1、 1 数电课程设计报告数电课程设计报告 姓姓 名:名: 专专 业:业: 班班 级:级: 学学 号:号: 指导老师:指导老师: 年 月 日 2 摘摘 要要 触发器是一种具有记忆功能,可以储存二进制信息的双稳态电路,他是组成 时序逻辑电路的基本单元,也是最基本的时序电路。触发器的输出不但取决于它 的输入,而且还与它原来的状态有关。触发器接收信号之前的状态叫初态,用表 示;触发器接收信号之后的状态叫次态, 1n Q 表示。实现用 JK 触发器设计余三 码计数器。边沿 JK 触发器具有置位、复位、保持(记忆)和计数功能。边沿 JK 触发器属于脉冲触发方式,触发翻转只在时钟脉冲的负跳变沿发生。由于接收输
2、 入信号的工作在 CP 下降沿前完成,在下降沿触发翻转,在下降沿后触发器被封 锁,所以不存在一次变化的现象,抗干扰性能好,工作速度快。 关键词:关键词: JK 触发器,控制模块,译码显示,余 3 码 3 目目 录录 绪论 电路仿真 . . 分析设计小结 参考文献 4 1.1.绪论绪论 1.1 Multisim1.1 Multisim 软件的了解软件的了解 Multisim 用软件的方法虚拟电子与电工元器件, 虚拟电子与电工仪器和仪 表,实现了“软件即元器件” 、 “软件即仪器” 。 Multisim 是一个原理电路设计、 电路功能测试的虚拟仿真软件。Multisim 的元器件库提供数千种电路元
3、器件供 实验选用,同时也可以新建或扩充已有的元器件库,而且建库所需的元器件参数 可以从生产厂商的产品使用手册中查到,因此也很方便的在工程设计中使用。 Multisim 可以设计、测试和演示各种电子电路,包括电工学、模拟电路、 数字、电路、射频电路及微控制器和接口电路等。可以对被仿真的电路中的元器 件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等,从而观察不同故障情况下 的电路工作状况。在进行仿真的同时,软件还可以存储测试点的所有数据,列出 被仿真电路的所有元器件清单,以及存储测试仪器的工作状态、显示波形和具体 数据。 本次课设就是基于 multisim 的利用 JK 触发器设计的余三码计数器。
4、1.2 1.2 触发器的简单原理触发器的简单原理 触发器具有记忆功能,它是数字电路中用来存贮二进制数字信号的单元电 路。触发器的输出不但取决于它的输入,而且还与它原来的状态有关。触发器接 收信号之前的状态叫初态,用 n Q表示;触发器接收信号之后的状态叫次态,用 1n Q表示。 为了从根本上解决电平直接控制问题,人们在同步触发器的基础上设计了 主从 RS 触发器。时钟脉冲先让主触发器防止翻转而后让从触发器翻转,这就是 “主从型触发器”的由来,但主从触发器中、之间仍存在约束的缺点,为了克服 它人们又设计出主从触发器,图(1)为主从触发器 74LS76 的内部电路图。 图(1)主从触发器 5 主从
5、型 JK 触发器的逻辑状态表如下表所示: J K Q n 1Q n 功能 0 0 0 0 保持 1 1 0 1 0 0 置 0 1 0 1 0 0 1 置 1 1 1 1 1 0 1 计数 1 0 表(一)主从 JK 触发器逻辑状态表 在数字电路中所使用的触发器, 往往是用一种脉冲来控制处电器的翻转时刻 这种正脉冲常常被称为时钟脉冲,它是一种控制命令。 2 2 电路设计电路设计 2.12.1 题目分析:题目分析: 这次的题目为“利用 JK 触发器设计余三码计数器” ,对于计数器这样一种时 序逻辑电路来说,触发器是最基本的组成单元,余三码即利用四位二进制码的 10 种组合来表示十进制数 0-9,属于 BCD 码的一种。也就是说我们设计的是模值 为 10 的计数器。也就是说我们需要用到四个 JK 触发器。 2.2 原理分析 (1)(1)列状态表:列状态表: 根据题目要求,要实现余三码计数,就是无死循环,且从 0011 开始计数至 1111。 3 Q 2 Q 1 Q 0 Q 1 3 n Q 1 2 n Q 1 1 n Q 1 0 n Q 0 0 0 0 x x x x 0 0 0 1 x x x x 0 0 1 0 x x x x 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1