《可编程彩灯电路》.doc

实验报告 实验课程：数字电子技术实验 实验名称：可编程彩灯电路 班 级：自动化1002班 小组组长：于寒松 小组成员：李永尧 小组成员：周云 一、实验简介 时序逻辑电路包含组合电路和存储电路两部分。在时序逻辑电路中，任何一个时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来的工作状态，即与原来的输入信号和输出信号有关。由于时序逻辑电路要记忆以前的输入和输出信号，所以存储电路是不可缺少的。存储电路可以由触发器构成，也可以由带反馈的组合电路组成。 可编程彩灯电路实验将传统的四个分离的时序电路：移位寄存器、计数器（分频器）、555定时器和组合电路实验总和为一个完整的设计型的时序、组合电路综合实验。要求学生熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能与使用方法，掌握多片MSI、SSI时序逻辑电路的级联及综合设计技术，并学会组装和调试各种MSI时序逻辑电路。 二、实验目的 1、掌握计数器，移位存储器电路的原理及应用； 2、掌握比较其后译码器电路的应用方法； 3、掌握555电路的应用方法。 三、设计要求 1、设计一组可依次循环闪亮的彩灯，并且可以通过拨码器对LED灯循环闪亮的个数进行控制。 2、分析已给部分电路图的电路功能。 3、完成振荡部分及分频电路的设计。 4、完成整体电路，测试分析实验结果。 5、添加附加功能：设置LED灯进行自动变频闪烁。 四、实验器件 74LS161(2片)、74LS151(1片)74LS194(2片)、74LS138(1片)、74LS148(1片)、NE555（1片）、八位拨码开关（1片）、彩灯（8个） 五、可编程彩灯电路的设计方案、原理及芯片介绍 实验所用芯片介绍 74LS138 当一个选通端（）为高电平，另两个选通端（(())和/(()）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。比如：A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。(2)74LS148 在数字系统中，常采用多位二进制数码的组合对具有某种特定含义的信号进行编码。完成编码功能的逻辑部件称为编码器。编码器有若干个输入，对于每一个有效的输入信号，给与电平信号的形式表示的特定对象，产生唯一的一组二进制代码与之对应。 按照编码信号的特点和要求，编码器分为3类。即二进制编码器，可用与非门构成4-2线、8-3线编码器。二—十进制编码器，将0~9十进制数变成BCD码，如74LS147、优先编码器。 74LSl48芯片工作原理： 74LS148是8-3线优先编码器，其外引线排列如图2所示。~为8个信号输入，低电平有效。为３位代码输出（反码输出）。为选通输入端，当=0时允许编码；当=1时输出和被封锁，编码被禁止。是选通输出端，级联应用时，高位片的端与低位片的端相连接，可以扩展优先编码功能。为优先扩展输出端，级联应用时可作为输出的扩展端。 74LS148功能表 输入 输出 1 ????????1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 ???????0 0 0 0 0 1 0 ??????0 1 0 0 1 0 1 0 ?????0 1 1 0 1 0 0 1 0 ????0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 ???0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 ??0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 ?0 1 1 1 1 1 1 1 1 48芯片工作原理： 74LS148是8-3线优先编码器，其外引线排列如0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 (3)74LS161 74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能。从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端P3，P2，P1，P0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。 74LS161的管脚图： (R为清零端，CP为时钟信号端，P0—P3为输入端，TC为进位输出端，(PE为预