數(shù)電實驗設(shè)計課程設(shè)計(綜合實驗)報告-移位寄存器型彩燈控制器(編輯修改稿)
2024-10-08 11:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 表 74LS194 的功能表如下： Cr 1S 0S CP 功 能 0 ╳ ╳ ╳ 異步清 0 1 0 0 ↑ 保持 1 0 1 ↑ 右移 1 1 0 ↑ 左移 1 1 1 ↑ 預(yù)置 要實現(xiàn)上述花型顯示，關(guān)鍵是移位寄存器的功能控制端 S0、 S1和左移 SL、右移 SR的信號電平如何組織。 清零電路 清零電路如圖 。清零電路的功能如下： a)系統(tǒng)總清零，用啟動開關(guān) S控制。 b)花型 3每 5拍清零一次， QHQECr .? 。 c)三種花型運行一遍即第 64拍總清零一次，可用對周期為 64拍的 CP6微分得到的負(fù)脈沖實現(xiàn)。 圖 5 清零控制電路 課程 課程設(shè)計（綜合實驗）報告 6 （設(shè)計報告格式見附錄 1） 目的與要求：根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行填寫。 正 文：簡單敘述設(shè)計過程（包括原理、方案）；畫出完整的電路原理圖，并簡 述各部分的功能。 總結(jié)與結(jié)論：寫出設(shè)計和調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法；簡述心得體會。 明確設(shè)計要求 。設(shè)彩燈控制器輸出為 1 時可以點亮彩燈，為 0 時不能點亮，根據(jù)原題要求列出彩燈一次總循環(huán)的狀態(tài)列表?？紤]到 74X194 能左移、右移、清零或并行置數(shù)，可滿足題目的要求，兩片 74X194共有 8個輸出信號，分別控制 8路彩燈。由于一次花型循環(huán)實為 63拍，再加一拍清零共 64拍，此外，設(shè)計還要求慢節(jié)拍和快節(jié)拍各循環(huán)一次，所以總共需要 128拍。對彩燈的控制信號來說，需要的狀態(tài)數(shù)實為 64個。當(dāng)一次循環(huán)完成后，需要一個信號改變所選的時鐘的頻率。 由以上的分析，可將電路分為三部分： 圖 下面分別設(shè)計這三部分電路： ：這部分電路其實要完成兩個功能。一是 64個狀態(tài)的產(chǎn)生，二是時鐘頻率的選擇。方案 :七位二進(jìn)制計數(shù)器 +二選一數(shù)據(jù)選擇器。 128節(jié)拍產(chǎn)生及快慢分頻控制器的設(shè)計：一個時鐘信號產(chǎn)生電路，其框圖如圖 1023 所示，能通過由 Q6（第七位二進(jìn)制數(shù)）、 D觸發(fā)器和門電路構(gòu)成的二選一數(shù)據(jù)選擇器選擇輸出某頻率的時鐘信號或它的二分頻信號，并將信號傳遞給拍產(chǎn)生器和移位寄存器，以此來實現(xiàn)彩燈快 、慢共 128節(jié)拍的控制。 Q5Q4Q3Q2Q1Q0從 000000— 111111循環(huán)變化，產(chǎn)生 64個不同的狀態(tài)， Q6用于選擇時鐘的頻率。即 64拍之后，時鐘的頻率改變。 電路圖如下： 節(jié)拍產(chǎn)生電路 控制信號產(chǎn)生電路 花型產(chǎn)生電路 課程 課程設(shè)計（綜合實驗）報告 7 圖 圖 .8節(jié)拍電路頻率的校驗 由上圖檢驗電路顯示，當(dāng)時 100hz的振蕩器工作時，第一片 D觸發(fā)器的高電平周期是 10ms，結(jié)果正確。 圖 .9節(jié)拍電路頻率的校驗 課程 課程設(shè)計（綜合實驗）報告 8 由上圖檢驗電路顯示，當(dāng)時 1000hz的振蕩器工作時，第一片 D觸發(fā)器的高電平周期是 1ms，結(jié)果正確。 圖 .10節(jié)拍電路頻率的校驗 由上圖檢驗電路 顯示，當(dāng)時 1000hz的振蕩器工作時，第六片 D觸發(fā)器的高電平周期是 32ms，結(jié)果正確。 圖 .11節(jié)拍電路頻率的校驗 由上圖檢驗電路顯示，當(dāng)時 100hz的振蕩器工作時，第六片 D觸發(fā)器的高電平周期是 320ms，結(jié)果正確。 控制信號產(chǎn)生電路。用產(chǎn)生的狀態(tài)經(jīng)過一定的邏輯運算后控制 74X194 的 S0、 S SR、 SL即可得到所需要的花型。 要想設(shè)計控制電路，不得不看我們所需要的花型結(jié)果。 題目中要求采用移位寄存器按照一定的節(jié)拍，一定的規(guī)律改變彩燈的輸入電平值，來控制彩燈的亮與滅，使其顯示不同的花型，首先對彩燈的狀態(tài)進(jìn)行約定， Q0、 Q Q Q Q Q Q Q7來表示彩燈的狀態(tài)，其中“ 1”表示相應(yīng)的彩燈發(fā)光，“ 0”表示相應(yīng)的彩燈熄滅，根據(jù)上面的設(shè)計要求列出彩燈狀態(tài)一次循環(huán)的真值表如下： 課程 課程設(shè)計（綜合實驗）報告 9 表 4 彩燈一次循環(huán)的狀態(tài)真值表 節(jié)拍 編碼 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 順序 花 型 1 花型 2 花型 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2 1 1 0
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