八路循环彩灯的设计方案
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电子课程设计——8路彩灯显示目录一、设计任务与要求——————————————3二、总体框图—————————————————3三、选择器件—————————————————4四、功能模块—————————————————5五、总体设计电路———————————————7六、总结———————————————————9参考文献—————————————————9八路彩灯设计一、设计任务与要求控制8个LED进行花色显示,设计五种模式:LED从左到右依次闪烁;LED 从右到左依次闪烁;LED从中间到两边依次闪烁;LED奇数指示灯依次闪烁;LED偶数指示依次闪烁。
五种模式循环切换,复位键(CLR)控制系统的运行与停止。
二、总体框图方案一:图(1)方案一框图时钟输入:给分频电路时钟脉冲;计数器:控制五种循环模式的转换;移位寄存器:通过移位实现每种模式的所有状态;LED显示:彩灯演示;清零输入:CLR键,实现复位功能。
方案二;图(2)方案二框图时钟输入:给分频电路时钟脉冲;控制电路:状态机,当时钟输入给状态机一个脉冲输入后,状态机就会自动进行第一种循环,当第一种循环结束后,状态机会自动进行下一个循环,依次类推,当第五种循环模式结束后,状态机就会自动转换到第一种模式,这样一直循环下去。
LED显示:彩灯演示;清零输入:CLR键,实现复位功能;方案选择:方案二;选择理由:结构简单,易于实现。
三、选择器件1、Quartus II 6.0 软件;2、FPGA适配器实验板:标准配置是EP1C12Q240C8;3、下载接口是数字芯片的下载接口(JTAG),下载形式为USB-Blaster,主要用于FPGA芯片的数据下载;4、时钟源;5、电源、八个LED灯。
四、功能模块1、LED(状态机)模块图(3)LED(状态机)模块LED模块由两个主控进程控制,时序进程和辅助进程组成,各进程分工明确。
在完整的循环过程中,状态机中最先启动的是以CP为敏感信号的时序进程,当时序进程被启动后,按顺序进行五种循环模式,当CLR接收到一个低电平脉冲时,循环将自动恢复到第一种循环模式,继而进行循环.2、LED模块VHDL程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cdxs isport(led : out std_logic_vector(7 downto 0);vga: out std_logic_vector(3 downto 0); ---控制小灯亮暗cp ,clr : in std_logic;ledd: out std_logic); ---20MHZ clock signalend cdxs;architecture one of cdxs is--signal fre :STD_LOGIC;signal s :std_logic_vector(5 downto 0); ---6花色signal s1 :std_logic_vector(7 downto 0); ---赋值给8个小灯beginvga<="0001";p1:process(cp,clr)beginif clr='1' thens<= "000000";ledd<=s(1);elsif cp'event and cp='1' thenif s<="100010" then s<=s+1;elses<="000000";end if;end if;ledd<=s(1);if s= "000000" then s1<="10000000";elsif s= "000001" then s1<="01000000";elsif s= "000010" then s1<="00100000";elsif s= "000011" then s1<="00010000";elsif s= "000100" then s1<="00001000";elsif s= "000101" then s1<="00000100";elsif s= "000110" then s1<="00000010";elsif s= "000111" then s1<="00000001";elsif s= "001000" then s1<="00000010";elsif s= "001001" then s1<="00000100";elsif s= "001010" then s1<="00001000";elsif s= "001011" then s1<="00010000";elsif s= "001100" then s1<="00100000";elsif s= "001101" then s1<="01000000";elsif s= "001110" then s1<="10000000";elsif s= "001111" then s1<="00011000";elsif s= "010000" then s1<="00100100";elsif s= "010001" then s1<="01000010";elsif s= "010010" then s1<="10000001";elsif s= "010011" then s1<="10000000";elsif s= "010100" then s1<="00100000";elsif s= "010101" then s1<="00001000";elsif s= "010110" then s1<="00000010";elsif s= "010111" then s1<="01000000";elsif s= "011000" then s1<="00010000";elsif s= "011001" then s1<="00000100";elsif s= "011010" then s1<="00000001";elsif s= "100000" then s1<="11111111";else s1<="00000000";end if;led<=not s1;3、仿真结果图(4)时序仿真图仿真分析:有仿真结果可以看出,在清零端 CLR输入无效时,在时钟脉冲的作用下,LED[7..0]的状态分别为011111111,10111111,11011111,11101111,11110111,11111011,11111101,11111110。
工作原理
该电路先由光敏电阻、继电器、9014三极管组成光控制电路,电路的光敏电阻受到光的照射下,光敏电阻呈低阻状态,使9014三极管的基极电位降低,处于截止状态,继电器K不吸合,灯不亮;当光敏电阻不受到光照条件,光敏电阻的阻值逐渐变大,9014三极管的基极电位上升,当上升到一定程度后,9014三极管导通,继电器K吸合,电路有输出,灯亮。
再由555定时器、74LS90计数器、74LS138译码器组成八路彩灯循环电路(如图2)。
74LS90计数器的时钟
由555震荡电路提供,改变555的震荡频率可改变计数器的计数快慢,即可控制彩灯的闪烁快慢,计数器输出信号输入至138译码器,由138译码,根据计数器输出不同的计数结果,即可控制138译码器译码得到8种不同的输出信号,决定控制彩灯的循环变化。
显然,不同的计数器与译码器电路,得到的是不同的彩灯循环控制结果。
若译码器不变,在计数器的控制端输入不同的控制信号,进行不同的计数,则在输出端可见不同的彩灯循环输出。
八路彩灯课程设计--八路彩灯控制器的设计课程设计报告课程: 数字电路题目:八路彩灯控制器的设计院系: 物理与电子信息学院专业: 2011级电子信息科学与技术学号: 20111302031姓名: 李俊完成日期: 2008 年 6 月 22 日摘要:本次八路彩灯电路的制作主要采用74LS194芯片接成扭环形结构的移位寄存器来实现,通过555定时电路组成多谢振荡电路。
整个电路主要由移位寄存器、控制电路、脉冲发生器构成8个彩灯的循环控制,并且可以组成多种花型。
关键词:控制、循环、555定时电路一、设计内容与设计要求1.设计目的⑴学会将一个实际情况抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。
⑵掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。
⑶掌握实际输出电路不同要求的实现方法。
2.设计任务八路彩示系统,该系统实现以下功能:⑴八路彩灯从左向右逐次渐亮,间隔为1秒。
⑵八路彩灯从右向左逐次渐灭,间隔为1秒。
⑶八路彩灯同时亮,时间为0.5秒,然后同时变暗,时间为0.5秒,反复4次。
3.设计要求⑴确定总体设计方案画出总方框图,确定各单元电路的功能,进行单元电路的设计,画出逻辑图。
⑵选择元器件型号。
⑶画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。
⑷进行电路调试,使其达到设计要求。
⑸写出总结报告。
4.参考器件555定时器、计数器、双向移位寄存器、显示译码管、数码显示管、发光二极管及一些门电路等。
二、总体设计思路根据课程设计课题要求,要实现本系统,需要设计时钟脉冲产生电路,循环控制电路和彩灯花样输出电路。
时钟脉冲产生电路由74LS163分频实现,循环控制电路由74LS163和74LS10实现,彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。
三、总体设计原理1.基本原理由设计要求出发可知彩灯的三个节拍可以用移位寄存器74LS194实现,通过控制S0和S1实现右移、左移和送数,通过控制CLR '控制清零。
第一节拍为1右移,第二节拍为0左移,第三节拍全亮为置数1,全灭为清零。
八路循环彩灯电路设计目录1引言 (1)2 系统组成及工作原理 (1)2.1 基础设计目的 (1)2.2 基础设计要求 (1)2.3 总体设计思路 (2)2.4 电路框图 (2)2.5 PCB板布线 (2)2.5.1 布局规则 (2)2.5.2 布线规则 (2)3 循环彩灯的系统组成 (3)3.1 555定时器电路 (3)3.1.1 定时器电路产生时钟脉冲 (3)3.1.2 555定时器组成的多谐振荡电路 (4)3.2 74F161A及74LS194的功能 (5)3.2.1 74F161A四位二进制同步计数器 (5)3.2.2 74LS194四位双向移位寄存器 (6)3.3 设计彩灯控制电路 (7)3.4 电路图的仿真 (7)3.5 PCB板布线与制做方案的实施 (8)3.5.1 PCB板布线 (8)3.5.2 PCB板制作 (8)4 循环电路的总体设计 (8)4.1 循环彩灯原理图 (8)4.2循环彩灯仿真图 (9)4.3 循环彩灯PCB图 (10)4.4循环彩灯装配图 (10)4.5 循环彩灯实物图 (11)5 实验结果的调试与检验 (12)5.1 调试技巧方法 (12)5.2 调试中出现的原因、故障及排除的方法 (12)6 总结与设计结论 (12)6.1 总体结果 (12)6.2 设计结论 (13)6.3 收获 (13)参考文献 (16)致谢..................................................... 错误!未定义书签。
附录表 (16)1引言随着“数字化”的浪潮席卷几乎一切领域。
由于电子产品更新的快,新产品开发速度日新月异,所以对电子自动化(EDA)的设计提出了更高的要求,促进了数字化的飞速发展。
数字电路的设计过程和方法也在不断的发展和完善。
通过这次毕业设计主要是:以Protel软件为设计平台,了解基本的数字电路知识,学习基本的集成元件的连接方法,掌握电子设计的基础知识,并且运用这些知识设计循环彩灯电路。
摘要“微机原理与接口技术”是高等学校电子信息工程、通信工程、自动化、电气工程及其自动化等工科电气与电子信息类各专业的核心课程。
该课程以INTER 8086微处理器和IBM PC系列微机为主要对象,系统。
深入地介绍了微型计算机的基本组成、工作原理、接口技术及应用,把微机系统开发过程中用到的硬件技术和软件技术有机地结合起来。
本文详述了8个LED灯循环闪烁的课程设计。
设置8个LED灯,首先是1、3、5、7号LED依次亮1秒钟,当7号LED亮后,这四个灯同时闪烁5下。
然后是2、4、6、8号LED 依次亮1秒钟,当8号LED亮后,这四个灯同时闪烁5下。
本课程设计,由于自身能力和学习水平有限,可能存在一定的错误和不当之处,敬请批评和指正。
一、设计目的1.巩固和加深课堂所学知识;熟悉各种指令的应用及条件;2.学习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力;3.进一步了解8255A各引脚的功能, 8255A和系统总线之间的连接, 8255A和CPU 之间的数据交换,以及8255A的内部逻辑结构。
深入掌握8255A显示电路的基本功能及编程方法,8255等芯片的工作方式、作用。
4.培养和锻炼在学习完本门课后综合应用所学理论知识,解决实际工程设计和应用问题的能力。
通过课程设计,要求熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤,得到微机开发应用方面的初步训练。
同时并了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试方法,掌握一般的设计步骤和流程,使我们以后搞设计时逻辑更加清晰。
二、设计内容根据所学内容和对8255A的应用,整个系统硬件采用8086微处理器和8255A可编程并行接口芯片和8个LED等连成硬件电路。
设计8个LED灯,实现如下要求:首先是1、3、5、7号LED依次亮1秒钟,当7号LED亮后,这四个灯同时闪烁5下。
然后是2、4、6、8号LED依次亮1秒钟,当8号LED亮后,这四个灯同时闪烁5下。
三、设计要求使用8255A可编程接口芯片实现8个LED灯以十种不同的方式显示。
八路循环彩灯的设计方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN目录摘要 (2)第一章系统组成及工作原理 (3)总体设计思路 (3)基本原理 (3)电路框图 (3)第二章循环发光器的系统组成 (4)555定时电路产生时钟脉冲 (5)移位寄存器 (6)方案二 74LS138及192的功能 (7)第三章循环电路的总体设计 (8)74LS194组成的电路 (9)74LS138及74LS192组成的电路 (11)第四章实验结果的调试及检测 (13)调试使用的主要仪器 (15)调试技巧的方法 (15)调试中出现的故障、原因及排除方法 (15)第五章总结 (17)第六章附录 (18)附录一 (18)附录二 (18)附录三 (19)摘要本次循环控制彩灯电路的制作主要采用74LS194芯片接成扭环形结构的移位寄存器来实现,通过555定时电路组成多谢振荡电路。
整个电路主要由移位寄存器、控制电路、脉冲发生器构成8个彩灯的循环控制,并且可以组成多种花型。
本次主要为全亮全灭,及左右移动的功能。
关键词:控制、循环、555定时电路彩灯循环控制电路的设计与制作第一章系统组成及工作原理总体设计思路根据课程设计课题要求,要实现本系统,需要设计时钟脉冲产生电路,循环控制电路和彩灯左右移,及全灭全亮功能输出电路。
时钟脉冲产生电路由555定时电路组成多谐振荡触发器产生连续始终脉冲,循环控制电路采用74LS194实现。
方案二中,主要是采用二进制译码器74LS138及中规模集成电路74LS192实现彩灯的循环控制。
基本原理本次实验主要是通过两片双向移位寄存器74LS194来实现彩灯电路的循环控制,通过555定时电路来产生连续时钟脉冲进行信号的输入,由外围开关控制信号的移动方向,实现左移,右移,及全灭全亮功能。
框图图1-1 设计框图第二章循环发光器的系统组成555定时电路产生时钟脉冲555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,可连接成多谐振荡电路,产生单位脉冲,用于触发计数器。
数字电子技术课程综合设计题目:8路循环彩灯控制的电路姓名:学号:层次:专业:班级:指导教师:2021年5月独创性申明一.本论文是本人独立完成;二.本论文没有任何抄袭行为;三.若有不实,一经查出,请答辩委员会取消本人答辩资格。
摘要:设计一个8路循环彩灯电路,要求该电路能够实现8路彩灯能够依次点亮,然后在一起点亮,且每次不同的点亮状态要持续两秒,且能够循环上诉的效果。
该电路主要是由555定时器与一些分立元器件构成多谐振荡器,74LS163同步计数器,74LS138译码器,LED等组成的,由多谐振荡器提供周期为一秒的脉冲方波信号,然后经过74LS163同步计数器进行二分频,使其周期变为两秒,在经过74ls138译码器的译码,从而完成8路彩灯循环电路设计的要求,电路在经过ISIS的仿真测试能够有效的依次点亮8路彩灯,最后在全部点亮的功能,从而完成课设要求。
关键词:多谐振荡器;74LS163同步计数器;74LS138译码器;Abstract:Design an8-way cycle lamp circuit,the circuit is required to achieve8-way lights can be lit in turn,and then lit together,and each time the different lighting state to last two seconds,and can cycle the effect of appeal.The circuit is mainly composed of555 timer and some discrete components,such as multivibrator,74ls163synchronous counter, 74LS138decoder,led,etc.the multivibrator provides a pulse square wave signal with a period of one second,and then the74ls163synchronous counter bisects the frequency to make its period become two seconds,In order to complete the design requirements of 8-way color lamp cycle circuit,the circuit can effectively light up8-way color lamp in turn after Isis simulation test,and finally in the full lighting function,so as to complete the course design requirements.目录前言1电路整体方案设计 (2)1.1电路设计要求 (4)1.2电路设计方案 (4)1.3出现的问题及解决方案 (5)2电路结构分析 (5)2.1多谐振荡器 (5)2.2计数器 (6)2.3译码器 (5)2.4电路仿真图 (5)3结论 (9)参考文献 (10)致谢 (8)前言本课题主要研究的是如何实现8路彩灯依次点亮,最后在全部点亮的循环过程,要实现课设的基本功能需要了解掌握计数器,译码器的等芯片功能;是要选取555定时器和一些分立元器件组成的多谐振荡器,73LS163同步计数器,74LS138译码器的功能及应用。
8路彩灯控制器设计详细讲解(附图)学校:北华大学班级:信息 11-2姓名:王杰学号:28号指导教师:曲萍萍实验日期:2013.5.20—5.24一、软件内容二、实习目的和任务三、设计原理过程四、最终设计方案五、实习心得六、参考文献一、软件内容MAX-Plus?开发软件是美国Altera公司自行设计的第三代课编程逻辑器件的EDA开发工具。
它是一种与器件结构无关的集成设计环境,提供了灵活和高效的界面,允许设计人员选择各种设计输入方法和工具,能够支持Altera公司的MAX、Classic、FLEX以及ACEX系列的PLD器件。
MAX-Plus?开发软件丰富的图形界面和完整的、可即时访问的在线帮助文档,使设计人员能够轻松愉快地学习和掌握MAX-Plus?开发软件,方便地实现设计目的。
MAX-Plus?的特点:1、支持多种操作平台;2、提公开发性的界面;3、提供与PLD 器件结构无关的设计环境;4、提供丰富设计库;5、支持多种输入方式;6、具有高度集成化的开发环境;7、具有模块化的设计工具;8、提供Megacore功能;9、具有Opencore特性MAX-Plus?的主要功能:1、支持PLD器件;2、支持的设计输入方式;3、提供设计编译;4、提供设计验证;5、提供器件的编程和配置MAX-Plus?的设计流程:1、设计输入;2、设计检查;3、设计便衣;4、设计仿真;5、器件编程;6、测试验证;7、修改设计。
二、实习目的和任务实习目的: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、数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。
实习任务:设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。
具体要求如下:1、8路彩灯的循环花型如下表所示;2、节拍变化的时间为0.5s和0.25s,两种节拍交替运行;3、三种花型要求自动循环显示移存器输出状态编码表节拍序号花型1 花型2 花型3 1 00000000 00000000 00000000 2 10000000 00011000 10001000 3 11000000 00111100 11001100 4 11100000 01111110 11101110 5 11110000 11111111 11111111 6 11111000 11100111 01110111 7 11111100 11000011 00110011 8 11111110 10000001 00010001 9 11111111 10 11111110 11 11111100 12 1111100013 1111000014 1110000015 1100000016 10000000三、设计原理过程(1)总体方案的设计; 在方案一的基础上将整体电路分为四块。
8路循环彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握8路循环彩灯的基本电路原理和编程方法。
2. 学生能够运用所学知识,设计并实现具有创意的8路循环彩灯效果。
3. 学生了解彩灯在现实生活中的应用,如装饰、广告等,并理解其背后的技术原理。
技能目标:1. 学生能够独立完成8路循环彩灯电路的搭建和调试。
2. 学生能够运用编程软件编写并优化8路循环彩灯的程序,实现不同灯光效果。
3. 学生具备团队协作能力,共同完成课程任务,并能够进行有效的沟通与交流。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术和编程的兴趣,激发学习热情,形成自主学习的能力。
2. 学生通过动手实践,体验创新与创造的乐趣,增强自信心和成就感。
3. 学生能够关注生活中的技术应用,认识到科技对生活的改变,培养社会责任感和创新精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为电子技术和编程实践课程,适用于八年级学生。
学生在前期的学习过程中,已经掌握了基本的电路原理和编程知识。
本课程旨在巩固和提高学生的实践操作能力,培养学生的创新思维和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量,便于教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生能够将理论知识与实践相结合,达到预期的学习成果。
同时,课程注重培养学生的情感态度价值观,使学生在学习过程中形成积极的学习态度和价值观。
二、教学内容1. 电路原理回顾:电阻、电容、二极管等基础元件的作用;电路图识读及分析。
教材章节:第二章《基本电路元件》2. 8路循环彩灯电路设计:介绍8路循环彩灯电路的组成、工作原理及搭建方法。
教材章节:第三章《数字电路基础》3. 编程软件操作:学习并掌握编程软件的使用,编写8路循环彩灯控制程序。
教材章节:第五章《编程基础与技巧》4. 程序优化与调试:对编写好的程序进行优化和调试,实现不同的灯光效果。
教材章节:第六章《程序调试与优化》5. 创意彩灯设计:运用所学知识,进行创意彩灯设计,实现个性化彩灯效果。
目录摘要 (2)第一章系统组成及工作原理 (3)总体设计思路 (3)基本原理 (3)电路框图 (3)第二章循环发光器的系统组成 (4))555定时电路产生时钟脉冲 (5)移位寄存器 (6)方案二 74LS138及192的功能 (7)第三章循环电路的总体设计 (8)74LS194组成的电路 (9)74LS138及74LS192组成的电路 (11)第四章实验结果的调试及检测 (13)调试使用的主要仪器 (15)!调试技巧的方法 (15)调试中出现的故障、原因及排除方法 (15)第五章总结 (17)第六章附录 (18)附录一 (18)附录二 (18)附录三 (19)[摘要本次循环控制彩灯电路的制作主要采用74LS194芯片接成扭环形结构的移位寄存器来实现,通过555定时电路组成多谢振荡电路。
整个电路主要由移位寄存器、控制电路、脉冲发生器构成8个彩灯的循环控制,并且可以组成多种花型。
本次主要为全亮全灭,及左右移动的功能。
关键词:控制、循环、555定时电路<),彩灯循环控制电路的设计与制作第一章系统组成及工作原理总体设计思路根据课程设计课题要求,要实现本系统,需要设计时钟脉冲产生电路,循环控制电路和彩灯左右移,及全灭全亮功能输出电路。
时钟脉冲产生电路由555定时电路组成多谐振荡触发器产生连续始终脉冲,循环控制电路采用74LS194实现。
方案二中,主要是采用二进制译码器74LS138及中规模集成电路74LS192实现彩灯的循环控制。
基本原理本次实验主要是通过两片双向移位寄存器74LS194来实现彩灯电路的循环控制,通过555定时电路来产生连续时钟脉冲进行信号的输入,由外围开关控制信号的移动方向,实现左移,右移,及全灭全亮功能。
'框图-图1-1 设计框图—第二章循环发光器的系统组成555定时电路产生时钟脉冲555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,可连接成多谐振荡电路,产生单位脉冲,用于触发计数器。
在延时操作中,脉冲由一个电阻和一个电容控制。
用于稳定工作的振荡器时,频率由两个电阻和一个电容控制。
NE555会在下降延触发和清零,此时输出端产生200mA的电流。
NE555的工作温度为0℃~70℃。
如图2-1,2-2分别是引脚图和管脚图。
>图2-1 555引脚图图2-2 555管脚图各管脚说明:1接地2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值)7放电8电源电压Vcc。
其功能主要用来产生时间基准信号(脉冲信号)。
因为循环彩灯对频率的要求不高,只要能产生高低电平就可以了,且脉冲信号的频率可调,所以采用555定时器组成的振荡器,其输出的脉冲作为下一级的时钟信号。
图2-3为多谐振荡电路波形图。
图2-4为多谐振荡器实验连接图。
图2-3 555多谐振荡波形图)~图2-4 多谢振荡器实验连线图用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为: T=(R1+2R2)移位寄存器74LS194移位寄存器除了具有存储功能以外,还具有移动的功能。
所谓移位功能,是指寄存器里存储的代码能在移位脉冲的作用下,依次位,右移位。
U11DIS 7OUT3RS T48T H R 6CON5T R I2GNDV CC555_VIRTUA LR11k ohmR251kohmC10.01u FC210uF5VVC C74LS194是4位双向移位寄存器,它具有并行输入,并行输出,左右移动的功能。
74LS194的操作主要由两个工作方式控制端S1,S0来决定。
当S1S0=00时,为保持状态。
当S1S0=01时,进行右移位操作。
当S1S0=10时,进行左移位操作。
当S1S0=11时,进行送数操作。
在后三种操作中,都是同步的,即必须有时钟信号,在时钟信号的上升沿到来时,进行左右移动和送数操作。
)图2-5为4位双向寄存器管脚图,2-6为74LS194的功能表图2-5 移位寄存器74LS194管脚图图2-6 移位寄存器74LS194功能表其中DIR(2脚)为数据右移位串行输入端(先输入高位,再输入低位DIL为数据左移位串行输入端D0,D1,D2,D3为数据并行输入端<Q0,Q1,Q2,Q3为数据并行输出端S1,S0为控制端RD为复位端(异步清零)。
它的具体功能如下:1)清零:当RD=0时,不管其它输入为何种状态,输入为全零2)保持:当CP=0,RD=1时,其它输入为任意状态,输入状态保持。
或者RD=1,S1,S0均为0,其它输入为任意状态,输出状态也将保持3)置数:RD=1,S1=S0=1,在CP脉冲上升沿时,将数据输入端数据D0,D1,D2,D3置入Q0,Q1,Q2,Q3中并寄存。
4)右移:RD=1,S1=0,S0=1,在CP脉冲上升沿时,实现右移操作,此时,若DIR=0,则0向Q0移位,若DIL=1,则向Q0移位。
!5)左移:RD=1,S1=1,S0=0,在CP脉冲上升沿时,实现左移操作,此时,若DIR=0,则0向Q3移位,若DIL=1,则向Q3移位。
方案二:74LS138及74LS192的使用使用74LS138和74LS192来实现加减计数功能,从而实现全亮,全灭,左移位,右移位的功能。
(1)74LS138工作原理及管脚图如下:当一个选通端(G1)为高电平,另两个选通端(/(G2A)和/(G2B))为低电平时,可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
(2)74LS138功能:利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24 线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器。
^若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器.如图2-7二进制译码器74LS138的管脚图,图2-8为其功能表。
图2-7 二级制译码器74LS138 管脚图图2-8 3线-8线译码器74LS138功能表(3)计数器74LS192管脚图如图2-9所示,功能表如图2-10所示;图2-9 计数器74LS192 管脚图图2-10 计数器74LS192功能表◆C2PU为加计数时钟输入端,CPD为减计数时钟输入端。
◆ LD为预置输入控制端,异步预置。
◆ CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。
◆ CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出,,◆ BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出。
;第三章循电路的总体设计由74LS194组成的功能图图3-1为在仿真软件Proteus 中进行仿真的示意图,脉冲信号为时钟脉冲信号。
如图S1为高电平,S0为低电平时实现右循环。
图中实现单个移位寄存器的功能。
有拨动开关可以实现左右移动,全灭,全亮及置数的功能。
图3-1 单个移位寄存器仿真图.图3-2为在仿真软件Proteus 中进行仿真的示意图,脉冲信号为时钟脉冲信号。
如图S1S0都为低电平时处于保持状态。
图3-2 时钟脉冲信号下的总电路图、S1S0=01 实现右移位S1S0=10实现左移位S1S0=00 实现保持功能S1S0=11实现置数功能555定时电路组成的多谐振荡电路后的示意图图3-3所示为555定时电路产生连续时钟脉冲信号—图3-3 555定时定路下的总设计电路S1S0=01 实现右移位S1S0=10实现左移位S1S0=00 实现保持功能S1S0=11实现置数功能—方案二:由74LS138及74LS192组成的移位寄存器电路,可以实现循环彩灯的控制功能。
如图3-4所示组成的移位寄存电路。
图3-4 由74138及74192组成的移位寄存电路?SW1=1,SW2=0时实现彩灯的左移位功能SW1=1 SW2=1时实现彩灯的保持功能SW1=0 SW2=0时实现彩灯的暂定功能SW1= 0 SW2=1时实现彩灯的右移位功能第四章实验、调试及测试结果分析调试使用的主要仪器: 数字万用表直流稳压电源示波器测试电路的方法和技巧:%先检查各芯片的电源和地是否接上,检查线路是否连好;前面的检查无问题后,再根据彩灯的变化情况,确定可能的原因,分析是哪个功能模块出了问题,用数字万用表检查各模块的功能,发现并改正错误,直到符合要求为止调试中出现的故障、原因及排除方法:(1)彩灯只有一种花样变化,没有其它的花样:可能是移位计数器的S0,S1端控制出现问题,应该检查循环控制逻辑电路。
还可能是芯片74LS194移位寄存器没有正常工作,检查是否正确接线,芯片是否功能完好。
特别注意不能把非门的输入与输出接反了。
(2)彩灯无规律变化:原因可能是由555定时电路产生的时钟脉冲信号不稳定,或者是在555电路中没有标准的计算各电阻的阻值,电解电容,陶瓷电容的使用是否正确。
(3)彩灯在移动过程中是两个灯一起跳可能是是芯片74LS192在面包板上面没有接稳定,应该检查芯片是否通电,各高低电平是否正常工作。
应该检查导线是否有问题。
—(4)实验过程中灯一会亮一会不亮最后可能是导线的接触不良问题,应该首先从电源是否良好的接入电路开始检查,再检查555定时电路时候正常工作,最后检查芯片管脚电压。
第五章总结与设计调试体会课程设计共耗时两个星期,终于到了结尾总结的时刻了。
感觉在这段时间中自己学会了很多东西,如设计电路最重要的是思路要清晰,一旦有了自己的思路就应该有层次有条理的探索下去,只要坚持自己的观点和判断,就一定能实现,即便最后发现走进了死胡同,但是探索设想与求证的过程却是通往另一条道路必不可少的环节。
在完成这次设计的过程中,我也有参考相关的设计课题,甚至还花了很长的时间去弄清楚别人的设计,以至于后来被束缚住,对自己的设计没有了头绪。
学习吸收别人的长处是应该的,但是不能完全沉浸进去,要有自己的思路和观点,并且努力去实现。
这就是快乐的最大源泉。
在完成本次课设的过程中开始的头几天一直在纠结于用74LS194实现移位寄存器,因为它的原理是很简单的,可是在实际连电路的过程中,一下子遇到了很大的困难,因为外界的干扰因素实在太多了,稍不注意就碰到某个导线了,结果发光二极管就不亮,于是自己得检查到底哪里出现了问题,有得费很长时间去检查管脚是否连错,导线是否松动,或者导线是否坏掉等等情况。
经过这次试验,终于感觉到了理论与实际的差别有多大了,当然这个过程也是非常的考验人的,不仅仅是考察你的理论知识,动手能力,以及检查问题并解决问题的能力,更是在考验一个人的耐心,细心。
在连接电路的过程中,丝毫不得马虎,必须清楚的了解每个芯片的管脚分布图,功能表。
说实话,在实验过程中出现问题并不可怕,可怕的是在反复的受挫中没有革新,不能改进自己的方法和思路。
因此自己应该具有创新思维。
通过这次课程设计,我对电子技术中的诸多知识有了更深层次的理解,也初步学会了如何将理论知识有机地与实际结合加以运用。
这是一次获益匪浅的实习。
附录一:实验器件列表附录二:参考资料[1]历雅萍电子技术课程设计.武汉:武汉工业大学出版社,1999[2]彭介华.电子技术课程设计指导.高等教育出版社.1998[3]谢自美.电子线路设计、实验、测试.华中科技大学,1988[8]附录三74LS192管脚图74LS138管脚图74LS194管脚图。