多功能彩灯设计.doc

最新精品文档，知识共享！ PAGE 一、前言 要设计一个?正确的TT?L电路，首先要有基?本的逻辑代?数的分析能?力，并且设计这?样一个没有?记忆功能的?电路，至少还应该?熟悉门电路?、组合逻辑电?路和触发器?。这样的课程?设计可以巩?固和拓展我?们对TTL?电路的了解?，能够学有所?用。这个实验报?告就是对我?们设计和制?作电路的总?结。在设计电路?之前先把电?路分割成几?个小部分，每一部分完?成特定的逻?辑功能。并且先用仿?真软件做出?仿真图。这次设计的?电路图不但?可以自动实?现信号选通?还加入了单?一信号手动?选通开关和?手动左移右?移开关。 二、设计题目 简要说明：利用数字电?路的理论和?知识进行设?计，八个一组的?彩灯按不同?的方式显示?，组成不同的?视觉效果。 设计任务和?基本要求：设计一个循?环可预置序?列发生器，用于控制彩?灯的循环显?示，不同的预置?产生不同的?效果。 基本要求:：实现循环序?列发生器和?彩灯控制电?路，使得彩灯按?一定的规律?循环显示。假定循环规?律为：L1——L8的状态?是0000?1111（0表示灭，1表示亮），每隔一秒L?1——L8的状态?一次循环一?次，即：L1L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 设计控制电?路，可自动预置?4种不同的?初始状态，每隔64秒?改变一次，并在这四种?初始状态循?环，使得彩灯定?时改变显示?的效果。假定每四种?不同的初始?状态：00001?111，00010?001，00110?011，01110?111。 提高要求：1、加手动方向?控制，可使彩灯按?正反两个方?向移动显示?。2、实现自动方?向控制：按左移方向?显示自动预?置的全部四?种效果后，再按右移方?向显示一次?，如此循环。3、自备工作时?钟。 三、题目分析与?设计 根据题目要?求分析得，这个多功能?彩灯电路要?有四种已经?预设好的信?号发出，所以要设计?一个预设信?号产生电路?。在要求的时?间内输出四?种信号中的?一种，同样需要一?个信号选择?电路。最后要有一?个控制信号?位移的电路?，使得电路能?够在预定的?时间内实现?左右位移功?能。 首先设计出?预设信号产?生电路，预设八个高?低电平信号?，在不同时间?内只输出其?中的一个信?号可以用八?选一数据选?择器实现，并用时钟信?号来控制输?出。八选一数据?选择器，例如74l?s151，有八个输入?端，当输出控制?端ABC的?信号在00?0，001，010，011，100，101，110，111八个?信号中依次?循环时，输出端Y分?别为D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7。要按时间输?出信号01?11011?1就可以把?74ls1?51的D0?~D7接上地?与VCC如?下图所示。按这种方法?同样的接好?其他三种信?号，74ls1?51的七管?脚是选通输?入端只有低?电平时74?ls151?才能选择数?据。74ls1?51控制信?号用三片J?K触发器来?产生，由计算得到?如图的所示?的八进制计?数器，能产生由0?00~111循环?的信号，使得Y不断?的从D0~D7中选择?数据输出。 这时已经同?时得到四种?信号，预设信号选?择电路可以?依次选择这?四种信号输?出。同样利用7?4ls15?1原理同上?，只是控制端?的选通信号?变化的时间?不同，在上一部分?的电路中每?一个完整信?号的输出需?要八秒，所以这部分?电路的选通?信号的变化?时间为八秒?变一次。由计算得，把第一部分?的Q0,Q1,Q2通过三?输入与非门?再输出并作?为CP脉冲?，接在同样接?法的触发器?上就可以得?到八秒变一?次的选通控?制信号，接法如下图?，第一部分的?信号输出端?Y1,Y2,Y3,Y4接在第?二部分74?ls151?的信号输入?端，由时钟信号?控制Y选择?的数据。 位移控制电?路，根据题目要?求分析得，输入信号要?用八个信号?显示，并能实现左?移和右移。使用两片7?4ls19?4双向位移?寄存器可以?实现，74ls1?94有CL?OCK时钟?输入端，CLEAR?清零端，ABCD并?行数据输入?端，DSL左移?串行数据输?入端，DSR右移?串行数据输?入端，S0、S1工作方?式控制端，QA,QB,QC,QD输出端?。在位移电路?中不需要清?零，所以CLE?AR一直接?VCC。并行数据输?入端不用。当S0接高?电平，S1接低电?平时实现左?移，S0接低电?平,S1接高电?平实现右移?。每片74l?s194只?有四个输出?端，两片接成八?个串行数据?输入时前一?片的QD应?接在第二片?的左移信号?输入端DS?L，同理第二片?的QD应接?在前一片的?右移输入端?，S0,S1工作方?式控制端的?信号根据题?目要求