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数字逻辑课程设计报告 ——多路彩灯控制器 学院名称 ： 计算机学院 学生姓名 ： 罗 婧 专业名称 ： 计算机科学与技术 班 级 ： 计科1004 实习时间 ： 2012年6月4日 —— 2012年6月15日 多路彩灯控制器的设计 一 （题目：多路彩灯控制器 （）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，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．课程实验。 二任务和要求 实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故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，要求： . 8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）； . 彩灯用发光二极管LED模拟； 选做：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 针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下方案： 方案：总体电路共分大块。第一块实现时钟信号的产生第块实现。 主体框图如下： 根据所提供的实验器材各模块总体思路如下： 时钟信号CP电路：参见高等教育出版社 王淑银主编的《数字电路与逻辑设计》课本P404图10-3-6（a）; 花型控制电路：由两片161 4位二进制同步计数器和一些与非门共同完成； 花型演示电路：由两片194 双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化 （2）总体方案的选择设计思想比较简单。元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。：电路设计模块化，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试方便。。花型控制电路简单，花型也比较简单。 四 单元电路的设计 1.设计所使用的元件： 74LS161（四位二进制同步计数器） ---------------------- 2个；74LS194（移位寄存器） ------------------------------ 2个； 74LS0（输入与非门） ----------------------------个； 74LS04（六非门） ------------------------------------个；发光二极管--------------------------------------------------8个； 555 ----------------------------------------------- 1个； 电容： 4.7μf ----------------------------------------------1个； 0．01μf ---------------------------------------------1个； 电阻： 150kΩ ------------------------------------------------------------ 1个； 100Ω ----------------------------------------------个； 4.7kΩ -----------------------------------------1个； 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。种花型变换样式 花型1：8路灯分两半。从至渐亮，全亮后，； 花型2：8路灯分两半。；花型8路灯分两半。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~L8L1~L8的状态值变化情况如下表： 要用194实现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~Q7根据变化的花型频率选用高位片的QD1、QA2分别去控制194的S1和S0、SR则由161的另一些输出端经过与非门来进行逻辑控制。列出各花型和其对应的194的S1、SL、SR的输入信号及节拍控制信号列表如下：控制结果表达式如下： S02=1 S12=0 cp32和cp16的由来： （1）两片194的控制端子S1、S0的波形 （2）从波形图中得，S01是对CP脉冲的32分频， S02=1，S12=0，图中CP32是对CP