数电课程设计
目录
一、课程设计的目的与作用...................................................... 错误!未定义书签。
二、设计任务 (2)
2.1、加法计数器 (2)
2.2、串行序列发生器 (2)
2.3、四十进制加法计数器 (2)
三、设计过程 (2)
3.1、加法计数器 (2)
3.1.1、状态转换图 (2)
3.1.2、次态卡诺图： (3)
3.1.3、Q2n+1的卡诺图 (3)
3.1.4、Q1n+1的卡诺图 (3)
3.1.5、Q0n+1的卡诺图 (4)
3.2、串行序列发生器 (4)
3.2.1、Y的卡诺图 (5)
3.2.2、Q2n+1的卡诺图 (5)
3.2.3、Q1n+1的卡诺图 (5)
3.2.4、Q0n+1的卡诺图 (6)
3.3、四十进制加法计数器 (6)
3.3.1、设计过程 (6)
四、仿真结果分析 (7)
4.1、六进制加法器仿真结果分析 (7)
4.2串行序列仿真分析 (8)
4.3、13进制计数器仿真分析 (9)
五、设计体会 (9)
六、参考文献 (10)
一、课程设计的目的与作用
数字电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。
在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括课题的分析、电路设计、仿真、调试以及总结报告等实践内容。
通过课程设计主要实现以下目标：1、掌握电子电路分析和设计的基本方法。
包括：根据设计任务和指标初选电路；调查研究和设计计算确定电路方案；选择元件、设计电路、仿真改进；分析实验结果、写出设计总结报告。
2、培养一定的自学能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力。
包括：学会自己分析解决问题的方；对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查询工具书和参考文献来寻找解决方案，掌握电路测试的一般规律；能通过观察、判断、实验、再判断的基本方法解决实验中出现的一般故障；能对实验结果独立地进行分析，进而做出恰当的评价。
3、掌握普通电子电路的设计、仿真及接线等基本技能。
4、巩固常用电子仪器的正确使用方法，掌握常用电子器件的测试技能。
5、通过严格的科学训练和设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观。
二、设计任务
2.1、加法计数器
设计一个六进制同步加法计数器（无效态为：010,100），使用74LS112以及其他门电路完成设计，使用multsim仿真成功并在实验室连线观察结果。
2.2、串行序列发生器
设计一个串行序列发生器，检测序列为010100。
使用74LS112以及其他门电路完成设计，并使用multsim仿真。
2.3、四十进制加法计数器
使用两个74290芯片，两个数码管以及相关器件，使用multsim仿真成功并在实验室连线观察结果。
三、设计过程
3.1、加法计数器
约束项为：000，100
3.1.1、状态转换图
000→001→011
↑↓
111←110 ←101
3.1.2、次态卡诺图：
101112+++n n n Q Q Q 卡诺图
3.1.3、Q 2n+1的卡诺图
3.1.4、Q 1n+1的卡诺图
3.1.5、Q 0n+1的卡诺图
由各个卡诺图可得各个触发器的驱动方程为： 由卡诺图得出的状态方
()
n
n n n n n Q Q Q Q Q Q 2120112++=+
n n n n Q Q Q Q Q 10101n 1+=+
n
n Q Q Q Q 0n 2n 010*1+=+
由卡诺图得出的驱动方程:
n Q J 12= n
n Q Q K 012=
n 01Q J = n 01Q K =
10=J n
Q K 2
0=
012CP CP CP CP ===
3.2、串行序列发生器
设计一个串行序列发生器，检测序列为010100，利用74LS112设计，设约束项为010,100 状态转移图：
000 −→−0/ 001 −→−1/ 011
↑/0 ↓/0
111 −−←0/ 110 −−←1/ 101
3.2.1、Y 的卡诺图
Y 的取值情况：
n
n Q Q Y 10=
3.2.2、Q 2n+1的卡诺图
由卡诺图可得：
()
n n n n n n Q Q Q Q Q Q 2
120112++=+
3.2.3、Q 1n+1的卡诺图
由卡诺图可得：
n
n n n Q Q Q Q Q 10101n 1+=+
3.2.4、Q 0n+1的卡诺图
由卡诺图可得：
n
n Q Q Q Q 0
n 2n 010*1+=+
由各个卡诺图可得各个触发器的驱动方程为：
()
n
n n n n n Q Q Q Q Q Q 2
120112++=+
n n n n Q Q Q Q Q 10101n 1+=+
n
n Q Q Q Q 0n 2n 010*1+=+
由卡诺图得出的驱动方程:
n Q J 12= n
n Q Q K 012=
n 01Q J = n 01Q K =
10=J n
Q K 2
0=
012CP CP CP CP === n
n Q Q Y 10=
3.3、四十进制加法计数器 3.3.1、设计过程
1、使用两个74290芯片，分别实现个位的十进制计数，十位的四进制计数，通过控制S9A 、
S9B 、R0A 、R0B 四个输入实现清零和进位。
2、Multsim 仿真
四、仿真结果分析
4.1、六进制加法器仿真结果分析
仿真运行后，数码管依次显示0、1、3、5、6、7(2、4）为约束项，证明设计成功
4.2串行序列仿真分析
开始仿真后，数码管依次显示010100，说明设计成功。
4.3、四十进制计数器仿真分析
仿真开始后，数码管从0—39依次显示，说明电路设计成功。
五、设计体会
为期几天的数电课设时间，终于完成了两道题的课设。
在设计的过程中，我们要根据实验要求一步步仔细推导出各种方程，然后根据实验驱动方程选择实验器材，并根据实验原理画出实验原理图。
由卡诺图推到驱动方程是最容易出错的一步，所以这一步我们要仔细地合并最小项。
在画原理图时我们更要认真地对照驱动方程来连线。
在此，我更要感谢老师平时的谆谆教导，使我们养成了一个比较好的习惯，设计过程也比较快速并准确地完成。
在实践操作过程中，我们要根据实验原理图在实验箱上选择正确的实验芯片并用导线
准确地连线。
这个过程并不简单，因为需要连接的导线太多，所以一不小心就会出错。
因此这一过程我们更要非常仔细地连线，而且一旦发现出错，我们要根据实验原仔细地找出错误的源头并改正。
在此，我也要感谢实验室老师平时的认真指导和检验方法，操作过程也比较准确并迅速地完成。
我对输字电路的许多知识有了更深刻的了解，并且能够将所学的知识运用到实际的生活中，达到了学以致用的目的，而且通过本次课设培养自己的动手能力，能够发现实验中产生的错误的原因，并运用所学的只是找到解决问题的方法，锻炼了自己的思维逻辑能力。
真正的写实验报告的时候，我也收获了很多，能够更好的学习使用数电软件，也对模拟电路过程能够更好的了解。
课程设计虽然很辛苦，在找零件的过程也是很坎坷的，但是苦中有乐，设计拜托了单纯枯燥的理论课，让我亲自动手操作，更能让我们体会到成功的快乐，真实感受到了痛并快乐的感觉。
六、参考文献
1）数字电子技术基础简明教程（第三版）余孟尝主编.高等教育出版
2）数字逻辑指导书.张丽萍王向磊主编沈阳理工大学信息。