數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告-彩燈

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1、數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)報(bào)告——多路彩燈控制器學(xué)院名稱：計(jì)算機(jī)學(xué)院學(xué)生姓名：羅婧專業(yè)名稱：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：計(jì)科1004實(shí)習(xí)時(shí)間：2012年6月4日——2012年6月15日多路彩燈控制器的設(shè)計(jì)一．課程設(shè)計(jì)題目（一）題目：多路彩燈控制器（二）實(shí)習(xí)目的：1．進(jìn)一步掌握數(shù)字電路課程所學(xué)的理論知識(shí)。2．熟悉幾種常用集成數(shù)字芯片的功能和應(yīng)用，并掌握其工作原理，進(jìn)一步學(xué)會(huì)使用其進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。3．了解數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想和方法，學(xué)會(huì)科學(xué)分析和解決問(wèn)題。4．培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和實(shí)事求是的工作態(tài)度。5．?dāng)?shù)點(diǎn)課程實(shí)驗(yàn)是大學(xué)中為我們提供的唯一一次動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，增強(qiáng)動(dòng)

2、手實(shí)踐的能力。二．任務(wù)和要求實(shí)現(xiàn)彩燈控制的方法很多，如EPROM編程、RAM編程、單板機(jī)、單片機(jī)等，都可以組成大型彩燈控制系統(tǒng)。因?yàn)楸敬螌?shí)習(xí)要求設(shè)計(jì)的彩燈路數(shù)較少，且花型變換較為簡(jiǎn)單，故采用移位寄存器型彩燈控制電路。（1）彩燈控制器設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)8路移存型彩燈控制器，基本要求：1.8路彩燈能演示至少三種花型（花型自擬）；2.彩燈用發(fā)光二極管LED模擬；3.選做：實(shí)現(xiàn)快慢兩種節(jié)拍的變換。（2）課程設(shè)計(jì)的總體要求1．設(shè)計(jì)電路實(shí)現(xiàn)題目要求；2．電路在功能相當(dāng)?shù)那闆r下設(shè)計(jì)越簡(jiǎn)單越好；3.注意布線，要直角連接，選最短路徑，不要相互交叉；4.注意用電安全，所

3、加電壓不能太高，以免燒壞芯片和面包板。三．總體方案的選擇（1）總體方案的設(shè)計(jì)針對(duì)題目設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過(guò)分析與思考，擬定以下方案：方案：總體電路共分三大塊。第一塊實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生；第二塊實(shí)現(xiàn)花型控制電路；第三塊實(shí)現(xiàn)花型演示電路。主體框圖如下：產(chǎn)生時(shí)鐘cp花型控制花型演示根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材各模塊總體思路如下：時(shí)鐘信號(hào)CP電路：參見(jiàn)高等教育出版社王淑銀主編的《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課本P404圖10-3-6（a）;花型控制電路：由兩片1614位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器和一些與非門(mén)共同完成；花型演示電路：由兩片194雙向移位寄存器完成（可左移右移完成花型變化（2）總

4、體方案的選擇將整個(gè)設(shè)計(jì)電路的功能模塊化，設(shè)計(jì)思想比較簡(jiǎn)單。元件種類使用少，且都較熟悉易于組裝電路。這么設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是：電路設(shè)計(jì)模塊化，易于檢查電路，對(duì)后面的電路組裝及電路調(diào)試都很方便。。花型控制電路簡(jiǎn)單，花型也比較簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)確定將電路模塊化，通過(guò)仿真軟件也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。四．單元電路的設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)所使用的元件：74LS161（四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器）----------------------------2個(gè)；74LS194（移位寄存器）-----------------------------------2個(gè)；74LS00（四二輸入與非門(mén)）----

5、------------------------------2個(gè)；74LS04（六非門(mén)）-------------------------------------------1個(gè)；發(fā)光二極管---------------------------------------------------8個(gè)；555-----------------------------------------------------1個(gè)；電容：4.7μf----------------------------------------------1個(gè)；0．01μf------

6、-----------------------------------------1個(gè)；電阻：150kΩ---------------------------------------------------------------------1個(gè)；100Ω----------------------------------------------3個(gè)；4.7kΩ------------------------------------------------1個(gè)；2.各個(gè)單元電路（1）花型演示電路由二片移位寄存器194實(shí)現(xiàn)。其八個(gè)輸出信號(hào)端連接八個(gè)發(fā)

7、光二極管，用其輸出信號(hào)控制發(fā)光二級(jí)管的亮滅實(shí)現(xiàn)花型演示。而花型之間的變化通過(guò)花型控制電路的輸出即161級(jí)聯(lián)的計(jì)數(shù)器輸出和與非門(mén)共同的邏輯組合控制（它們由同一個(gè)CP脈沖控制）。四種花型變換樣式花型1：8路燈分兩半。從左至右漸亮，全亮后，再?gòu)淖笾劣覞u滅；花型2：8路燈分兩半。兩半同時(shí)從左向右漸亮后，再?gòu)淖笾劣覞u滅；花型3：8路燈分兩半。左一半依次左移，右一半依次右移后又漸滅。將兩片194分為低位片1和高位片2，再將其輸出端從低位到高位記為L(zhǎng)1~L8，所以四種花型的L1~L8的狀態(tài)值變化情況如下表：要用194實(shí)現(xiàn)四個(gè)花型的連續(xù)顯示必須對(duì)兩片194的S1、

8、S0和SL、SR一句節(jié)拍的變化進(jìn)行相應(yīng)的改變；兩片161級(jí)聯(lián)的輸出端從Q0~Q7根據(jù)變化的花型頻率選用高位片的QD1、QA