西工大数电实验报告7 彩灯控制电路设计.docVIP

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2018-03-03 发布于河南
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西工大数电实验报告7 彩灯控制电路设计.doc

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西工大数电实验报告7 彩灯控制电路设计

实验七彩灯控制电路设计学号：2010300784 姓名：张腾班级一、设计任务与要求：用2个开关（A、B）控制4盏彩灯（L1、L2、L3、L4），设计要求： 1．开关状态为00时，彩灯全灭； 2．开关状态为01时，彩灯右移循环亮； 3．开关状态为10时，彩灯左移循环亮； 4．开关状态为11时，彩灯全亮。二、实验设备： 1．数字电路实验箱 2．74LS00、74LS86、74LS138、74LS161各一三、设计原理： 1、彩灯控制电路系统框图 2．彩灯变化与开关状态关系表，如下表所示。彩灯控制逻辑功能表开关控制四进制计数器四个指示灯 A B Q1 Q0 L1 l2 L3 L4 0 0 × × 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 × × 1 1 1 1 四、实验内容与步骤： 1、用74LS161实现四进制计数器因为74LS161是十六进制计数器，只使用其中的低两位输出Q1、Q0可组成四进制计数器，实现00~11的循环。 2、实现左移、右移通过判断A为0或1决定左移或者右移。74LS161的输出端Q1、Q0分别与A异或后接至74LS138的输入端A1、A0；A、B相异或后接至A2。此时，当A、B开关状态不相同（即01、10）时，A2接高电平。若A=0可实现~循环输出低电平，其它输出端保持高电平；若A=1可实现~循环输出低电平，其它输出端保持高电平。 3、实现全亮、全灭在第二步的基础上，考虑到74LS138输出的有效电平为低电平以及元件限制，故~分别通过一个与非门电路后再和彩灯相接。此时不能实现全灭，故在与非门的另一输入端加入逻辑转换电路，实现当开关为11时使与非门出1，其余状态下不影响与非门。逻辑转换电路功能表如下所示： A B K 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 由上图可知，因为元件数目有限，经分析可知与~相连的与非门均可以用异或门替代。当K=0时，输出不变，即为高电平灯亮；当K=1时，输出取反。最终的电路连接如图：五、实验结果经仿真及实际操作可知，上述设计电路结果正确，满足设计要求。输出显示电路四进制计数器译码电路控制门电路脉冲产生电路