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多路彩灯控制器实验报告--第1页

多路彩灯控制器

目录

摘要······················································

一课程名称·······························

二内容实验·······························

三具体要求·······························

四方案论证·······························

五单元电路·······························

六仿真结果·······························

七实验小结······························

参考文献·······················································

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一，课程名称

多路彩灯控制器

二，内容摘要

当今时代科技发展日异月新，彩灯作为一种景观应用越来越多。在电子电路

设计领域中，电子设计自动化(EDA)工具已成为主要的设计手段。它的发展给电

子系统的设计带来了革命性的变化，EDA软件设计工具，硬件描述语言，可编程

逻辑器件（PLD）使得EDA技术的应用走向普及。本次实验采用十六位移位

寄存器，数据选择器74151，计数器74161.实现十六路彩灯共计六种图案之间

的循环变换和时间调控。采用仿真软件multisim对十六路彩灯的仿真与调试。

三，具体要求

1）十六路彩灯；2）亮灭六种图案，如：等全亮-灯全灭-从左边第一

个开始每隔一个亮左八右八；3）彩灯花样转换时间间隔可调；

四，方案论证

方案一

方案一我们采用两片数据选择器74151，两片计数器74161，和自制十六位移

位寄存器，组成多路彩灯控制器。工作原理：通过十六位移位寄存器的串行输入

端口，输入六种波形信号，产生六种花型。由74161计数器实现花型循环，由数

据选择控制六种波形信号选择。此方案的最主要解决的是十六位移位寄存器的脉

冲输入和六种花型信号脉冲之间的频率关系，当移位脉冲产生一个上升沿时，花

型信号通过串行输入端口左移或右移一位，这就要满足它们之间特定频率关系。

由于电路复杂方案一将电路分为主电路，子电路模块，这样有利于对电路进行

分析和观察。

方案二

方案二采用VHDL语言设计了一个十六路彩灯控制器，六种花型循环变化，有

清零开关，并且可以选择快慢两种节拍。工作原理：整个系统共有三个输入信号

CP，S和K，十六路输出信号。时钟信号CP由外部输入到节拍发生器，节拍选择信

号S先输入到控制器．再由控制器输出选择控制信号Y到节拍发生器，随时控制快

慢节拍的转换。节拍发生器产生的节拍信号分别输出到控制器、编码电路和驱动

电路。编码电路输出反馈信号给控制器，控制器输出信号控制编码电路的各个子

模块交替工作，产生六种花型，再由驱动电路将信号输出到彩灯。K为清零信号，

由外部输^到控制器．K0时，系统回到等待状态，彩灯全灭；KI时．系统工作。

我们采取自顶向下的设计方法，将电路分为控制器和受控制器，各部分电

路的作用如下：

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1．受控电路包括节拍发生器驱动电路和编码电路。

节拍发生器：提供快、慢两种节拍。

驱动电路：提供彩灯