=q gQQ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由于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计数脉冲CP,即CP0=CR=CP=CP=CP求输出方程由图1所示状态图可直接得到C= Q Q2 QQ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00010010010000110101011010000111110111100000111110011010110010110

3、1 11 1000011110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)000111101111QQ00dQ10001J00J1丈0tJ000000111011110(b)QQ000f1L0/ t、i010101 10t丿0丁0000111100111(c)10QQ0001 11 1000100J10011001J001011110（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） Q+1的卡诺图（b） Q2+1的卡诺图（c） Q+1的卡诺图（d） Q0+1的卡诺图由图3所示各触发器的卡诺图，可直接写出下列状态方程。q

4、T=Qumn+Q； qn+1 n n n n n n nQ2 =Q Q+Q2 Q+QQ1Q0n+1 nn nn nnn nnnnQ =Q C1+Q3 C2+Q3Q1 Q+ QQ2Q1Q01.4 求驱动方程JK触发器的特性方程为：qT=JQ + KQ变换状态方程的形式:Q2+1=Q8=1 Q+1 QQ；+1=dQn+Q； Q=Q0 Q+ Q Qn+1n nnnnnnnnnnnnQ2 =Q Q+Q2 Q+ QQiQo=QiQo Q+ Q 1Q0 Qn+1n nnnnnnnnnnnnnnnnnnQ =Q Q+Q3 Q+Q3Q1 Q+ QQ2QiQo=Q2QiQo Q +q 2Q1Q0 Q由上可得下列

5、驱动方程：Jo=K)=1Ji*=Qj2*=QQnj3=QQQ；Qn1.5 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。UK氏:ituu:ar©a7VI2*smciD2匪Y' :,« 3R2 CZH OF$图4十六进制同步加法计数器2 序列脉冲发生器题目内容设计一个输出序列为O1O111OO的序列脉冲发生器CPLvS1W啊I能rJResmi状态图根据二进制递增计数的规律，及题目要求，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0 1 0 1 1 1 00 001010 011100 1011

6、10 111 i0C排列：Q2Q；Qn图5输出序列为01011100的序列脉冲发生器的状态图选择触发器，求时钟方程，输出方程和状态方程选择触发器JK由于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 触发器。求时钟方程由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CP0=CP=CP=CP求输出方程由图5所示状态图所规定的输出与现态之间的逻辑关系，可直接画出输出0序列C的卡诺图，如图6所示。0仁'1 n00001 11 106输出序列C的卡诺图所以，求输出方程为：C=QQ+cnQn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

7、列脉冲发生器的次态卡QQ0诺图。001010100011101110000111000111101图7序列脉冲发生器的次态卡诺图0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001©0C000 01 11 10(a)1C200011110(C)图8各个触发器次态的卡诺图(a) Q+1的卡诺图 (b) CT1的卡诺图 (c) Q：+1的卡诺图由图8所示各触发器的卡诺图，可直接写出下列状态方程:Q+1=QQ+1=Qq0+Q； QCT=Q Q+Q2 Q+ C2Q；Qn求驱动方程JK触发器的特性方程为：cT=jQ + kQ变换状态方程的形式：cT=Q=1 Q+1 Qn+

8、1 n nnnn nn nQ i =QQ0+Q1 C0=Qo Q+ Q Qn+1 n n nn nnn nn n nn nQ2 =Q C1+Q2 c0+ c2QiQo=QiQo Q+ q 1Q0 c2由上可得下列驱动方程：Jo=K)=1ji*=Qj2*=QQn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。-KA1：BIK.CiOl&i£_Jq.&4i1LSC07-LSK1广E即，曲EBYIH：AL1：AUl AQ)MLS1U刑SO顾LJjU)UIBqi MSI门 TEXTI 11j?£ KSI12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， 我的课程设计终于完成了！ 达到了要求 的目的。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 于逻辑电路的设计有了新的认识， 看似简单的题目， 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工作， 要熟知所需芯