EDA彩燈控制課程設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)題目： 彩燈顯示控制二 學(xué)院（系）： 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱(chēng)： 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)院（系）：電氣工程學(xué)院 基層教學(xué)單位：電子實(shí)驗(yàn)中心 學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)（班級(jí)）設(shè)計(jì)題目彩燈顯示控制二設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)顯示方式如下：l1、l2滅l2、l3滅l6、l7滅l7、l8滅，然后l1、l8滅l2、l7滅l4、l5滅l3、l6滅l1、l8滅，依此循環(huán)先以間隔時(shí)間0.5s循環(huán)一遍，再以間隔時(shí)間1.0s循環(huán)一遍，依此循環(huán)。設(shè)計(jì)要求用紅色信號(hào)燈組l1-l8顯示用時(shí)鐘頻率控制顯示間隔工作量學(xué)會(huì)使用max+plusii軟件和實(shí)驗(yàn)箱；獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)，編程下載、連

2、接電路和調(diào)試；參加答辯并書(shū)寫(xiě)任務(wù)書(shū)。工作計(jì)劃1. 了解eda的基本知識(shí)，學(xué)習(xí)使用軟件max+plusii，下發(fā)任務(wù)書(shū)，開(kāi)始電路設(shè)計(jì)；2. 學(xué)習(xí)使用實(shí)驗(yàn)箱，繼續(xù)電路設(shè)計(jì)；3. 完成電路設(shè)計(jì)；4. 編程下載、連接電路、調(diào)試和驗(yàn)收；5. 答辯并書(shū)寫(xiě)任務(wù)書(shū)。參考資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).閻石主編.高等教育出版社.eda課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).指導(dǎo)教師簽字 基層教學(xué)單位主任簽字說(shuō)明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。2010 年 12 月 16 日目 錄一 設(shè)計(jì)說(shuō)明3 1.1 設(shè)計(jì)思路 3 1.2 模塊介紹 3二 原理圖 8三 波形仿真圖 9四 管腳鎖定及硬件連線 9五 總結(jié) 10參考文獻(xiàn) 1

3、1一、設(shè)計(jì)說(shuō)明：1、設(shè)計(jì)思路：本實(shí)驗(yàn)l1l8亮滅共有14種狀態(tài)，因此可使用74161實(shí)現(xiàn)14進(jìn)制計(jì)數(shù)，并經(jīng)過(guò)74154四線十六線譯碼輸出，從而控制l1l8，使其按要求以一定的時(shí)間間隔按既定的順序亮滅。2、模塊介紹： 本實(shí)驗(yàn)有三個(gè)模塊組成。第一個(gè)模塊為選頻模塊：組成元件及功能分解：、 兩個(gè)輸入端，分別為c1、c2，實(shí)現(xiàn)頻率的輸入；、 兩個(gè)與門(mén)，實(shí)現(xiàn)頻率的選擇；、一個(gè)或門(mén)，實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)模塊中74161的clk信號(hào)輸入；、 一個(gè)t觸發(fā)器，輸入端接高電平，clk信號(hào)由后續(xù)模塊結(jié)束一次循環(huán)形成脈沖波控制，輸出端實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)頻率的選擇。電路圖設(shè)計(jì)如下：第二個(gè)模塊為14進(jìn)制計(jì)數(shù)器 組成元件及功能分析：、 一片

4、74161十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)以一定時(shí)間間隔的計(jì)數(shù)。輸出端接譯碼模塊中74154的輸入端。、 一個(gè)四輸入與門(mén)，dcba相與，輸出經(jīng)反向器接74161的clrn端，清零，實(shí)現(xiàn)14進(jìn)制的計(jì)數(shù)。同時(shí)，不經(jīng)反向器輸出接上一模塊中t反向器的clk端，實(shí)現(xiàn)對(duì)t反向器的功能電路圖設(shè)計(jì)如下：真值表：clkqd qc qb qa0 0 0 0 010 0 0 120 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 1 1 07 0 1 1 18 1 0 0 09 1 0 0 110 1 0 1 011 1 0 1 112 1 1 0 013 1 1 1 0第三個(gè)模塊為譯碼模塊：組成元件及

5、功能分析：、一片74154四線十六線譯碼器，輸出端分別按要求通過(guò)與門(mén)接燈泡。、 四個(gè)三輸入與門(mén)，四個(gè)四輸入與門(mén)，輸出分別接八個(gè)燈泡，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈泡亮滅的控制。電路圖設(shè)計(jì)如下：真值表：clkdc bao0 o1 o2 o3 o4 o5 o6 o7 o8 o9 o10 o11 o12 o13 o14 o15 o1600000 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 110001 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 120010 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 130011 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1

6、 1 1 1 1 140100 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 150101 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1601101 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 170111 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 181000 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 191001 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1101010 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1111011 1 1 1 1 1

7、1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1121100 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1131101 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1二、原理圖：上述三個(gè)模塊經(jīng)過(guò)相互連接、組合可實(shí)現(xiàn)彩燈l1l8按要求亮滅，總電路圖如下：總的真值表：clkl1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 l8 00 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 12 1 1 0 0 1 1 1 13 1 1 1 0 0 1 1 141 1 1 1 0 0 1 151 1 1 1 1 0 0 161 1 1 1 1 1 0 070 1

8、1 1 1 1 1 081 0 1 1 1 1 0 191 1 0 1 1 0 1 1101 1 1 0 0 1 1 1111 1 0 1 1 0 1 1121 0 1 1 1 1 0 1130 1 1 1 1 1 1 0三、波形仿真圖：四、管腳鎖定及硬件連線：輸入端：c1：接入1hz頻率，鎖定管腳 8。c2：接入2hz頻率，由管腳21接到擴(kuò)展板的管腳75，鎖定管腳75。輸出端：l1：鎖定管腳12。l2：鎖定管腳13。l3：鎖定管腳14。l4：鎖定管腳15。l5：鎖定管腳17。l6：鎖定管腳18。l7：鎖定管腳19。l8：鎖定管腳24。五、總結(jié)：本實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始，由于對(duì)芯片及其相應(yīng)功能不熟悉，對(duì)電

9、路的設(shè)計(jì)一頭霧水，不知從何著手。然后通過(guò)翻閱書(shū)籍，了解相關(guān)芯片的功能及使用方法，慢慢熟悉并掌握了電路的設(shè)計(jì)思想及原理。并且通過(guò)波形仿真，找到了電路的缺陷，進(jìn)而完善設(shè)計(jì)，使電路實(shí)現(xiàn)了既定功能。在此過(guò)程中，我首先使用了兩片74160，兩片74138，將過(guò)程分成兩塊，但是由于控制電路繁瑣，波形延遲現(xiàn)象明顯，然后想到兩片可以合成一片，所以使用了一片74161，一片74154，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)電路，避免了嚴(yán)重延遲。由于本實(shí)驗(yàn)要求按0.5s，1s的間隔依次循環(huán)，所以選頻電路是本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，通過(guò)分析電路，在狀態(tài)歸零過(guò)程中，正好有一個(gè)上升沿脈沖，從而使得t觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了頻率的選擇。通過(guò)本次eda課程設(shè)

10、計(jì)，暴露了我學(xué)習(xí)的不足，提高了我結(jié)合理論知識(shí)動(dòng)手操作的能力，熟悉了eda編程軟件的使用，掌握了時(shí)序電路的設(shè)計(jì)要領(lǐng)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)際提高自己獨(dú)立思考動(dòng)手的能力，運(yùn)用模塊思想，分層次設(shè)計(jì)電路，并在遇到問(wèn)題時(shí)，耐心分析，查找錯(cuò)誤，最終實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的目的。參考文獻(xiàn)eda技術(shù)實(shí)用教程，潘松、黃繼業(yè)，科學(xué)出版社，2008.3電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（eda）手冊(cè)，王丹、童如松，電子工業(yè)出版社eda技術(shù)程設(shè)計(jì)，劉江海，華中科技大學(xué)出版社，2009.5數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版），閻石，高等教育出版社 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見(jiàn)表指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：該生學(xué)習(xí)態(tài)度 （認(rèn)真 較認(rèn)真 不認(rèn)真） 該生遲到、早退現(xiàn)象 （有 無(wú)）該生依賴(lài)他人進(jìn)行設(shè)計(jì)情況 （有 無(wú)）平時(shí)成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 2010