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1、东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程院电子线路课程设计具有数显的数码转换电路（8421 码余 3 循 环码 ）专业名称通信工程班级41010学号姓名指导老师设计时间2012.6.28-2012.7.05课程设计任务书专业：通信工程 学号：4101015 学生姓名：吴玉新设计题目：具有数显的码制转换电路8421码余 3 循环码一、设计实验条件高频实验室二、设计任务及要求1. 要求输入为8421 码。输出为余三循环码2. 输出要具有数显功能三、设计报告的内容1. 前言数字电路课程设计是继 “数字电路”课后开出的实践环节课程其目的是训练 学生综合运用学过的数字电路的基本知识独立设计比较复杂的数字电路能
2、力。设 计建立在硬件和软件两个平台的基础上。硬件平台是可编程逻辑器件所选器件可 保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。软件平台是 multisim 通过课程设 计学生要掌握使用 EDA 电子设计自动化工具设计数字电路的方法包括设计输入 便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。数字电路课程设计在于更好的让学生掌 握这门课程并且了解其实用性知道该门课程和我们的生活息息相关并且培养学 生的动手能力让学生对该门课程产生浓厚的兴趣。2. 设计内容及其分析（1）方案一1. 设计思路设计 8421 转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。列出真值表 后，根据值为 1 的那些项列出表达式，用最小项之和表
3、示。然后根据卡诺图进行 化简，得出最简表达式。最后根据表达式，在 Multisim 上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来表示码制的转换。即可得到8421 码对余三循环码的 转换。真值表：表 1 8421 转余三循环码真值表十进制数8421 码余3循环码000000010100010110200100111300110101401000100501011100601101101701111111810001110910011010根据真值表得出表达式：X4=ACX3=B C+ ABCD+A B DX2=AB C D+AB+AC+ADX1=AB C+ABD+ABC根据表达式画出逻辑电路图
4、：10111213U2X22U4A：19IE；1520U1023S135V 1Wme -74LS04NML EtMNVCCU1D74LS04NU1A474LS04N74LS11N二_74LS0SNU5h-74LS0SN74LS0SN74LS0SN U4?) 74LS0SN- U7A- 、5 卜士74LS04N74LS40Nl|USB-s T?,74LS04N74LS40NU9.3ZUR3Uh!35V_1W5V_1W5V_1WU11UR474LS11N二_7dLS11N74LS11N图 0 8421 码转余 3 循环码逻辑电路图2. 所用主要器件及芯片1.电源；2. 导线若干，开关 4个；3.
5、白炽灯（5v 1w）4个;4. 芯片：74ls042片74ls081片74ls112片74ls201片74ls322片3. 线路运行介绍J1.J2.J3.J4端为输入8421码端，J1端是最高位，依次下排。其中ABCD四块高低电平为控制8421码制的输入1代表高电平0代表低电平。灯XI、X2、X3、X4 分别代表余三循环码的四位高低电平，灯亮代表高电平 1，灯灭代表低电平 0。4. 各模块图r-c;L?E -_r 二 N Mm一图 1 8421 码高低电平控制端74LS20N图 2 芯片及其引脚图 3 余三码高低电平输出端5.仿真电路如图iA-VCCiE-1C2A-ITZ5-眈2C-S2-SA
6、辭STr: B 1 -b 1 VA rn二：fsldc 耶 - y - AET-z-D-Y-勰 i 1 K i i t siA-FCSiB-4LiY-2A-込SE2Y-SASKDSTiA-jczIY-cA舉6Y2-EASA-E5Y-4ASKD4图 4 8421 转余三循环码仿真电路.wee-图 5 输入为 8421 码制的 0111 时输出为相对应的余三码制的应为 11111A-FOE1Y-cASi-ZY-EXSA-EYST壮血4YiA-i-IESi-1Y25-dCSB2Y-SAEKTSY-ZD1A-15-FC-iz-ID-iY-.锂2YiA-VCCIB-iY-4 A4Y2E-as2Y-GAs
7、ra2Y1A-IB-1ZSi-1YscSB2-SASrD2YiA-B-iY-2A-4Y2E-2-SAHTD2Y6.结论该仿真电路可以实现 8421码制转换余三循环码的具有数显数码转换电路。（2）方案二（1）设计思路设计8421 转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。余 3循环码， 是 8421 码转换为格雷码后，去处前三项所得。一般的，普通二进制码与格雷码 可以按以下方法互相转换：二进制码-格雷码（编码）：从最右边一位起，依次将每一位与左边一位异 或（XOR），作为对应格雷码该位的值，最左边一位不变（相当于左边是0）。所以，根据表 1，我们可以知道，余 3 循环码即余 3 码的格雷码。
8、利用加法器74LS283,我们可以直接得到8421码对余3码的转换。再利用 异或门74LS86即可得出余3循环码。这样一来，我们仅仅用它们之间的关系来设计电路，而不用根据表达式来得出余3循环码。在Multisim上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来 表示码制的转换。即可得到8421码对余三码循环的转换。真值表：表 1 各种码制的真值表十进制数8421 码格雷码余3码余3循环码0000000000011001010001000101000110200100011010101113001100100110010140100011001110100501010111100011006011
9、0010110011101701110100101011118100011001011111091001110111001010根据真值表得出表达式：X4=ACX3=B C+ ABCD+A B DX2=AB C D+AB+AC+ADX1=AB C+ABD+ABC（2）所用主要器件及芯片1.电源；2. 导线若干，电平开关 4个；3. 白炽灯（5v 1w）4个；4. 芯片：74LS2831 片74LS841 片（3）线路运行介绍J1端为输入8421码端。黑键位在下表示低电平，在上表示高电平。灯XI、X2、X3、X4分别代表余三循环码的四位高低电平，灯亮代表高电平1,灯灭代表低电平 0。4.各模块图
10、图 1 8421 码高低电平控制端图 2.1 74S283 芯片及其引脚图 2.2 74LS86 芯片及其引脚5V 1W5V 1W5V -IW5V 1W图 3 余三循环码高低电平输出端4）仿真电路如图图 4 8421 转余三循环码仿真电路图 5 输入为 8421 码制的 0111 时输出为相对应的余三码制的应为 11116.结论该仿真电路可以实现 8421码制转换余三循环码的具有数显数码转换电路。四. 心得与收获1、经过一段时间的探索学习对于 multisim 软件有了大概的认识和掌握，知 道了怎样去运行操作该软件，学会了基本的仿真练习。2、连接电路过程中出现了不少错误，错接，漏接等，通过多次
11、的查漏补缺 最终解决了这些问题，成功的仿真完成，开拓了自己的思维，也巩固了原本一知 半解的知识。3、在几个同学同学的商讨下筛选了合适的芯片少走了许多弯路。 4，从这次课设中学到了团队的力量很重要，每人出一份力，可以达到事半 功倍的效果，成功的做好一件事。5，经过几次电路仿真的的设计，懂得了善于探索，去发掘总会有意想不到 的结果，比如这次的设计，刚开始我们觉得设计有点复杂，当然刚开始我们设计 出来的电路很复杂的，但通过我们一次一次的探索学习，一次比一次的电路要简 单，最后得到了最贱的电路，仿真成功。回顾起此课程设计至今我仍感慨颇多，从理论到实践在这段时间里可以说得 是苦多于甜，但是可以学到很多很
12、多的东西，比如课本的知识，以及软件的运用， 不仅巩固了以前所学过的知识而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通 过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远 不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来从理论中得出结论才能真正为 社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇 到问题可以说得是困难重重但可喜的是最终都得到了解决。 实验过程中也对团 队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契在成功后一起体会喜悦的心 情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结 果。此次设计也让我明白了思路有什么不懂不明白的地方要及时请教
