彩灯控制器数字电路实验报告

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1、实习题目指导教师职称学生姓名学号日期实习题目指导教师职称学生姓名学号日期内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《数字电路》课程设计报告实习题目指导教师职称学生姓名学号日期设计题目彩灯控制器电路设计指导教师职称讲师姓名学号日期2012/7/57彩灯控制器电路设计计算机信息与工程学院2010级计科师范汉班柴宁娇20101102059指导老师张鹏举讲师摘要八路循环彩灯控制器整体电路由三部分组成：脉冲发生电路、移位寄存器、控制电路。其中用时钟脉冲来启动电路，使其发出不同的频率产生不一样的脉冲，控制发光二极管，使电路更好的工作。主要采用74LS194芯片接成扭环形结构的移位器来实现，最后做

2、到两种花型的彩灯循环控制。关键词脉冲发生电路；移位寄存器；控制电路；彩灯循环。1设计任务及主要技术指标和要求1.1设计任务要求设计一个能够控制八路彩灯的逻辑电路。1.2主要技术指标和要求(1)要求彩灯组成二种花型。花型可以自己设置。例如：花型Ⅰ——由中间到两边对称性依次亮，全亮后由中间向两边依次灭。花型Ⅱ——8路灯分两半，从左自右顺次亮，再顺次灭。(2)要求两种花型交替出现。2工作原理要想实现本实验，需要实际时钟产生电路，循环控制电路和彩灯左右移，及全亮全灭输出电路。时钟脉冲产生电路由脉冲发生器产生连续的脉冲。循环电路采用74LS161，74LS194实现彩灯的循环控制。具体

3、主要通过两片双向移位寄存器74LS194来实现彩灯电路控制，通过脉冲发生器来产生连续时钟信号的输入，由74LS161计数器来控制信号的移动方向，实现左移，右移及亮灭的功能。总体电路原理图如下：时钟信号的产生花型的控制电路（74LS161）花型的显示电路花型演示电路（74LS194）图1：总体电路原理图7花型控制电路：由74LS1614位二进制同步计数器完；花型演示电路：由74LS194双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化）。3基本组成3.1花型控制信号电路由一片74LS161（两种花型每种显示一遍）计数器。74LS161芯片用的是同步置数，并清零。74LS161可预置四

4、位二进制计数器(并清除异步)。 图2集成计数器74LS161引脚图时钟CP和四个数据输入端A,B,C,D。清零CR，使能EP,ET，置数LD，数据输出端Q0-Q3，以及进位输出Rco=1.(当Q0Q1Q2Q3=1111->0000时)。<74LS161功能表>当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿

5、作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO=1，当Q0Q1Q2Q3=1111->0000时。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。3.2花型演示电路(1)由74LS194双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化）。当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QD）为低电平。当工作方式控制端（S0、S1）为高电平时，在时钟（CLOCK7）上升沿作用下，并行数据（A－D）被送入相应的输出端QA－QD。此时串行数据（DSR、DSL）被禁止。当S0为高电平、S1为低电平时,在CLOCK上升沿作

6、用下进行右移操作，数据由DSR送入。当S0为低电平、S1为高电平时，在CLOCK上升沿作用下进行操作，数据由DSR送入。当S0和S1为低电平时，CLOCK被禁止。图3四位双向通用移位寄存器74LS194引脚图(2)74LS04TTL六反相器辅助移位图4六反相器74LS04引脚图A为输入端，y为输出端(y是A的反变量)。  74设计步骤及方法首先是要实现花型的反复循环，一定是通过74LS161的循环计数功能达到这一功能。利用Q3Q2Q1Q0从0000到0111这八种状态变化，来控制花型Ⅰ——由中间到两边对称性依次亮，全亮后仍由中间向两边依次灭。另外的1000到1111的八种状态

7、控制花型Ⅱ——8路灯分两半，从左自右顺次亮，再顺次灭。因此获得移存器输出状态编码表如下所示：表1移存器输出状态编码表CP花型1花型210000000000000000200011000100010003001111001100110040111111011101110511111111111111116111001110111011171100001100110011810000001000100018灯自动往复循环：这需要对S0，S1有极为精确地控制，由花型Ⅰ得Q1-Q4灯是一直执行左移功能的，Q5-