8421碼到余三循環(huán)碼的轉(zhuǎn)換電路仿真課設(shè)報(bào)告

1、東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程院電子線路課程設(shè)計(jì)具有數(shù)顯的數(shù)碼轉(zhuǎn)換電路（8421碼余3循環(huán)碼 ）專業(yè)名稱通信工程班級(jí)41010學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)老師設(shè)計(jì)時(shí)間2012.6.28-2012.7.05課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 專業(yè)：通信工程 學(xué)號(hào)：4101015 學(xué)生姓名：吳玉新 設(shè)計(jì)題目：具有數(shù)顯的碼制轉(zhuǎn)換電路8421碼余3循環(huán)碼 一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件 高頻實(shí)驗(yàn)室 二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1. 要求輸入為8421碼。輸出為余三循環(huán)碼 2. 輸出要具有數(shù)顯功能 三、設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容1.前言數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)是繼“數(shù)字電路”課后開出的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程其目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)過的數(shù)字電路的基本知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的數(shù)字電路能力。設(shè)

2、計(jì)建立在硬件和軟件兩個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)上。硬件平臺(tái)是可編程邏輯器件所選器件可保存在一片芯片上設(shè)計(jì)出題目要求的數(shù)字電路。軟件平臺(tái)是multisim通過課程設(shè)計(jì)學(xué)生要掌握使用EDA電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具設(shè)計(jì)數(shù)字電路的方法包括設(shè)計(jì)輸入便宜軟件仿真下載及硬件仿真等全過程。數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)在于更好的讓學(xué)生掌握這門課程并且了解其實(shí)用性知道該門課程和我們的生活息息相關(guān)并且培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力讓學(xué)生對(duì)該門課程產(chǎn)生濃厚的興趣。2.設(shè)計(jì)內(nèi)容及其分析（1）方案一 1.設(shè)計(jì)思路 設(shè)計(jì)8421轉(zhuǎn)余三循環(huán)碼主要是考慮怎樣找到二者之間的聯(lián)系。列出真值表后，根據(jù)值為1的那些項(xiàng)列出表達(dá)式，用最小項(xiàng)之和表示。然后根據(jù)卡諾圖進(jìn)行化簡，得出最簡

3、表達(dá)式。最后根據(jù)表達(dá)式，在Multisim上畫圖仿真，用燈的滅（表示0）和亮（表示1）來表示碼制的轉(zhuǎn)換。即可得到8421碼對(duì)余三循環(huán)碼的轉(zhuǎn)換。真值表：表1 8421轉(zhuǎn)余三循環(huán)碼真值表十進(jìn)制數(shù)8421碼余3循環(huán)碼000000010100010110200100111300110101401000100501011100601101101701111111810001110910011010根據(jù)真值表得出表達(dá)式：X4=C X3= + BCD+ X2=A +B+C+DX1=A +BD+BC根據(jù)表達(dá)式畫出邏輯電路圖：圖0 8421碼轉(zhuǎn)余3循環(huán)碼邏輯電路圖2.所用主要器件及芯片1.電源；2.導(dǎo)線若干，開

4、關(guān)4個(gè)；3.白熾燈（5v 1w）4個(gè)；4.芯片：74ls042片74ls081片74ls112片74ls201片74ls322片3.線路運(yùn)行介紹 J1.J2.J3.J4端為輸入8421碼端，J1端是最高位，依次下排。其中ABCD四塊高低電平為控制8421碼制的輸入1代表高電平0代表低電平。燈X1、X2、X3、X4分別代表余三循環(huán)碼的四位高低電平，燈亮代表高電平1，燈滅代表低電平0。4.各模塊圖 圖1 8421碼高低電平控制端圖2 芯片及其引腳圖3 余三碼高低電平輸出端5.仿真電路如圖圖4 8421轉(zhuǎn)余三循環(huán)碼仿真電路 圖5 輸入為8421碼制的0111時(shí)輸出為相對(duì)應(yīng)的余三碼制的應(yīng)為1111 6

5、.結(jié)論 該仿真電路可以實(shí)現(xiàn)8421碼制轉(zhuǎn)換余三循環(huán)碼的具有數(shù)顯數(shù)碼轉(zhuǎn)換電路。（2）方案二（1）設(shè)計(jì)思路 設(shè)計(jì)8421轉(zhuǎn)余三循環(huán)碼主要是考慮怎樣找到二者之間的聯(lián)系。余3循環(huán)碼，是8421碼轉(zhuǎn)換為格雷碼后，去處前三項(xiàng)所得。一般的，普通二進(jìn)制碼與格雷碼可以按以下方法互相轉(zhuǎn)換： 二進(jìn)制碼->格雷碼（編碼）：從最右邊一位起，依次將每一位與左邊一位異或（XOR），作為對(duì)應(yīng)格雷碼該位的值，最左邊一位不變（相當(dāng)于左邊是0）。所以，根據(jù)表1，我們可以知道，余3循環(huán)碼即余3碼的格雷碼。 利用加法器74LS283，我們可以直接得到8421碼對(duì)余3碼的轉(zhuǎn)換。再利用異或門74LS86即可得出余3循環(huán)碼。這樣一來，

6、我們僅僅用它們之間的關(guān)系來設(shè)計(jì)電路，而不用根據(jù)表達(dá)式來得出余3循環(huán)碼。在Multisim上畫圖仿真，用燈的滅（表示0）和亮（表示1）來表示碼制的轉(zhuǎn)換。即可得到8421碼對(duì)余三碼循環(huán)的轉(zhuǎn)換。真值表：表1 各種碼制的真值表十進(jìn)制數(shù)8421碼格雷碼余3碼余3循環(huán)碼00000000000110010100010001010001102001000110101011130011001001100101401000110011101005010101111000110060110010110011101701110100101011118100011001011111091001110111001010根

7、據(jù)真值表得出表達(dá)式：X4=C X3= + BCD+ X2=A +B+C+DX1=A +BD+BC（2）所用主要器件及芯片1.電源；2.導(dǎo)線若干，電平開關(guān)4個(gè)；3.白熾燈（5v 1w）4個(gè)；4.芯片：74LS283 1片 74LS84 1片 （3）線路運(yùn)行介紹 J1端為輸入8421碼端。黑鍵位在下表示低電平，在上表示高電平。燈X1、X2、X3、X4分別代表余三循環(huán)碼的四位高低電平，燈亮代表高電平1，燈滅代表低電平0。4.各模塊圖 圖1 8421碼高低電平控制端圖2.1 74S283芯片及其引腳圖2.2 74LS86芯片及其引腳圖3 余三循環(huán)碼高低電平輸出端（4）仿真電路如圖圖4 8421轉(zhuǎn)余三循

8、環(huán)碼仿真電路 圖5 輸入為8421碼制的0111時(shí)輸出為相對(duì)應(yīng)的余三碼制的應(yīng)為1111 6.結(jié)論 該仿真電路可以實(shí)現(xiàn)8421碼制轉(zhuǎn)換余三循環(huán)碼的具有數(shù)顯數(shù)碼轉(zhuǎn)換電路。四.心得與收獲1、經(jīng)過一段時(shí)間的探索學(xué)習(xí)對(duì)于multisim軟件有了大概的認(rèn)識(shí)和掌握，知道了怎樣去運(yùn)行操作該軟件，學(xué)會(huì)了基本的仿真練習(xí)。 2、連接電路過程中出現(xiàn)了不少錯(cuò)誤，錯(cuò)接，漏接等，通過多次的查漏補(bǔ)缺，最終解決了這些問題，成功的仿真完成，開拓了自己的思維，也鞏固了原本一知半解的知識(shí)。 3、在幾個(gè)同學(xué)同學(xué)的商討下篩選了合適的芯片少走了許多彎路。4，從這次課設(shè)中學(xué)到了團(tuán)隊(duì)的力量很重要，每人出一份力，可以達(dá)到事半功倍的效果，成功的做

9、好一件事。5，經(jīng)過幾次電路仿真的的設(shè)計(jì)，懂得了善于探索，去發(fā)掘總會(huì)有意想不到的結(jié)果，比如這次的設(shè)計(jì)，剛開始我們覺得設(shè)計(jì)有點(diǎn)復(fù)雜，當(dāng)然剛開始我們設(shè)計(jì)出來的電路很復(fù)雜的，但通過我們一次一次的探索學(xué)習(xí)，一次比一次的電路要簡單，最后得到了最賤的電路，仿真成功。回顧起此課程設(shè)計(jì)至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐在這段時(shí)間里可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，比如課本的知識(shí)，以及軟件的運(yùn)用，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來從理論中得出結(jié)論才能真正為

10、社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題可以說得是困難重重但可喜的是最終都得到了解決。 實(shí)驗(yàn)過程中也對(duì)團(tuán)隊(duì)精神的進(jìn)行了考察，讓我們在合作起來更加默契在成功后一起體會(huì)喜悅的心情。果然是團(tuán)結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結(jié)果。此次設(shè)計(jì)也讓我明白了思路有什么不懂不明白的地方要及時(shí)請教或上網(wǎng)查詢，只要認(rèn)真鉆研動(dòng)腦思考動(dòng)手實(shí)踐就沒有弄不懂的知識(shí)，收獲頗豐?？傊@次實(shí)習(xí)給我?guī)砹撕艽蟮氖斋@，同時(shí)也給我?guī)砹撕艽蟮目鞓?，再一次感謝學(xué)校給我們提供了一個(gè)學(xué)習(xí)鍛煉的機(jī)會(huì)，和老師對(duì)我們的辛勤付出、叮囑，這對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)都有很好的作用。五參考文獻(xiàn) 【1】閻