数电大作业流水灯
综合设计题
一.流水灯
1.总体思路
8位流水灯始终是一亮七暗的，根据这个特点可以考虑采用74LS138译码器的输出来实现流水灯的循环电路。同时，还可以用74LS161四位二进制计数器来控制74LS138的输入端，从而实现对灯亮灭的控制
2.使用元件
3—8译码器74LS138，四位二进制计数器74LS161，555定时器，七段数码管译码器驱动器4511芯片，数码管，电容，电阻，非门若干。
3.电路原理框图
4.元器件在本电路中的主要功能
○1555定时器
555 定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而
可以改变灯亮时间，而且它的振荡周期为T=0.7
（R1+2R2）C。此处C=0.1uF.由电路参数可知，当
R1为10kΩ时，灯亮时间为0.0014s.它的功能主
要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制
RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上
的同相
电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C
1
的反相输入端的电
输入端的电压为 2VCC /3，C
2
压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC
/3，则比较器 C
的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如
2
果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则
C
1的输出为 0，C
2
的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
电路图如下：
○2 74LS161计数器
74LS161计数器在本电路中的作用是产生000-111脉冲控制
74LS138的A
2A
1
A
，依次选通Y
-Y
7
。产生脉冲序列也可以用74LS191是
四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择74LS161产生脉冲序列。所以采用反馈置数法，产生000-111脉冲序号，时钟脉冲外部接入，原理图如下图所示
○374LS138译码器
74LS138译码器在本电路中的作用主要是选通指示灯发光。它的输出端为一个低电平，经过取反之后可以得到一个高电平，从而控制灯的亮灭。它的工作
原理是：①当一个选通端（E
1）为高电平，另两个选通端E
2
和E
3
为低电平时，
可将地址端（A
0、A
1
、A
2
）的二进制编码在Y
至Y
7
对应的输出端以低电平译出。
举例说明：如果A
2A
1
A
=001，那么Y
1
输出0，其余输出1，经过取反之后Y1为1，
其余为0，因此只剩下与Y1相连的指示灯亮，其余灯不亮。因为要控制八位指示
灯循环点亮，则需要一系列脉冲序列，使得A
2A
1
A
电平发生变化。即依次选通
Y
0-Y
7
，脉冲从000-111。
○44511芯片驱动器
4511芯片驱动器是一种常用的七段数码管译码器驱动器，使输入的二进制数在数码管上以十进制数显示，主要驱动共阴数码管，其引脚图如下图所示。
○5共阴极数码管
在本电路中的作用主要是显示目前是几号灯亮，便于观测。其原理图如下：
采用4511七段显示译码器，显示第几个灯在闪烁，信号从A
0A
1
A
2
A
3
输入，
a,b,c,d,e,f,g,分别接数码管的ABCDEFG,连接数码管和4511还需要限流电阻220数码管驱动电路如下
5.整体电路仿真及结果分析
○1电路仿真
用逻辑分析仪对译码器输出端进行高低电平显示，得到以下结果：
○2结果分析
Y0-Y7输出波形如上图所示，由于Y0-Y7高低电平的变化，所以指示灯会闪烁变化，但必须脉冲频率最好在1KHz以下，以便人眼能够识
别，计数器产生000-111脉冲输入74LS138的输入端，实现Y
0-Y
7
的选
通，从而实现上述功能,每个灯亮的时间为0.014s。
6.不同的思路的流水灯电路
因为流水灯每次只有一个灯亮，且亮灯的方向是逐步移动有规律的。所以还可以考虑用74LS194移位寄存器来实现，每个灯亮的时间为1s。电路图如下：
示波器图形如下：
江苏开放大学实践性环节考核作业 学号 姓名杨杰 课程代码 110056 课程名称中国政治思想史 评阅教师 第次任务 共次任务 江苏开放大学 请同学们完成一篇读书报告。 首先请同学们学习第十二章第一节林则徐的有关内容，完成一篇关于林则徐学习西方思想的读书报告。 题目自拟。 字数不能少于800字。 格式要求： 题目：四号楷体。 正文：小四号宋体。 关于林则徐学习西方思想的读书报告 今天学习有关林则徐的章节，深为林则徐的精神所吸引。 1840年是中国近代史的开端，也就是从这个时候开始，伴随着西方帝国主义国家大举入侵中国，西方资产阶级的民主政治思想和文化开始大批传入中国。经过鸦片战争
的打击，大清帝国的进步官员和知识分子们，开始放眼看世界，林则徐等一批官员和知识分子开始关注西方资本主义的政治制度，军事技术等，并著作了一批介绍西方地理、政治军事制度的书籍《海国图志》《瀛环志略》等。这当中包括西方政治制度中的选举制，三权分立制等民主制度，这些都是近代中国民主思想发展的开端。 由于鸦片战争的惨痛教训，清政府开始寻求救亡图存的政策。而鸦片战争中西方帝国主义国家的坚船利炮让清政府触动最大，也就是在这背景下，清政府内的洋务派在全国各地掀起的“师夷之长技以制夷”的学习西方的改良运动。林则徐魏源等人进一步的对西方的民主制度进行了宣传并开始大量翻译外国书籍，包括政治，法律、科技、文史等各方面，开始广泛学习西方的活动。具体如下： 一、林则徐学习西方思想产生背景 二、当世界资本主义迅速发展的时候,中国还是一个封建社会,处在满族建立的清王朝的统治下。封建专制主义统治下的中国,在乾、嘉以后,衰败日剧,闭关更甚。 三、清政府的闭关锁国,阻碍了中国造船航海业的发展,阻碍了国内手工业的扩大和商品经济的发展,姐碍了资本主义萌芽的成长。而且闭关政策进一步助长了清朝统治集团置身于世界局势之外安于现状顽周保守的虚骄心理,使清代的政治更加腐败。 四、这个时期的林则徐,也和闭关时代其他开明进步分子一样,尽管对中外关系和外国情形有所触及,但严密的闭关政策和闭目塞听的风气,使他对外部世界的认识不可避免的也同样受到严重的局限。但林则徐的可贵之处,就在于他发现自己的知识不足后,没有装腔作势,反而正视现实。勇于放下架子,探求新知。他在中华民族和西方资本主义侵略势力的矛盾斗争的强烈刺激下,适应救亡图存的形式需要,由经世派而成为“开眼派”,并进而成为“学习派”,实现从开眼看现实到开眼看世界再到学习西方的连续飞跃。林则徐之所以和顽固分子不同,而且高于其他开明进步的爱国者,实现思想的连续飞跃,还有其主观因素: 五、第一,把民族自尊建立在比较科学的基础上。实事求是的作风和勇于批判现实的精神,使他有可能通过睁眼现实,比较正确的认清国情,看到“天朝上国”的腐朽与落后。 六、第二,把抵抗外国侵略建立在比较科学的基础之上。寻求“制夷之策”和富强之道的迫切愿望,使他有可能通过开眼看世界,对西方的侵略性与先进性有比较全面的了解,从而勇于抛弃夜郎自大的传统观念。 七、第三,具有敢于“触讳”、追求真理的勇气和精神。 八、二、林则徐学习西方思想的主要内容 九、林则徐认识到,要有效抵抗西方侵略,必须学习西方。发出了像西方学习的先声。在中国近代史上,第一次组织翻译班子,不拘一格,选拔熟悉外情的人才,有计划地,大规模地搜集和编译外国书报。 十、林则徐把西方各国作为一面镜子,已经参照出中国非惟在地理方位上不在世界的中心,特别是在国力方面也并不是万国来朝的中央大国。在中国近代,坦率而明确地承认西方先进和中国落后的是从林则徐开始,这是艰难而珍贵的第一步。一个国家和民族,能够认识自己不容易,反省自己的落后更不容易,特别是在中国对于自己有一种“世界中心”感觉的传统氛围中做到这一点,更是加倍地艰难。林则徐如实承认中国在船炮武器方面“不如夷”了,但却没有因此而悲观气馁、甘居下游。他认识到,当时的军事侵略不是来自比自己落后的民族,而是来自拥有船坚炮利的西方先进国家。甚至在赴戍伊犁的途中,他还念念不忘建立一支“器良、技熟、坦壮、心齐。”的新式水师。 十一、由于对世界各国的基本情况和国际关系有比较具体了解,他有效地利用了美、法两国与英国在对华贸易方面存在的矛盾,利用了英美两国尤其是英国内部均有人
《数据库系统基础》课后练习题 数据库系统基础 课后练习题 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
《数据库系统基础》课后练习题关系代数、关系元组演算、SQL语言 1.分别用关系代数、元组演算、SQL语句完成CAP数据库的查询。 CAP数据库有四个关系(表)： Customers(cid, cname, city, discnt), 客户定义表，描述了客户的唯一标识 cid，客户名称cname，客户所在的城市city，以及该客户购买产品时所可能给予的折扣discnt Agents(aid, aname, city, percent), 代理商定义表，描述了代理商的唯一标识aid, 代理商名称aname, 代理商所在的城市city，以及该代理商销售产品时所可能给予的佣金/提成percent(以百分比形式表达) 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
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东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称：数字逻辑电路设计实践 第 4 次实验 实验名称：基本时序逻辑电路 院（系）：信息科学与工程学院专业：信息工程姓名：学号： 实验室: 实验组别： 同组人员：无实验时间： 评定成绩：审阅教师：
时序逻辑电路 一、实验目的 1.掌握时序逻辑电路的一般设计过程； 2.掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求； 3.掌握时序逻辑电路的基本调试方法； 4.熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。 二、实验原理 1.时序逻辑电路的特点（与组合电路的区别）： ——具有记忆功能，任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号，而且还取决于电路原来的值，或者说还与以前的输入有关。 2.时序逻辑电路的基本单元——触发器（本实验中只用到D触发器） 触发器实现状态机（流水灯中用到） 3.时序电路中的时钟 1)同步和异步（一般都是同步，但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端） 2)时钟产生电路（电容的充放电）：在内容3中的32768Hz的方波信号需要自己通过 电路产生，就是用到此原理。 4.常用时序功能块 1)计数器（74161） a)任意进制的同步计数器：异步清零；同步置零；同步置数；级联 b)序列发生器 ——通过与组合逻辑电路配合实现（计数器不必考虑自启动） 2)移位寄存器（74194） a)计数器（一定注意能否自启动） b)序列发生器（还是要注意分析能否自启动） 三、实验内容 1.广告流水灯 a.实验要求 用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水等由8个LED组成，工作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移。 ①写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路。 ②将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路。 ③将TTL连续脉冲信号加到系统时钟端，用示波器和逻辑分析仪观察并记录时钟脉冲 CLK、触发器的输出端Q2、Q1、Q0和8个LED上的波形。 b．实验数据 ①设计电路。 1）问题分析 流水灯的1暗7亮对应8个状态，故可采用3个触发器实现；而且题目要求输出8个信号控制8个灯的亮暗，故可以把3个触发器的输出加到3-8译码器的控制端，对应的8个译码器输出端信号控制8个灯的亮暗。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 数字电子技术基础大作业 课程名称：数字电子技术基础 设计题目：血型与状态机 院系： 班级： 设计者： 学号： 哈尔滨工业大学
血型逻辑电路设计 一实验目的 1.掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法。 2.掌握采用Xilinx_ISE软件开发可编程逻辑器件的过程。 3.学会设计血型能否输血的数字电路。 4.掌握Verilog HDL描述数字逻辑电路与系统的方法。 二设计要求 1.采用BASYS2开发板开关，LED，数码管等制作验证能否输血的电路。 2.采用Xilinx_ISE软件进行编程、仿真与下载设计到BASYS2开发板。三电路图 1.电路模块图（简化） 应用： 2.内部电路组成（简化）
四 编程 1.源程序 module xuexing(M, N, P, Q, E,F,G,OUT,CTL,clk,bi); input M; input N; input P;
output E; output[3:0] F; output[3:0] G; output[7:0] OUT; output[3:0] CTL; reg E; reg[3:0] F; reg[3:0] G; reg[7:0] OUT; reg[7:0] OUT1; reg[7:0] OUT2; reg[7:0] OUT3; reg[7:0] OUT4; reg[3:0] CTL=4'b1110; output bi; reg bi; integer clk_cnt; reg clk_400Hz; always @(posedge clk) //400Hz扫描信号if(clk_cnt==32'd100000) begin clk_cnt <= 1'b0; clk_400Hz <= ~clk_400Hz; end else clk_cnt <= clk_cnt + 1'b1; //位控制 reg clk_1Hz; integer clk_1Hz_cnt; //1Hz发声信号 always @(posedge clk) if(clk_1Hz_cnt==32'd2*******-1) begin clk_1Hz_cnt <= 1'b0; clk_1Hz <= ~clk_1Hz; end else clk_1Hz_cnt <= clk_1Hz_cnt + 1'b1; always @(posedge clk_400Hz) CTL <= {CTL[2:0],CTL[3]}; //段控制 always @(CTL) case(CTL) 4'b0111: OUT=OUT1; 4'b1011:
第五次实验报告 第五次实验要求学生完成如下任务： 广告流水灯： 用时序期间、组合器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水灯由8个LED组成，工作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移， 1)写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路 2)验证实验电路的功能 3)将1秒连续脉冲信号加到系统时钟端，观察并记录时钟脉冲CP、触发器的输出端 Q2、Q1、Q0的波形 实验5.1 一、实验原理图 设ZZ0ZZ1ZZ2ZZ3ZZ4ZZ5ZZ6ZZ7分别为8个灯的输出段，由题意得卡诺图如下： 触发器输出端输出端 QQ2QQ1QQ0ZZ0ZZ1ZZ2ZZ3ZZ4ZZ5ZZ6ZZ7 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 通过74161对时钟脉冲进行计数输出，利用74138进行译码输出。
实验原理图： 二、实验目的 广告流水灯： 用时序期间、组合器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水灯由8个LED组成，工作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移， 1)写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路 2)验证实验电路的功能 将1秒连续脉冲信号加到系统时钟端，观察并记录时钟脉冲CP、触发器的输出端Q2、Q1、Q0的波形 三、实验器材 1.实验材料 74HC161、74HC138、面包板、发光二极管1KΩ电阻和导线 2.实验仪器 口袋实验室 四、实验步骤 1.按上图所示原理图在面包板上连接好实物图 2.连接pocketlab，引脚7接时钟，引脚0~2分别接触发器输出端QQ0QQ1QQ2，观察逻辑 分析仪波形及小灯泡的亮灭情况。
数电大作业实验报告如图是CODE3的case语句程序，该模块是一个编码器，即将输入的8位琴键信号进行编码，输出一个4位码，最多能对应16个音符（若有16个键）。 如图所示是INX2CODE的case语句程序，该模块是一个译码器，它将来自键盘输入的编码信号译码成数控分频器SPK0输出信号的频率控制字。 另外两个模块是M_CODE和DCD7SG，它们的case语句程序如上图所示。前者的功能是将来自CODE3的键盘编码译成简谱码和对应的音调高低值H，后者是一个数码管7段显示译码器，负责将简谱码译成数码管的显示信号。 如图所示是SPK0模块的内部结构。其中的计数器CNT11B是一个LPM宏模块，这是一个11位二进制加法计数器。在设置其结构参数时，应该选择同步加载控制，即sload（Synchronous Load），这样能较好地避免来自进位信号cout中可能的毛刺影响。异步加载aload极易受到随机窄脉冲的误触发，在此类电路中不宜采用。图中D触发器和反相器的功能是将用于控制加载的进位信号延迟半个时钟周期，一来也是为了滤除可能的毛刺，以免对加载更为可靠，因为这时，时钟上升沿正好处于加载脉冲的中点。 模块CODE3,INX2CODE和SPK0的主要工作过程是这样的： 当按琴键后，产生的数据经编码器获得一个编码（例如，当按下第二个键，对应0010，即2），它对应模块INX2CODE中的一个值（2对应390H）。当这个值（如390H）被置入模块SPK0中的11位可预置计数器中后。由于计数器的进位端与预置数加载段端相连，导致此计数器将不断以此值作为计数起始值，直至全1。
以下以预置值为390H为例，来计算SPK0输出信号的频率值。 当以390H为计数器起始值后，此计数器成为一个模（7FFH-390H=46FH=1135）的计数器。即每从CLK端输入1135个脉冲，BEEP端输出一个进位脉冲。由于输入的时钟频率是1MHz （周期是1us），于是BEEP输出的信号频率是1/（1135us）=841Hz。 由下面电子琴的顶层电路可见，SPK0的输出信号经过一个由D触发器接成的T’触发器后才输出给蜂鸣器。这时信号被作了二分频，于是，预置值390H对应的与蜂鸣器发音的基频F 约等于440Hz。 B 电子琴顶层电路中T’触发器有两个功能，一个作用是作二分频器；另一个作用是作为占空比均衡电路。这是因为由SPK0模块输出信号的脉宽极窄，功率极低，无法驱动蜂鸣器，但信号通过T’脉宽就均匀了（F 的占空比为50%）。 B 如图所示是电子琴顶层设计电路，含2个输入口和3个输出口。 1.工作时钟CLK，频率：1MHz。用于在主控模块中产生与琴键对应的振荡频率，以驱动蜂 鸣器发出相应的声音。 2.琴键输入DIN[7..0].8个音符，8位中只能有一位为0，即8个琴键中每一时刻只能按 一个键。 3.输出端口SPK0用于驱动蜂鸣器。 4.输出信号LED接数码管，用于显示对应的简码谱。H显示音高低。
哈尔滨工业大学 <<数据库系统>> 实验报告之一 (2014年度春季学期)
实验一交互式SQL语言 一、实验目的 ●掌握SQL语句的语法 ●着重熟悉掌握利用SQL编写Select查询的方法 ●熟悉SQLite的用法 二、实验内容 ●1) 双击打开sqlite3.exe，该程序为SQLite数据库管理系统 ●2) 利用.help查看SQLite支持的控制台系统命令。注意系统命令结尾处 没有结束符“;”
●3) 阅读.help中对.databases 命令的说明，并查看输出结果 ●4) 阅读.help中对.open命令的说明，并使用该命令创建一个数据库（名 字任意）后缀名统一为“.db3”（可以没有后缀名，但不推荐） ●5) 再次运行.databases 命令，与步骤3的输出结果对比 ●6) 阅读.help中对.tables命令的说明，并使用该命令查看当前数据库的所 有表 ●7) 创建满足要求的关系表（使用create table） ●表一 ●表名：College（存储大学的信息） ●属性：cName（字符串存储的大学名字），state（字符串格式的大学所在
州），enrollment（整数形式的大学入学学费） ●表二 ●表名：Student（存储学生的信息） ●属性：sID（整数形式的学号），sName（字符串形式的学生名字），GPA （小数形式的成绩），sizeHS（整数形式的所在高中规模） ●表三 ●表名：Apply（存储学生申请学校的信息） ●属性：sID（整数形式的学号），cName（字符串形式的大学名字），major （字符串形式的专业名字），decision（字符串形式的申请结果） ●8）利用.tables查看当前数据库中的表，对比步骤6中的运行结果 ●9) 利用如下命令，将存储在txt文件中的元组导入数据库的关系中●.separator "," ●.import dbcollege.txt College ●.import dbstudent.txt Student ●.import dbapply.txt Apply
**大学 物理学院 单片机花样流水灯设计实验 课题：花样流水灯设计 班级: 物理 *** 姓名: *** 学号: ……………
当今时代的智能控制电子技术，给人们的生活带来了方便和舒适，而每到晚上五颜六色的霓虹灯则把我们的城市点缀得格外迷人，为人们生活增添了不少色彩。 制作流水灯的方法有很多种，有传统的分立元件，由数字逻辑电路构成的控制系统和单片机智能控制系统等。本设计介绍一种简单实用的单片机花样流水灯设计与制作，采用基于MS-51的单片机AT89C51和发光二极管、晶振、复位、电源等电路以及必要的软件组成的以AT89C51为核心，辅以简单的数码管等设备和必要的电路，设计了一款简易的流水灯电路板，并编写简单的程序，使其能够自动工作。 本设计用AT89C51单片机为核心自制一款简易的花样流水灯，并介绍了其软件编程仿真及电路焊接实现，在实践中体验单片机的自动控制功能。该设计具有实际意义，可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛应用。 关键字：AT89C51 单片机流水灯数码管
1. 单片机及其发展概况 单片机又称为单片微计算机，其特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。单片机作为一种高集成度微型计算机，已经广泛应用于工业自动化控制、智能仪器仪表、通信设备、汽车电子与航空航天电子系统、智能家居电器等各个领域。 2. Protues仿真软件简介 Protues以其数量众多的元件数据库、标准化的仿真仪器、直观的捕获界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果, 为电子工程设计节约研发时间，节省了工程设计费用。利用Protues软件设计一款通过数码管显示计数时间的流水灯电路及Keil C软件编程后，再将两者关联则可以简单快速的进行仿真。 【实验设计目标】 设计要求以发光二极管作为发光器件，用单片机自动控制，对8个LED 灯设计至少3种流水灯显示方式，每隔20秒变换一次显示花样，计时通过一个二位七段数码管显示。
数字电子技术应用Verilog HDL设计计数器 学院:航天学院 班级: 学号: 姓名: 教师:
设计要求：利用Verilog HDL设计一个以自己学号后三位为模的计数器。 设计步骤：首先我的学号后三位为114，因此计数器范围是0到113一共114个数。然后根据此要求编写功能程序以及激励源的相关程序，第三步在modelsim下进行实验调试，看所编程序能否实现预期功能，然后再把相关实验数据截图记录。 程序代码： modulejishuqi(out,reset,clk); output [7:0] out; inputreset,clk; reg [7:0] out; always @(posedgeclk) begin if(!reset)out<=8'h00; else if(out>=113)out=8'h00; else out<=out+1; end endmodule 激励源设置程序： `timescale 1 ns/ 1 ps modulejishuqi_test(); regclk; reg reset; wire [7:0] out; jishuqi i1 ( .clk(clk), .out(out), .reset(reset) ); initial begin #1 clk=0; #10 reset=0; #40 reset=1; end always #20 clk=~clk ; endmodule Modelsim仿真波形图：
注二进制数01110001化成十进制数为113，因此得到了正确的波形图。RTL Viewer Technology Map Viewer
1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATM EL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz 工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要
流水灯电路的制作与测试 【知识目标】 ●理解时序逻辑电路的基本概念及分类。 ●掌握同步和异步时序逻辑电路的分析方法。 ●理解计数器的逻辑功能及原理。 ●掌握寄存器电路的基本工作原理，理解移位寄存器的逻辑功能。 【技能目标】 ●能用触发器制作与调试各种同步计数器。 ●能用集成计数器制作任意进制的计数器。 ●熟悉集成移位寄存器逻辑功能和各控制端的作用，能构成实用电路。 ●多种方法实现流水灯电路，且进一步完善流水灯功能。 任务一用移位寄存器构成流水灯电路 一、分析任务 在一些数字系统中，有时需要系统按照事先规定的顺序进行一系列的操作。这就要求系统的控制部分能给出一组在时间上有一定先后顺序的脉冲，再用这组脉冲形成所需要的各种控制信号。 二、相关知识 在数字系统中，常常需要将一些数码、运算结果和指令等暂时存放起来，然后在需要的时候再取出来进行处理或运算。这种能够用于存储少量二进制代码或数据的时序逻辑电路，称为寄存器。 寄存器用于暂时存放二进制代码，它是数字系统中重要的部件之一。寄存器的主要组成部分是具有记忆功能的双稳态触发器。一个触发器可以存储一位二进制代码，所以要存放n位二进制代码，就需要n个触发器。 按照功能的不同，可将寄存器分为数码寄存器和移位寄存器两大类。 1. 数码寄存器 数码寄存器具有寄存数据和清除原有数据的功能。现以集成四位数据寄存器74LSl75来说明数据寄存器的电路结构和功能。74LSl75是用D触发器组成的四
位数据寄存器。它的逻辑图和管脚排列图如图7-11所示。 (a)逻辑图 (b)管脚排列图 图7-11 四位集成数码寄存器74LS175 74LS175的功能表见表7-11，CP 是时钟端，CR 是异步清零端，D 0～D 3是数据输入端，Q 0～Q 3是数据输出端。其功能如下。 表7-11 74LS175的功能表 ①异步清零。只要CR ＝0，就可使输出端清零，而与时钟无关。清零后，将 CR 接高电平，数据才能正常存人。 ②并行输入/输出。在CR ＝1的前提下，(将需要存人的四位二进制数据送到数据输入端D 0～D 3)，在CP 脉冲上升沿的作用下，将D 0～D 3的数据并行存入Q 0～Q 3，同时也可取出存人的数码的反码。 ③记忆保持。当只CR ＝1且CP ＝0时，各触发器保持原状态不变，数据寄存器处于保持状态。 无论寄存器中原来的内容是什么，只要送数控制时钟脉冲CP 上升沿到来，加在并行数据输入端的数据D 0～D 3将立即被送入寄存器中，有 32103210Q Q Q Q D D D D
数电作业 课程名称：数字电子技术基础课程时间：2015年秋 授课教师：康磊 学生姓名：XXX 学生班级： 学生学号：
联系电话： 哈尔滨工业大学英才学院 2015年12月 大作业一 一、设计目的
利用Verilog HDL设计一个电路，使其可以检测输入的一段由二进制数组成的序列，若序列中有连续的三个或者三个以上的1，则电路下一个时钟到来时输出为1，否则为0。状态转换图如图所示。 二、设计步骤 1、安装ISE14.2，并学会如何仿真。 2、根据状态图编写verilog程序。 3、仿真并生成仿真波形图。 4、保存项目并完成报告。 三、程序源代码 1、主程序 `timescale 1ns / 1ps module shudian1(clk,rst,din,out); input clk,rst,din; output out; reg[2:1] y, Y; reg out; parameter A=2'b00,B=2'b01,C=2'b10,D=2'b11; always @(posedge clk or negedge rst) begin if(!rst)y <= A;
elsey <= Y; end always@(y or din) begin case(y) A: begin out = 0; if(din) Y=B; else Y=A; end B: begin out = 0; if(din) Y=C; else Y=A; end C: begin out = 0; if(din) Y=D; else Y=A; end D: begin out = 1; if(din) Y=D; else Y=A; end default:begin out = 0; Y = A; end endcase end endmodule 2、测试程序 `timescale 1ns / 1ps module sudian11; // Inputs reg clk; reg rst; reg [20:0]data; assign din=data[20]; // Outputs wire out;
数字电路流水灯设计 一：方案论证与比较 1：工作时钟源设计 （1）采用555定时器接成的多谐振荡器。 555定时器是多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器，使用灵活，方便。555定时器在波形产生和交换，测量与控制中应用广泛成熟准确。 （2）采用三极管多谐振荡器 三极管多谐振荡器是一种矩形脉冲产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。由于矩形波中含有丰富的多次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器工作时，电路的输出在高、低电平间不停地翻转，没有稳定的状态，所以又称为无稳态触发器。 （3）方案比较 555定时器接成的多谐振荡器产生的时钟信号驱动能力较强，555通过改变R和C的参数就可以改变振荡频率，电路参数容易确定，使用简单，信号稳定，调试方便，而三极管多谐振荡器，不易调试，输出信号驱动能力不强且信号不够稳定，故选用555定时器接成的多谐振荡器作为系统的时钟源。
2流水灯驱动电路设计 本次项目中使用1片4位同步二进制计数器74LS161，其Q0,Q1,Q2脚输出三位二进制顺序脉冲000-001-010-011-100-101-110-111，时钟源为555定时器的输出方波。 与Q0,Q1,Q2相连接的是一片38译码器74LS138的A0，A1，A2引脚，Y0—Y7依次输出负脉冲。其是引脚输入脉冲为时钟源为555定时器的输出方波经一片74LS14反相器反相后的时钟脉冲，其74LS138真值表如下： 8个LED以共阳接法分别接于Y0—Y7，依次点亮，其亮灭频率由555定时器产生的时钟频率为准。 二参数计算 555定时器外接电阻计算
图 1 数字抢答器框图 数字抢答器的设计 1 设计目的 （1）熟悉集成电路的引脚安排。 （2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。 （3）了解面包板结构及其接线方法。 （4）了解数字抢答器的组成及工作原理。 （5）熟悉数字抢答器的设计与制作。 2 设计思路 （1）设计抢答器电路。 （2）设计可预置时间的定时电路。 （3）设计报警电路。 （4）设计时序控制电路。 3 设计过程 3.1方案论证 数字抢答器总体方框图如图1所示。 其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置于“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
3.2电路设计 抢答器电路如图2所示。 图2 数字抢答器电路 该电路完成两个功能： 一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编 号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。 工作过程：开关S 置于“清除”端时，RS 触发器的R 端均为０，４个触发器输出置０，使74LS148的ST ＝０，使之处于工作状态。当开关S 置于“开始”时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S 5），74LS148的输出,010012=Y Y Y ,0=EX Y 经RS 锁存后，1Q=1，BI =1，74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101，经译码显示为“5”。此外，1Q ＝１，使74LS148ST ＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的,1=EX Y 此时由于仍为1Q ＝１，使ST ＝１，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将Ｓ开关重新置于“清除”然后再进行下一轮抢答。 （74 LS148为8线—3线优先编码器，表2.1为其真值表，图2.3为逻辑图。）
子技术》大作业 电子技术基础是一门实践性很强的课程。数字电路大作业是在学完本门课程后，对所学知识的综合性考察。大作业分成两种形式：理论设计和实物制作，大家可以自由选择，要求附后。希望同学们借助教材、参考书以及互联网等，充分发挥想象力和创造力，认真完成本次大作业。 【理论设计要求】 1.每3人一组，完成其中一个题目。每人写出一份设计报告，而每组只提交一份报告，网上提交，完成时间截至第18周，逾期系统自动关闭。 2.鼓励有条件的同学应用Multisim或Orcad/Pspice等软件对所设计电路进行仿真。 3.不能使用单片机实现。 4.将对设计报告进行评定打分并作为平时成绩计入期末总成绩。 【实物制作要求】 1.制作出一个实用的电子电路，具体不限，能成功演示其功能。 2.一人或者两人一题。 3.写出简单的设计说明，并于网上提交。 4.将对实物制作情况评定打分并作为平时成绩计入期末总成绩。 【报告内容】 1. 目录 2. 设计目的及要求
工作原理、系统方框图 4. 各部分选定方案及电路组成、相关器件说明 5. 调试过程（如果没做实物，可免） 6. 设计结论 7 设计心得与总结（要具体落实到小组各成员） 8. 参考文献 9. 附录 附录一：元器件清单 附录二：总体设计图 附录三：仿真结果（可无） 附录四：小组各成员所做工作说明（设计者排序），每个成员对最终方案的贡献（哪个地方是谁设计的） 【理论设计题目】 NO.1 设计一个输血—受血判别电路，当输血者和受血者的血型符合相关规则，配型成功，受血者可以接受输血者提供的血液，用LED指示配型成功与否。 NO.2 循环彩灯电路
Harbin Institute of Technology 数字电路自主设计实验 院系：航天学院 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 哈尔滨工业大学
一、实验目的 1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。 3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 5．数电课程实验为我们提供了动手实践的机会，增强动手实践的能力。 二、实验要求 设计流水灯，即一排灯按一定的顺序逐次点亮，且可调频、暂停、步进。 三、实验步骤 1．设计电路实现题目要求，电路在功能相当的情况下设计越简单越好； 2. 画出电路原理图（或仿真电路图）； 3.元器件及参数选择； 4.电路仿真与调试； 5.到实验时进行电路的连接与功能验证，注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉，注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片； 6.找指导教师进行实验的检查与验收； 7.编写设计报告：写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，心得体会。 四、实验原理 设计流水灯的方法有很多种，我的设计思路是： 利用555定时器产生秒脉冲信号，74LS161组成8进制计数器，74LS138进行译码，点亮电平指示灯。并通过调节555的电阻，实现频率可调。通过两与非门，实现暂停、步进功能。
1.秒信号发生器 （1）555定时器结构（2）555定时器引脚图 （3）555定时器功能表 （4）555定时器仿真图
2. 74LS161实现8进制加计数 74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,它可以灵活地运用在各种数字电路，以及单片机系统中实现分频器等很多重要的功能。 （1）74LS161同步加法器引脚图 管脚图介绍: 始终CP和四个数据输入端 P0-P3 清零CLR 使能EP,ET 置数PE 数据输出端Q0-Q3 进位输出TC （2）74LS161功能表 （5）74LS161仿真图 对74LS161进行八进制计数改组，需要一个与非门，即芯片74LS00,也就是将74LS161的输出端通过与非门，当输出为8时将输出为高电平的端口与非后接到74LS161的清零段。即计数到8是异步清零，所以74LS161变为八进制计数。
数电大作业流水灯-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
综合设计题 一.流水灯 1.总体思路 8位流水灯始终是一亮七暗的，根据这个特点可以考虑采用74LS138译码器的输出来实现流水灯的循环电路。同时，还可以用74LS161四位二进制计数器来控制74LS138的输入端，从而实现对灯亮灭的控制 2.使用元件 3—8译码器74LS138，四位二进制计数器74LS161，555定时器，七段数码管译码器驱动器4511芯片，数码管，电容，电阻，非门若干。 3.电路原理框图 4.元器件在本电路中的主要功能 ○1555定时器 555 定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而 可以改变灯亮时间，而且它的振荡周期为T=0.7 （+2）C。此处C=0.1uF.由电路参数可知，当 R1为10kΩ时，灯亮时间为0.0014s.它的功能主 要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控 制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加 上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1的同相 输入端的电压为 2VCC /3，C2的反相输入端的电压 为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2的输出为 0， 可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1的输出为 0，C2的输出为 1， 可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。电路图如下：
○2 74LS161计数器 74LS161计数器在本电路中的作用是产生000-111脉冲控制 74LS138的A 2A 1 A ，依次选通Y -Y 7 。产生脉冲序列也可以用74LS191是 四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择74LS161产生脉冲序列。所以采用反馈置数法，产生000-111脉冲 序号，时钟脉冲外部接入，原理图如下图所示 ○374LS138译码器
流水灯电路图和程序 #include
要用PROTEL99画好电路图。还要写好程序。画图的也只能发到我的邮箱里面吧。邮箱：。谢谢各位。 提问者：woxinruozai - 五级 最佳答案 从原理图可以看出，如果我们想让接在P1.0口的LED1亮起来，那么我们只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平就可以；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭方法方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将LED2～LED8依次点亮、熄灭，依始类推，8只LED变会一亮一暗的做流水灯了。 实现8个LED流水灯程序用中文表示为：P1.0低、延时、P1.0高、P1.1低、延时、P1.1高、P1.2低、延时、P1.2高、P1.3低、延时、P1.3高、P1.4低、延时、P1.4高、P1.5低、延时、P1.5高、P1.6低、延时、P1.6高、P1.7低、延时、P1.7高、返回到开始、程序结束。 从上面中文表示看来实现单片机流水灯很简单，但是我们不能说P1.0你变低，它就变低了。因为单片机听不懂我们的汉语的，只能接受二进制的“1、0......”机器代码。我们又怎样来使单片机按我们的意思去工作呢？为了让单片机工作，只能将程序写为二进制代码交给其执行；早期单片机开发人员就是使用人工编写的二进制代码交给单片机去工作的。今天，我们不必用烦人的二进制去编写程序，完全可以将我们容易理解的“程序语言”通过“翻译”软件“翻译”成单片机所需的二进制代码，然后交给单片机去执行。这里的“程序语言”目前主要有汇编语言和C语言两种；在这里我们所说的“翻译”软件，同行们都叫它为“编译器”，将“程序语言”通过编译器产生单片机的二进制代码的过程叫编译。前面说到，要想使LED1变亮，只需将对应的单片机引脚电平变为低电平就可以了。现在让我们将上面提到的8只LED流水灯实验写为汇编语言程序。 实现8个LED流水灯汇编语言源程序liu01.asm ;----- 主程序开始----- START: CLR P1.0 ;P1.0输出低电平,使LED1点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序 SETB P1.0 ;P1.0输出高电平,使LED1熄灭 CLR P1.1 ;P1.1输出低电平,使LED2点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序 SETB P1.1 ;P1.1输出高电平,使LED2熄灭 CLR P1.2 ;P1.2输出低电平,使LED3点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序 SETB P1.2 ;P1.2输出高电平,使LED3熄灭 CLR P1.3 ;P1.3输出低电平,使LED4点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序 SETB P1.3 ;P1.3输出高电平,使LED4熄灭 CLR P1.4 ;P1.4输出低电平,使LED5点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序
哈工大数电大作业-作业1-计数器 数电大作业 1 计数器 一、实验目的 1.学习使用Verilog HDL语言，并学会使用进行Quartus H软件编 程和仿真； 2.掌握数字电路的设计方法，熟悉设计过程及其步骤； 3.培养学生的动手能力，能学以致用，为今后从事电子线路设计 打下良好基础； 4.巩固加深对数电知识的理解，在仿真调试过程中，能结合原理 来分析实验现象； 二、实验内容 1.设计内容及要求 1)利用 Verilog HDL 设计一个以自己学号后三位为模的计数器； 2)编写源程序；
3)给出仿真电路图和仿真波形图； 2.需求分析： 由于本人的学号为 7112130501，后 3 位为 501，为便于观察，选取中间三位为进制来编写加法计数器，以保证与他人的区别性，即编一个以 213 为模的加法计数器。若采用同步清零的方法，则计数为 0~212，化为二进制数即为 0 0000 0000计到 0 1101 0100。
3. 编写源代码: module count_213(out, data, load, reset, elk); output [8:0] out; i 叩ut [8:0] data; input load ，reset, elk; reg [8:0] out; always ?(posedge elk) begin 辻(！reset)out=9, hOOO; else if (load)out=data; else if (out>=212)out=9, hOOO; else out=out+1; end endmodule 程序说明: 该计数器为一个9位计数器，计数范围0~212,具有同步同 步置数和同步清零功能。时钟的上升沿有效，当elk 信号的上升 沿到来时，如果清零信号为0,则清零；若不为0,计数器进行计 数，计至212处同步清零。 4. 画出仿真电路图： 图1为同步置数、同步清零加法计数器的仿真电路图 //elk 上升沿触发 〃同步清零，低电平有效 //同步预置 〃计数最大值为212,超过清零 〃计数