数电实验设计课程设计(综合实验)报告-移位寄存器型彩灯控制器(编辑修改稿)

数电实验设计课程设计(综合实验)报告-移位寄存器型彩灯控制器(编辑修改稿)内容摘要：

表 74LS194 的功能表如下： Cr 1S 0S CP 功 能 0 ╳ ╳ ╳ 异步清 0 1 0 0 ↑ 保持 1 0 1 ↑ 右移 1 1 0 ↑ 左移 1 1 1 ↑ 预置 要实现上述花型显示，关键是移位寄存器的功能控制端 S0、 S1和左移 SL、右移 SR的信号电平如何组织。 清零电路 清零电路如图。 清零电路的功能如下： a)系统总清零，用启动开关 S控制。 b)花型 3每 5拍清零一次， QHQECr .。 c)三种花型运行一遍即第 64拍总清零一次，可用对周期为 64拍的 CP6微分得到的负脉冲实现。 图 5 清零控制电路 课程 课程设计（综合实验）报告 6 （设计报告格式见附录 1） 目的与要求：根据任务书进行填写。 正 文：简单叙述设计过程（包括原理、方案）；画出完整的电路原理图，并简 述各部分的功能。 总结与结论：写出设计和调试过程中出现的问题及解决方法；简述心得体会。 明确设计要求。 设彩灯控制器输出为 1 时可以点亮彩灯，为 0 时不能点亮，根据原题要求列出彩灯一次总循环的状态列表。 考虑到 74X194 能左移、右移、清零或并行置数，可满足题目的要求，两片 74X194共有 8个输出信号，分别控制 8路彩灯。 由于一次花型循环实为 63拍，再加一拍清零共 64拍，此外，设计还要求慢节拍和快节拍各循环一次，所以总共需要 128拍。 对彩灯的控制信号来说，需要的状态数实为 64个。 当一次循环完成后，需要一个信号改变所选的时钟的频率。 由以上的分析，可将电路分为三部分： 图 下面分别设计这三部分电路： ：这部分电路其实要完成两个功能。 一是 64个状态的产生，二是时钟频率的选择。 方案 :七位二进制计数器 +二选一数据选择器。 128节拍产生及快慢分频控制器的设计：一个时钟信号产生电路，其框图如图 1023 所示，能通过由 Q6（第七位二进制数）、 D触发器和门电路构成的二选一数据选择器选择输出某频率的时钟信号或它的二分频信号，并将信号传递给拍产生器和移位寄存器，以此来实现彩灯快 、慢共 128节拍的控制。 Q5Q4Q3Q2Q1Q0从 000000— 111111循环变化，产生 64个不同的状态， Q6用于选择时钟的频率。 即 64拍之后，时钟的频率改变。 电路图如下： 节拍产生电路 控制信号产生电路 花型产生电路 课程 课程设计（综合实验）报告 7 图 图 .8节拍电路频率的校验 由上图检验电路显示，当时 100hz的振荡器工作时，第一片 D触发器的高电平周期是 10ms，结果正确。 图 .9节拍电路频率的校验 课程 课程设计（综合实验）报告 8 由上图检验电路显示，当时 1000hz的振荡器工作时，第一片 D触发器的高电平周期是 1ms，结果正确。 图 .10节拍电路频率的校验 由上图检验电路 显示，当时 1000hz的振荡器工作时，第六片 D触发器的高电平周期是 32ms，结果正确。 图 .11节拍电路频率的校验 由上图检验电路显示，当时 100hz的振荡器工作时，第六片 D触发器的高电平周期是 320ms，结果正确。 控制信号产生电路。 用产生的状态经过一定的逻辑运算后控制 74X194 的 S0、 S SR、 SL即可得到所需要的花型。 要想设计控制电路，不得不看我们所需要的花型结果。 题目中要求采用移位寄存器按照一定的节拍，一定的规律改变彩灯的输入电平值，来控制彩灯的亮与灭，使其显示不同的花型，首先对彩灯的状态进行约定， Q0、 Q Q Q Q Q Q Q7来表示彩灯的状态，其中“ 1”表示相应的彩灯发光，“ 0”表示相应的彩灯熄灭，根据上面的设计要求列出彩灯状态一次循环的真值表如下： 课程 课程设计（综合实验）报告 9 表 4 彩灯一次循环的状态真值表 节拍 编码 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 顺序 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。