流水灯逻辑电路设计

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1、流水灯逻辑电路设计计算机与信息工程学院2009级专升本叶冬梅20091500076指导教师李艳玲讲师摘要本文简要介绍了一种采用数字电路制作的流水灯的数字显示流水灯的设计过程和工作原理，它主要采用了74系列的常用集成电路。实现手动控制开关进行清零，流水灯的特定花型闪亮功能，并且通过开关可将闪亮的流水灯全部熄灭。关键字74系列芯片；花型；显示1设计任务及主要技术指标和要求1.1设计任务每个输出端对应一个发光二极管，当控制开关为关时任何操作都无效，发光二极管全部熄灭；当控制开关为开时发光二极管为亮。用发光二极管显示流水灯

2、的流动。1.2主要技术指标二极管同时供八个输出端输出，每个二极管对应一个输出端，输出端用Q0～Q3和D0～D3表示。设置一个系统清零控制开关R,该开关由控制者控制。当开关为开时二极管根据固定花型闪亮，当开关为关时二极管全部熄灭。1.3要求1.3.1设计一个能够控制八路彩灯的逻辑电路，并且彩灯有两种花型组成。1.3.2第一组八路流水灯花型由中间向两边对称性依次闪亮，全亮后仍有中间向两边依次熄灭。1.3.3第二组八路流水灯花型分为两半，各由左向右顺次闪亮，全亮后仍各由左向右依次熄灭。1.3.4两组流水灯花型交替出现。花

3、型一花型二7000000000000000000011000100010000011110011001100011111101110111011111111111111111110011101110111110000110011001110000001000100010000000000000000图（一）2工作原理当控制者控制开关R处于“闭合”状态时，R为高电平，输出端Q0～Q3和D0～D3全部为低电平，于是显示二极管为熄灭状态；当控制者控制开关R处于“打开”状态时，即74SL161芯片处于等待工作状态，等待输入

4、端Q0～Q3和D0～D3输入信号。当时钟脉冲给予信号时则经两片74SL194芯片置数后，输出端输出为00011000；当时钟脉冲再给予一次信号时再经两片74SL194芯片置数后，输出端输出为00111100依次类推实现发亮二极管闪亮为两种花型交替闪亮的过程。由控制这控制的开关R，可以使发亮二极管电路复位全部为熄灭状态，以便进行下一轮的闪亮工作。3电路组成部分7用74SL194芯片将输出的信号置数到芯片中用74SL194芯片将输出的信号置数到芯片中用74SL161完成控制断的控制用74SL04芯片完成电路图中的非运算

5、图（二）4设计步骤及方法4.1选择要设计的逻辑电路——流水灯逻辑电路；4.2拟定组成框架；4.3画出整个逻辑电路图；4.4设计各部分电路，要求布线整齐、美观、便于线路检查和连接调试；4.5仿真测试逻辑电路，检查电路是否以满足设计功能要求；4.6在试验箱上进行测试，并调试；4.7完成程序设计报告。5电路总体说明7　Q3Q2Q1Q0PT　　　　　CDCR　　　　　　　　　　　　　　　　CRSRQ0Q1Q2Q3SLS1S0CPD0D1D2D3CR11SRQ0Q1Q2Q3SLS1S0CPD0D1D2D3CR111CP图（三

6、）S1S0工作状态01右移10左移00保持11送数表（一）7当控制者控制开关R处于“闭合”状态时即R为0时，R为高电平，输出端Q0～Q3和D0～D3全部为低电平，并且于是显示二极管为熄灭状态；当控制者控制开关R处于“打开”状态时即为1时，即74SL161芯片处于等待工作状态，等待输入端Q0～Q3和D0～D3输入信号。6设计所用器材及芯片简介6.1所用器材开关1个74SL194芯片2个74SL161芯片1个74SL04芯片1个面包板1个发光二极管8个数字电路实验箱1个万用表1个导线若干6.2芯片简介6.2.174SL

7、194芯片的功能VccQ0Q1Q2Q3CPS1S074L194CRSRD0D1D2D3SLGND图（四）774Sl194芯片不仅可以存储代码，还可以将代码移位，所以74SL194芯片除了存储代码之外，还可以用于数据的串行—并行转换、数据处理等。6.2.274SL161芯片的功能VcCDQ0Q1Q2Q3TLD74L161CRCPD0D1D2D3PGND图（五）74SL161芯片是典型常用的中规模集成计数器。74SL161芯片除了有二进制加法计数功能外，还有预置数（送数）、清零和保持功能。7小结(通过课程设计收获和心得

8、)经过了两个多星期的不停地检测和修改，终于把最终的电路图和连接的面包板完成了。经过了这次的课程设计，从方案的选择到熟悉各个器件的应用再到设计与实现，大大地提高了我的动手能力、分析问题的能力以及检测能力，从中我学到了许多书本上没有搞清楚的问题。通过这次的课程设计我学到了以下几点：1.提前做好准备工作。在开始动手之前，我们要把个期间的功能弄清楚，以及如何拓展和正