八位流水灯设计

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1、西安欧亚学院信息工程学院2015/2016学年第一学期课程设计报告课程名称：数字电子技术班级学号:统本通信1302学生姓名:洪志龙完成时间:2015.12目录1.设计目的任务及要求11.1电路要求11.2报告要求12.题目分析13.方案选择14.原理框图15.主要元器件介绍25.174LS13825.274LS16125.3555定时器36.电路设计36.174LS138译码电路36.2555脉冲序列设计46.3矩形波发生器57.电路仿真及结果分析57.1电路仿真57.2仿真结果分析58．总结69.参考文献7数字电子技术课程设计1.设计目的任务及要求通过本次课

2、程设计和电路装调实践，验证所学专业理论，加深概念理解，培养和提高学生的综合应用能力和团队合作能力。采用实验室所有的芯片，做出可实现8位流水灯循环点亮的电路。1.1电路要求(1)熟悉器件功能、管脚及应用参数。(2)熟悉电路结构、原理及工作特性。(3)掌握电路的静态测试方法，包括：电路所用原件测试和芯片的测试。(4)动态测试：用发光二极管测试输出结果。(5)故障分析、定位及排查。1.2报告要求(1)画出完整的电路图，简述工作原理及涉及的核心知识点。(2)调整电路前进行电路特性仿真、得出电路仿真图形。(3)测试结果并记录。(4)总结本次课程设计的收获、体会2.题目分

3、析74LS138为3-8线译码器，它的工作原理是：①当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端E2和E3为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。举例说明：如果A2A1A0=001，那么Y1输出0，其余输出1，发光二极管阴极接Y0-Y7，阳极接VCC，接上限流电阻，则Y1端发光二极管发光。课题要求设计八位二极管循环点亮，则需要一系列脉冲序列，使得A2A1A0电平发生变化。即依次选通Y0-Y7，脉冲从000-111。3.方案选择利用74LS161产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A0，依次选通Y0

4、-Y7。产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择74LS160产生脉冲序列。74LS161计数必须有时钟脉冲，如何获得时钟脉冲：一、函数发生器获得；二、555定时器可以产生方波；因为实验要求，决定采用555定时器产生方波，而且频率更容易控制。4.原理框图图4.1.17数字电子技术课程设计5.主要元器件介绍表5.1元件数量（个）555集成芯片174LS161174LS138174LS04110KΩ电阻20.01uF电容147uF电容

5、1发光二极管85.174LS138图5.1.174LS138为3-8译码器，其工作原理如下：当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（E2)和(E3)为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。5.274LS16174LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器。图5.2.17数字电子技术课程设计当清零端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

6、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=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。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。5.3555定时器图5.3.1555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的

7、电压为2VCC/3，C2的反相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为0电平。6.电路设计设计思想：电路分模块进行，最后再整合。6.174LS138译码电路在A2A1A0手动控制高低电平测试灯的亮灭是否符合要求，如图所示，测试的是000信号和011信号。7数字电子技术课程设计图6.1.1图6.1.26.2555脉冲序列设计采用反馈置数法，利

8、用555定时器产生000-111脉冲序