电子线路课程设计报告--序列信号发生器.doc

电子线路课程设计（报告） 题目 序列信号发生器 目 录 一 题目要求与方案论证 1 1.1序列信号发生器 1 1.1.1题目要求 1 1.1.2 方案论证 1 1.2波形发生器与计数器 2 1.2.1题目要求 2 1.2.2方案论证 2 二 电子线路设计与实现 5 2.1序列信号发生器 5 2.2波形发生器与计数器电路设计 5 三 结果与分析 7 3.1 序列信号发生器的实现 7 3.2波形发生器与计数器的实现 9 四 总结与体会 12 参考文献 13 附录 13 一 题目要求与方案论证 1.1序列信号发生器 1.1.1题目要求 用已经掌握的数字电路的相关知识，在Multisim10的运行环境下设计并仿真一个序列信号发生器的实验，要求实现的功能如下： 输入时钟脉冲 逻辑指示灯 数码管显示 0 0 0 1 1 1 2 1 2 3 0 3 4 1 4 5 0 5 6 0 6 7 1 7 8 0 0 1.1.2 方案论证 序列信号发生器是能够循环产生一组或多组序列信号的时序电路，它可以用以为寄存器或计数器构成。序列信号的种类很多，按照序列循环长度M和触发器数目n的关系一般可分为三种： 最大循环长度序列码，M＝2n。 最大线性序列码（m序列码），M=2n－1。 任意循环长度序列码，M＜2n。 通常在许多情况下，要求按照给定的序列信号来设计序列信号发生器。序列信号发生器一般有两种结构形式：一种是反馈移位型，另一种是计数型。 反馈移位型序列码发生器它由移位寄存器和组合反馈网络组成，从移存器的某一输出端可以得到周期性的序列码。其设计按以下步骤进行：根据给定序列信号的循环长度M，确定移存器位数n，2n-1＜M≤2n确定移位寄存器的M个独立状将给定的序列码按照移位规律n位一组，划分位M个状态。若M个状态中出现重复现象，则应增加移存器位 根据M个不同状态列出移存气的状态表和反馈函数表，求出反馈函数F的表式。 检查自启动性能 画逻辑图。计数型序列码发生器它由计数器和组合输出网络两部分组成，序列码从组合输出网络输出。设计过程分两步：根据序列码的长度M设计模M计数器，状态可以自定；按计数器的状态转移关系和序列码的要求设计组合输出网络。由于计数器的状态设置和输出序列的更改比较方便，而且还能同时产生多组序列码。 m序列码也称伪随机序列码，其主要特点是：每个周期中，“1”码出现2n-1次，“0”码出现2n-1次，即0、1出现概率几乎相等。 序列中连1的数目是n，连0的数目是n-1。 分布无规律，具有与白噪声相似的伪随机特性。 电路的根本任务计数器芯片的根本任务—三角波—正弦波变换的电路设计方法。电路图如图所示： 原理分析 采用方波——三角波——正弦波变换的电路设计方法 在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下，要以考虑采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波。 （1）此电路综合运用运放系列模块和差动放大模块。按图连接电路，首先调试方波—三角波。 （2）将Rp3滑动变阻器与C4 断开，由于比较器U1 与积分器U2组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，这两个单元电路可以同时调试。先使Rp1=10KΩ，Rp2取2.5 KΩ--70 KΩ内的任意阻值，否则电路可能会不起振。只要电路接线正确，UO1输出方波，UO2输出三角波，调节Rp2用示波器观察输出波形并记录数据。再将电容换成C2，调试记录数据。 （3）调节正弦波:将Rp3与C4连接，调节Rp3时三角波的输出幅度适当，此时UO3的输出波形应接近正弦波，调整Rp4、Rw可改善正弦波波形。 （4）频率范围:函数发生器的输出频率一般分为若干波段，低频信号发生器的频率范围为：1—10HZ，10--100 HZ，100 HZ –1kHZ，1--10 kHZ，10—100 kHZ，100 kHZ –1MHZ等六个波段，测试并记录本实验的频率范围。 三十秒倒计时电路 系统整体框图： 用74LS169，二进制四位加/减同步计数器和74LS48N，BCD-七段译码器/驱动器 图4 74LS48管脚排列 数码管： LED显示器有共阴极和共阳极两种结构，只介绍共阴极结构。LED显示器是由发光二极管作为为显示字段的数码显示器件，图为一位LE显示器的外形和引脚图，其中七只发光二极管(a~g七段)构成字型“8”，另外还有一只发光二极管dp作为小数点。各段发光二极管的阴极连在一起，将此公共点接地，某一段发光二极管的阴极为高电平时，该段发光。例如，使b、c、f、g这4段发光二极管通电，则显示字符“4”。?L?到输出端，采用反馈清零的方法，使计数到截止，从而实现0~23的计数。 为了实现可逆计数，且在加计数时减计数