基于5221BCD码的十进制同步递增计数器课程设计报告

《基于5221BCD码的十进制同步递增计数器》 课程设计报告

专业： 电子信息工程_________________

班级： 电信0803班（自动化）姓名：

刘云武_______________________________

彭琼__________________

二010年6月28日

1课程课程设计目的..............................1

2课程设计题目描述和要求........................1

3课程课程设计内容..............................1

4总结..........................................6

参考书目.......................................7

1・课程设计目的
1•熟悉计数器工作原理和不同的码制的计数器原理； 2.掌握计数器的设计方法。

3•培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力
2.课程设计题目描述和要求
题H描述
采用小规模数字集成电路，设计一个基于5221BCD码的十进制同步递增计

数器。系统图如下：

LED指不

设计要求
1•电路设计要简单，译码显示器不需要做出实物，只要理论设计。2.必须按指定触发器设计，不能由其它触发器转换。

3.必须采用指定的元器件设计电路。

4.计数器与译码显示器之间必须用4个LED指示计数的二进制编码值。5.理论设计屮要将其扩展成4位十进制。

3.课程设计内容

3.1根据要求列真值表和状态图
基于2421BCD码的十进制同步递增计数器有十个有效状态，其真值表如表1所示，采用时钟脉冲下降沿触发，所以在第9个时钟脉冲到来时,进位为1,当第10个时钟脉冲到來时，进位为0,出现下降沿，从而产生进位。

表1真值表

1 •进制数	计数器状态				吋钟脉 冲	进位
1	2	02	0	0。	CP		C。
0	0	0	0	0	0		0

1	0	0	0	1	1	0
2	0	0	1	0	2	0
3	0	0	1	1	3	0
4	0	1	1	0	4	0
5	1	0	0	0	5	0
6	1	0	0	1	6	0
7	1	1	0	0	7	0
8	1	1	0	1	8	0
9	1	1	1	0	9	1
10	0	0	0	0	10	0

状态图:

/I /0

/o /o

图1
3・2根据真值表画进位卡诺图，求进位方程。

图1是根据真值表得出的进位卡诺图,其中编码“0101”、“0111”、“0110”、 “1000”、“1001”、和“1010”是无效状态，定为任意态。当状态为“1110”吋,进位为“1”，其它为“0”。

由进位卡诺图可得到最简的进位方程。图2屮所画的包围圈得到式 1)

Co= Q3 Qi (1—1)3. 3根据状态图画次态卡i若图，求次态方程。

先根据状态图填写次态卡诺图，如图2所示。

II

Q	Q-	n
；Q； 00 01 1 1 10		00 01	1	10
		0001 0010 1 0110 0011 X X X 1000 1101 1110 X 0000 1001 1100 X X

图2次态卡诺图
当现态0000=0000时,由状态图可知其次态QjQygQ,' =0001,

所以在次态卡诺图的左上角方格填“0001”。为了能由次态卡诺图直观的得到次态

方程，将次态卡诺图分成四个小的卡诺图

Q—Q；；Q；+Q；Q："Q；Q；（D

由00的次态卡诺图4.13,可得00的次态方程（1—5）：Qo+l=ere?+（1—5）3.4

检验系统能否自丿ri动。

由次态方程，可直接画出包括无效状态的完整状态图

由上图可知，各个无效状态在经过一次或几次转换都能进入有效循环，基于

5221BCD码的十进制同步递增计数器具有自启动的特性。

3.5确定触发器类型和数H

根据要求的进制数N（N= 10 ）来选择触发器的数Hk，由2k>N可知，至

少要求"4,所以确定选用4个Q触发器。表2是D触发器的激励表。

由表2可知,	当需要D触发器从0翻转到0状态时,	在有效的时钟脉冲触在有效的吋钟脉冲触在有效的吋钟脉冲触
发下，要求D=0；半需要D触发器从0翻转到1状态时,发下，要求D=l；当需要D触发器从1翻转到0状态吋,

Qn	Q,l+}	D
0	0	0
0	1	1
1	0	0
1	1	1

表2-D触发器的激励表

发下，要求D=lo
3.6根据次态卡诺图和D触发器的激励表填激励卡诺图，求激励方程。

根据D触发器的逻辑功能，可得D触发器的特性方程

e/,+1=D （1—6）

因此，得各D触发器的激励方程

。3=0可+炖 （1—7）

D2=Q；Q：；+Q；N+ Q；Q：； （1—8）

D=2OC?2+Oo（1—9）Do屯页+NX（l—lO）

3.7根据激励方程和输岀方程画岀逻辑屯路图

3

Q2

QI

Q0

图8-逻辑电路图

4•总结

一周的课程设计实践，让我们感触颇多，这是我们自身动手能力的一次历练,也让

我们明白努力才有收获，尤其培养了我们的团队合作精神，这也是我们在以后的

学习和工作屮不可或缺的能力。

从开始设计到最终完成过程屮，不可避免地遇到了不少问题，在开始的理论分析设计阶段，我们组员分块负责，各自完成相应任务，再共同整合核查，完成了初步的设计，接下来就是比较麻烦的电路板排版和接线焊接问题，初次使用电烙铁，紧张又兴奋，握着电烙铁的手也直发抖。焊接是个细致活，焊多了不美观,少了线路没连通。

为将焊好的电路板摆在面前吋，才感觉到学到的东西有实际的应用，也了解到只有书本知识在现实生活屮是远远不够的，只有将实践与理论相结合才能算是真正的掌握知识，一次动手远胜于十次理论。

我也从屮体会到，做事达到F1标固然重要，同样的尝试着解决过程屮遇到的各种问题也会让我们获益匪浅，每一次实践其实都可以让人学到很多知识。适吋地去总结，就会积累成宝贵的经验。

此次的课程设计，也让我对本专业有了一个更深的了解，在平吋的生活屮将更多的理论应用于实践，我想，只要我们持Z以恒，戒骄戒躁，一•定能学到更多的知识。

参考书目：
[1] 陈明义，电工电子实验教程，长沙，屮南大学出版社，2007年
[2] 彭介华，电了技术课程设计指导•北京，高等教育岀版社，1997年
L3]邱关源，电路，北京，高等教育出版社，2007年
[4]康华光，电子技术基础，北京，高等教育出版社，2007年