数字逻辑课程设计报告

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1、数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称：通信与信息工程学院学生姓名：专业名称：班级：实习时间：多路彩灯控制器的设计一、课程设计题目（与实习目的）（一）、题目：多路彩灯控制器（二）、实习目的：1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。5．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。二、任务和

2、要求采用移位寄存器型彩灯控制电路。（1）彩灯控制器设计要求,设计一个8路移存型彩灯控制器，基本要求：1.8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）；2.彩灯用发光二极管LED模拟；3.实现快慢两种节拍的变换。（2）课程设计的总体要求1．设计电路实现题目要求；2．电路在功能相当的情况下设计越简单越好；3.注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉；4.注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。三总体方案的选择（1）总体方案的设计方案：总体电路共分三大块。第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制；第三块实现时钟信号的产

3、生。主体框图如下：时钟信号CP产生电路花型控制电路花型演示电路花型控制电路：由1614位二进制同步计数器完成；花型演示电路：由194双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化）；节拍控制电路：节拍变化由151八选一数据选择器完成，节拍的快慢变化可有74双上升沿D触发器完成，它可实现二分频。四单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具：74LS1612个；74LS1942个；74LS1511个；74LS741个；74LS002个；74LS041个；74LS081个发光二极管8个；5551个；电容：4.7μf1个；0．01μf1个

4、；电阻：150kΩ1个；100Ω3个；4.7kΩ1个；面包板一块；万用表一个；钳子一个；导线若干。2.各个单元电路（1）花型演示电路由二片移位寄存器194实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。而花型之间的变化通过花型控制电路的输出即161级联的计数器输出控制（它们由同一个CP脉冲控制）。三种花型变换样式花型1：从左至右顺次渐亮。全亮后逆序渐灭；花型2：从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。循环两次；花型3：8路灯分两半。从左至右渐亮，全亮后，再分两半从左至

5、右渐灭。循环两次。移存器输出状态编码表节拍序号花型1花型2花型310000000000000000000000002100000000001100010001000311000000001111001100110041110000001111110111011105111100001111111111111111611111000111001110111011171111110011000011001100118111111101000000100010001911111111100111111111001111111200

6、0111111300001111140000011115000000111600000001我的设计是每种花型完整显示两遍，所以三种花型完全显示一遍需要的总结拍数为64，即1~8显示第一个花型亮，9~16第一种花型灭，17~24显示第二个花型，25~32显示第三个花型。要用194实现三个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR一句节拍的变化进行相应的改变,通过161的输出反馈来控制经过观察每16个CP低位片输出Q1—Q4变化比较频繁,根据变化的花型频率选用高位片的Q5—Q6去控制194的SL、SR、S1、S0的

7、变化从而实现滑行的变化。现将两片194分为低位片1和高位片2，再将其输出端从低位到高位记为L1~L8。列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、SR的输入信号及节拍控制信号列表如下：(用^Li表示Li的取非)花型低位片节拍控制信号SLSRS1S0SLSRS1S0QEQF1X^L801XL40100X^L801XL401102^L8X10X^L801013X^L801x^L80111列出卡诺图分析194高位片QEQF01QEQF010XX0001^L8X110SL=^L8S1=^QE.QFQEQF01QEQF010^L8^

8、L80111X^L8101SR=^L8S0=^(^QE.QF)194低位片QEQF01QEQF010XX0L4L41XX1^L8^L8SL=XSR=^（^（^QF.L4）+^（QF.^L8））QEQF01QEQF01000011100111S1=0S0=1由上图分析可以得到控制194高、低