数字与模拟电子技术课程设计--三位二进制同步加法计数器

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1、 课程设计任务书课程设计任务书 学院 信息科学与技术 专业 自动化 学生姓名 学号 设计题目 数字电子设计题目：三位二进制同步加法计数器（无效态为 010、 011） ；序列信号发生器序列：101110. 模拟电子设计题目：差分放大电路、反馈、电压比较器。 内容及要求：内容及要求： 1 数字电子部分数字电子部分 利用触发器和逻辑门电路，设计实现三位二进制同步加法计数器（无效态为 010、011） ；序列信号发生器序列：101110. 根据设计电路图进行连线进行验证 完成课程设计报告 2 模拟电子部分模拟电子部分 采用 multisim 仿真软件建立电路模型； 对电路进行理论分析、计算； 在 m

2、ultisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。 进度安排：进度安排： 第一周：数字电子设计 第 1 天： 1.指导教师布置课程设计题目及任务 2.课程设计指导教师就相关问题单独进行指导 3.查找相关资料并且进行电路的初步设计 第 24 天： 1.根据具体设计题目进行最后总体设计 2.课程设计指导教师就相关问题单独进行指导 3.利用实验平台进行课程设计的具体实验 4.指导教师进行验收 第 5 天： 1.完成课程设计报告 2.指导教师针对课程设计进行答辩 第二周：模拟电子设计 第 1 天： 1. 布置课程设计题目及任务。 2. 查找文献、资料，确立设计方案。 第 23 天： 1. 安装 mul

3、tisim软件，熟悉 multisim 软件仿真环境。 2. 在 multisim 环境下建立电路模型，学会建立元件库。 第 4 天： 1. 对设计电路进行理论分析、计算。 2. 在 multisim 环境下仿真电路功能， 修改相应参数， 分析结果的变化情况。 第 5 天： 1. 课程设计结果验收。 2. 针对课程设计题目进行答辩。 3. 完成课程设计报告。 指导教师（签字） ： 年 月 日 分院院长（签字） ： 年 月 日 I 目录 1 数字电子设计部分 . 1 1.1 课程设计的目的 1 1.2 设计的总体框图 1 1.3 设计过程 1 1.4 设计的逻辑电路图 7 1.6 实验仪器 10

4、 1.7 实验结论 10 1.8 参考文献 11 2 模拟电子设计部分 . 11 2.1 课程设计的目的与作用: 11 2.2 设计任务、及所用 multisim 软件环境介绍. 11 2.3 差分放大电路 . 12 2.3.1 长尾式差分放大电路 12 2.3.2 恒流源式差分放大电路 . 16 2.4 反馈 . 21 2.4.1 电压并联负反馈 21 2.4.2 电压串联正反馈 23 2.5 电压比较器 . 24 2.5.1 单限比较器 24 2.5.2 滞回比较器 26 2.5.3 双限比较器 28 2.6 设计总结和体会 . 30 2.7 参考文献 . 31 1 1 数字电子设计部分数

5、字电子设计部分 1.1 课程设计的目的课程设计的目的 1、加深对教材的理解和思考，并通过设计、验证证实理论的正确性。 2、学习自行设计一定难度并有用途的的计数器、加法器、寄存器等。 3、检测自己的数字电子技术的掌握程度。 1.2 设计的总体框图设计的总体框图 下图为三位二进制同步加法器示意框图： 下图为三位二进制同步加法器示意框图： 1.3 设计过设计过程程 1、三位二进制同步加法计数器（无效态为 010、011） （设输出为进位数） 。 根据题意可以确定出 3 位二进制加法器的状态图： 000 /0 001 /0 100 /0 101 /0 110 /0 111 /1 2 排列： nnn 2

6、10 Q Q Q 3 位二进制加法计数器的状态图 下图为三位二进制同步加法计数器（无效态为 010、011）的时序图： 选择触发器，求时钟方程。 选择触发器：由于 JK 触发器功能齐全、使用灵活，故选用 3 个时钟下降触发的边沿 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 输入脉冲，即 012 CPCPCPCP 求输出方程和状态方程： 卡诺图如下： 、下图为 3 位二进制同步加法器的次态和输出卡诺图： 、下图为 3 位二进制同步加法器的输出的卡诺图： 3 、下图为 3 位二进制同步加法器的次态 n+1 2 Q 的卡诺图： 、下图为 3 位二进制同步加法器的次态 n+1 1 Q 的卡诺图： 、下图为 3 位二进制同步加法器的次态 n+1 0 Q 的卡诺图： 根据输出卡诺图和各个触发器的次态卡诺图，可直接写出输出方程和下列状态方 程： 4 n 0 YQ 1 n Q CP n+1nnn