彩燈控制器數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、實(shí)習(xí)題目指導(dǎo)教師職稱學(xué)生姓名學(xué)號日期實(shí)習(xí)題目指導(dǎo)教師職稱學(xué)生姓名學(xué)號日期內(nèi)蒙古師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院《數(shù)字電路》課程設(shè)計(jì)報(bào)告實(shí)習(xí)題目指導(dǎo)教師職稱學(xué)生姓名學(xué)號日期設(shè)計(jì)題目彩燈控制器電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師職稱講師姓名學(xué)號日期2012/7/57彩燈控制器電路設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)信息與工程學(xué)院2010級計(jì)科師范漢班柴寧嬌20101102059指導(dǎo)老師張鵬舉講師摘要八路循環(huán)彩燈控制器整體電路由三部分組成：脈沖發(fā)生電路、移位寄存器、控制電路。其中用時(shí)鐘脈沖來啟動電路，使其發(fā)出不同的頻率產(chǎn)生不一樣的脈沖，控制發(fā)光二極管，使電路更好的工作。主要采用74LS194芯片接成扭環(huán)形結(jié)構(gòu)的移位器

2、來實(shí)現(xiàn)，最后做到兩種花型的彩燈循環(huán)控制。關(guān)鍵詞脈沖發(fā)生電路；移位寄存器；控制電路；彩燈循環(huán)。1設(shè)計(jì)任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)和要求1.1設(shè)計(jì)任務(wù)要求設(shè)計(jì)一個(gè)能夠控制八路彩燈的邏輯電路。1.2主要技術(shù)指標(biāo)和要求(1)要求彩燈組成二種花型?；ㄐ涂梢宰约涸O(shè)置。例如：花型Ⅰ——由中間到兩邊對稱性依次亮，全亮后由中間向兩邊依次滅?；ㄐ廷颉?路燈分兩半，從左自右順次亮，再順次滅。(2)要求兩種花型交替出現(xiàn)。2工作原理要想實(shí)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)，需要實(shí)際時(shí)鐘產(chǎn)生電路，循環(huán)控制電路和彩燈左右移，及全亮全滅輸出電路。時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生連續(xù)的脈沖。循環(huán)電路采用74LS161，74LS1

3、94實(shí)現(xiàn)彩燈的循環(huán)控制。具體主要通過兩片雙向移位寄存器74LS194來實(shí)現(xiàn)彩燈電路控制，通過脈沖發(fā)生器來產(chǎn)生連續(xù)時(shí)鐘信號的輸入，由74LS161計(jì)數(shù)器來控制信號的移動方向，實(shí)現(xiàn)左移，右移及亮滅的功能?？傮w電路原理圖如下：時(shí)鐘信號的產(chǎn)生花型的控制電路（74LS161）花型的顯示電路花型演示電路（74LS194）圖1：總體電路原理圖7花型控制電路：由74LS1614位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器完；花型演示電路：由74LS194雙向移位寄存器完成（可左移右移完成花型變化）。3基本組成3.1花型控制信號電路由一片74LS161（兩種花型每種顯示一遍）計(jì)數(shù)器。74LS161芯片用的

4、是同步置數(shù)，并清零。74LS161可預(yù)置四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(并清除異步)。?圖2集成計(jì)數(shù)器74LS161引腳圖時(shí)鐘CP和四個(gè)數(shù)據(jù)輸入端A,B,C,D。清零CR，使能EP,ET，置數(shù)LD，數(shù)據(jù)輸出端Q0-Q3，以及進(jìn)位輸出Rco=1.(當(dāng)Q0Q1Q2Q3=1111->0000時(shí))。<74LS161功能表>當(dāng)清零端CR=“0”，計(jì)數(shù)器輸出Q3、Q2、Q1、Q0立即為全“0”，這個(gè)時(shí)候?yàn)楫惒綇?fù)位功能。當(dāng)CR=“1”且LD=“0”時(shí)，在CP信號上升沿作用后，74LS161輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端D3，D2，D1，D0的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能

5、。而只有當(dāng)CR=LD=EP=ET=“1”、CP脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)器加1。74LS161還有一個(gè)進(jìn)位輸出端CO，其邏輯關(guān)系是CO=1，當(dāng)Q0Q1Q2Q3=1111->0000時(shí)。合理應(yīng)用計(jì)數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片74LS161可以組成16進(jìn)制以下的任意進(jìn)制分頻器。3.2花型演示電路(1)由74LS194雙向移位寄存器完成（可左移右移完成花型變化）。當(dāng)清除端（CLEAR）為低電平時(shí)，輸出端（QA－QD）為低電平。當(dāng)工作方式控制端（S0、S1）為高電平時(shí)，在時(shí)鐘（CLOCK7）上升沿作用下，并行數(shù)據(jù)（A－D）被送入相應(yīng)的輸出端QA－QD。此時(shí)串行數(shù)據(jù)（DSR

6、、DSL）被禁止。當(dāng)S0為高電平、S1為低電平時(shí),在CLOCK上升沿作用下進(jìn)行右移操作，數(shù)據(jù)由DSR送入。當(dāng)S0為低電平、S1為高電平時(shí)，在CLOCK上升沿作用下進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)由DSR送入。當(dāng)S0和S1為低電平時(shí)，CLOCK被禁止。圖3四位雙向通用移位寄存器74LS194引腳圖(2)74LS04TTL六反相器輔助移位圖4六反相器74LS04引腳圖A為輸入端，y為輸出端(y是A的反變量)。??74設(shè)計(jì)步驟及方法首先是要實(shí)現(xiàn)花型的反復(fù)循環(huán)，一定是通過74LS161的循環(huán)計(jì)數(shù)功能達(dá)到這一功能。利用Q3Q2Q1Q0從0000到0111這八種狀態(tài)變化，來控制花型Ⅰ——由中

7、間到兩邊對稱性依次亮，全亮后仍由中間向兩邊依次滅。另外的1000到1111的八種狀態(tài)控制花型Ⅱ——8路燈分兩半，從左自右順次亮，再順次滅。因此獲得移存器輸出狀態(tài)編碼表如下所示：表1移存器輸出狀態(tài)編碼表CP花型1花型210000000000000000200011000100010003001111001100110040111111011101110511111111111111116111001110111011171100001100110011810000001000100018燈自動往復(fù)循環(huán)：這需要對S0，S1有極為精確地控制，由花型Ⅰ得Q1-Q4燈是一

8、直執(zhí)行左移功能的，Q5-