四路彩灯实验报告.doc

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1、.《电子工艺与数字逻辑》课程设计报告实验地点实验楼4-18、3-11专业计算机科学与技术年级2010级科技1班姓名学号指导教师实验时间2012-2-27—2012-6-18..目录1设计任务书31.1设计题目：31.2设计任务：32设计32.1设计软件环境要求32.2设计思路32.3设计方案52.4各单元电路的设计62.4.1模12计数器74LS163设计62.4.2通用移位寄存器74LS194控制四个彩灯72.5EWB仿真电路图73实现83.1器件清单83.2实物电路图83.3结果104实验总结115参考文献11..1设计任务书1.1设计题目：四

2、路彩灯控制器。1.2设计任务：设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下：（1）接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。（2）设置的彩灯花型由三个节拍组成：第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s，共用4s；第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s；第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间也为4s。（3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s。一次循环之后重复进行闪烁。2设计2.1设计软件环境要求Windows200，EWB软件2.2设计思路..四路彩灯工作过程说明秒脉冲7416374194彩灯输出Ｓ１Ｓ０第

3、一节拍00000001001000110101010110001100111011111000110011101111第二节拍01000101011001111010101011101100100000001110110010000000..第三节拍00001001101010111010101000000000000000001Hz时钟CP2.3设计方案用四个发光二极管来替代四个彩灯，设依次为设“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由要求列出状态表表1四路彩灯输出显示说明输出所用时间开机初态0000第一节拍逐次渐亮10001100111011111s1

4、s1s1s第二节拍逆序渐灭11101100100000001s1s1s1s第三节拍同时亮0.5s，然后同时灭0.5s，进行四次111100001111000011110000111100000.5s0.5s0.5s0.5s0.5s0.5s0.5s0.5s由上表可知，可以选用模12计数器作为分频器，起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s后反复循环。要实现模12计数器的话用74LS161..（当然在实际操作中可以用74LS163代替161，因为74LS163的引脚排列和74LS161相同）。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，

5、完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。至于控制发光二级管的状态可以用通用移位寄存器74LS194，因为它具有禁止、右移、左移和并行置数四种功能，所以74LS194能实现第一、二、三节拍的功能。它具有四个并行输入端A、B、C、D和与之对应的四个并行输出端QA,QB,QC,QD，右移输入端SR，左移输入端SL和模式控制输入端S1，S0，以及一个无条件直接清除端CLR。当S1S0=01（右移），S1S0=10（左移），S1S0=11（并行置数）。脉冲源采用秒脉冲发生器，用以提供频率为1Hz的时钟信号.2.4各单元电路的设计2.4.1模12计数器74L

6、S163设计模12计数器74LS163起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s后反复循环。大致电路图如下：由一个74LS163、一个与门和一个与非门组成，这图用的是反馈置数法，当输出端QD,QC,QB,QA为1011时，LOAD’端接收到低电平0，此时74LS163输出端就重新回到了0000状态。..当然还可以用反馈清零法，既是将与非门的输出端接在CLR’端口，输出端QD,QC,QB,QA为1011时，将CLR置零，输出端为0000。这样一次循环就完成。2.4.2通用移位寄存器74LS194控制四个彩灯通用移位寄存器74LS194控制

7、四个彩灯连接如下：在第一节拍中，S1S0=01，74194实现右移功能，即在时钟脉冲作用下，把逐次移进；在第二节拍中，S1S0=10，74194实现左移功能，即在时钟脉冲作用下，把逐次反方向移进。1.5EWB仿真电路图..由于前两个节拍中，门G关闭，输出为0，因此四路彩灯的输出。在第三节拍中，，74194仍然左移，一直保持为0000。此时，门G打开，时钟脉冲CP同时加到四个输出端，由于CP是1Hz秒脉冲，在1s时间高电平和低电平持续时间均为0.5s，因此实现同时亮0.5s、同时灭0.5s，在4s共进行4次。第三节拍结束后返回第一节拍，如此反复，实现

8、四路彩灯循环显示。3实现3.1器件清单HD74LS161AP1个，CD74HC194E1个，HD74LS32P2个，HD7