數(shù)字電路課設(shè)彩燈循環(huán)控制電路設(shè)計

1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告彩燈循環(huán)控制電路設(shè)計摘 要本次電路設(shè)計利用555定時器、計數(shù)器等設(shè)計LED彩燈控制電路。通過按鍵實現(xiàn)如下循環(huán)特性：當按鍵沒有按下時8個彩燈交叉循環(huán)點亮：即在前四秒內(nèi)第1、3、5、7盞燈依次點亮、后四秒內(nèi)8、6、4、2盞燈依次點亮，而當按鍵按下一次后（按下兩次等效于沒有按下），實現(xiàn)8盞燈依次循環(huán)點亮（產(chǎn)生燈光追逐音樂、活躍氣氛的效果），并設(shè)計成同步電路模式。用555定時器設(shè)計的多諧振蕩器來提供時序脈沖，其優(yōu)點是在接通電源之后就可以產(chǎn)生一定頻率和一定幅值矩形波的自激振蕩器，而不需要再外加輸入信號。由于555定時器內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，這樣就使多諧振蕩

2、器產(chǎn)生的振蕩頻率受電源電壓和環(huán)境溫度變化的影響很小。之后脈沖信號輸入到計數(shù)器，同時將計數(shù)器輸出端QC、QB、QA接到譯碼器的輸入端，當譯碼器輸出電平為低電平時，與其相連接的LED會變亮。LED采用共陽極連接，并串上500的電阻。電路由按鍵SPST_NC_SB控制，使彩燈進入到不同的循環(huán)模式。電路圖連接好后，經(jīng)Multisim軟件調(diào)試測試，電路可以實現(xiàn)設(shè)計要求，即實現(xiàn)從題中要求的交叉循環(huán)顯示和音樂序列的循環(huán)顯示。整體電路采用同步電路模式，采用TTL集成電路，電壓Vcc均為5V。運用了所學的555定時器、譯碼器、計數(shù)器與邏輯門電路等相應(yīng)的電路器件，提高了對于數(shù)字電子技術(shù)這門專業(yè)基礎(chǔ)課的認識與理解，

3、在實踐中發(fā)現(xiàn)不足，努力改正，提高了我自學、創(chuàng)新等能力，同時我們也掌握了相應(yīng)設(shè)計電子電路的能力，有利于今后對于專業(yè)課程的學習。關(guān)鍵詞：555定時器 計數(shù)器 譯碼器 彩燈循環(huán)控制目 錄引 言11課程設(shè)計目的22課程設(shè)計要求23電路組成框圖34元器件清單45各功能塊電路圖45.1 脈沖信號發(fā)生器45.1.1 555定時器45.1.2 多諧振蕩器65.2 順序脈沖發(fā)生器85.3 彩燈循環(huán)系統(tǒng)116仿真電路總圖137結(jié)果分析148總結(jié)14參考書目15附錄16引 言數(shù)字電子技術(shù)實驗是一門重要的實踐性技術(shù)基礎(chǔ)課程，開設(shè)本課程的目的在于使學生理論聯(lián)系實際，在老師的指導下完成大綱規(guī)定的實驗任務(wù)。開發(fā)我們分析問題

4、或解決問題的能力，培養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，實事求是的科學態(tài)度，刻苦鉆研、勇于探索和創(chuàng)新的開拓精神以及遵守紀律、團結(jié)協(xié)作和愛護公物的優(yōu)良品質(zhì)。 近年來，由于集成電路的迅速發(fā)展，使得數(shù)字邏輯電路的設(shè)計發(fā)生了根本性的變化。在設(shè)計中更多的使用中規(guī)模集成電路，不僅可以減少電路組件的數(shù)目。使電路簡捷。而且能提高電路的可靠性，降低成本。因此用集成電路來實現(xiàn)更多更復雜的器件躬耕則成為必然。 現(xiàn)代生活中，彩燈越來越成為人們的裝飾品，它不僅能美化環(huán)境，渲染氣氛，還可用于娛樂場所和電子玩具中。絕大多數(shù)的彩燈控制電路都是用數(shù)字電路來實現(xiàn)的，例如，用中規(guī)模集成電路實現(xiàn)彩燈控制器主要用計數(shù)器，譯碼器，分配器和移位寄存器等集成

5、。 流水燈是一串按一定的規(guī)律像流水一樣連續(xù)閃亮的燈的組合，流水燈控制是可編程控制器的一個應(yīng)用，其控制思想在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域也同樣適用。流水燈控制可用多種方法實現(xiàn)，如單片機I/O口控制，雙向位移寄存器控制，計數(shù)器循環(huán)控制等，本次選用計數(shù)器和譯碼器做控制電路，其脈沖產(chǎn)生由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器構(gòu)成，再通過三線八線譯碼器輸出給發(fā)光二極管，實現(xiàn)了所需要的功能。1課程設(shè)計目的1） 鞏固和加強數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的理論知識；2） 掌握電子電路的一般設(shè)計方法，了解電子產(chǎn)品研制開發(fā)過程；3） 掌握電子電路安裝和調(diào)試及故障排除方法，學會用Multisim軟件對進行電路仿真操作；4） 通過查閱手冊和文獻資料

6、，提升獨立分析問題和解決問題的能力；5） 培養(yǎng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。2課程設(shè)計要求1） 提出設(shè)計方案；要根據(jù)指導教師布置的課題，學會找參考書籍、查閱手冊、圖表和文獻資料等。通過獨立思考，深入鉆研有關(guān)問題，學會自己分析解決問題的方法；2） 通過實際電路方案的分析比較、設(shè)計計算、元件選取、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，初步掌握簡單實用電路的分析方法和工程設(shè)計方法； 3） 學習電子設(shè)計自動化EDA（Electronic Design Automation）工具Multisim并設(shè)計電路圖，功能仿真；4） 掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法，學會簡單電路的實驗調(diào)試和整機指標測試方法，提高動手能力，能在教師指導下，完成課程

7、任務(wù)。按任務(wù)要求，設(shè)計電路，計算參數(shù)，選擇元器件。根據(jù)所設(shè)計的電路和所選擇的元器件制板，焊接安裝電路，并按照調(diào)試步驟進行調(diào)試。逐步排除故障最終達到設(shè)計要求；5） 撰寫設(shè)計報告，寫出設(shè)計與制作的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙及心得體會了解與課題有關(guān)的電子線路以及元器件工程技術(shù)規(guī)范。6） 培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和科學態(tài)度。通過課程設(shè)計實踐，逐步建立正確的生產(chǎn)觀念、工程觀念和全局觀點；7） 利用555定時器、計數(shù)器等設(shè)計LED彩燈控制電路。要求有原理電路、EDA仿真和實際電路；8） 彩燈循環(huán)控制的功能要求為：通過按鍵實現(xiàn)如下循環(huán)特性，當按鍵沒有按下時8個彩燈交叉循環(huán)點亮，即在前四秒內(nèi)第1、3、5、7盞燈

8、依次點亮，后四秒內(nèi)8、6、4、2盞燈依次點亮，而當按鍵按下一次后（按下兩次等效于沒有按下），實現(xiàn)8盞燈依次循環(huán)點亮（產(chǎn)生燈光追逐音樂、活躍氣氛的效果）；9） 要求設(shè)計成同步電路模式；10） 參考器件：該電路可由555定時器、同步4位二進制計數(shù)器74HCl61，3線-8線譯碼器分配器74HC138等組成。也可由學生自行選擇器件。3電路組成框圖圖1 基本電路框架原理圖4元器件清單型 號名 稱數(shù) 量555定時器（LM555CM）脈沖信號發(fā)生器174LS161D16進制加法計數(shù)器174LS138N3線8線譯碼器274LS08D四2輸入與門2LED發(fā)光二極管8SPST_NC_SB按鍵1電容2(1F、10

9、nF)電阻3(500、442k、500k)表1 元器件清單一覽表5各功能塊電路圖5.1 脈沖信號發(fā)生器5.1.1 555定時器555定時器是由比較器C1和C2，基本RS觸發(fā)器和集電極開路的放電三極管TD三部分組成。 VH是比較器C1的輸入端，v12是比較器C2的輸入端。C1和C2的參考電壓VR1和VR2由VCC經(jīng)三個五千歐電阻分壓給出。在控制電壓輸入端VCO懸空時， VR1=2/3VCC，VR2=1/3VCC。如果VCO外接固定電壓， 圖2 555定時器邏輯符號則VR1=VCO，VR2=1/2VCO。 RD是置零輸入端。只要在RD端加上低電平，輸出端v0便立即被置成低電平，不受其他輸入端狀態(tài)的

10、影響。正常工作時必須使RD處于高電平。圖2中的數(shù)碼18為器件引腳的編號。555定時器是一種中規(guī)模集成電路，如圖3所示，只要在外部配上適當阻容元件，就可以方便地構(gòu)成脈沖產(chǎn)生和整形電路。圖3 555定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(A) 電路組成555集成定時器由五個部分組成:1) 基本RS觸發(fā)器：由兩個“與非”門組成2) 比較器：C1、C2是兩個電壓比較器3) 分壓器：阻值均為5千歐的電阻串聯(lián)起來構(gòu)成分壓器，為比較器C1和C2提供參考電壓。4) 晶體管開卷和輸出緩沖器：晶體管VT構(gòu)成開關(guān)，其狀態(tài)受端控制。輸出緩沖器就是接在輸出端的反相器G3，其作用是提高定時器的帶負載能力和隔離負載對定時器的影響。(B) 基本功

11、能當時，輸出電壓為低電平，VT飽和導通。當時，時，時，C1輸出低電平，C2輸出高電平，Q0，飽和導通。當、時，C1、C2輸出均為高電平，基本RS觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變，因此、VT也保持原來狀態(tài)不變。當、時，C1輸出高電平，C2輸出低電平，Q1，VT截止。輸 入輸 出閾值輸入(vI1)觸發(fā)輸入(vI2)觸發(fā)輸入(vI2)輸出()放電管T××00導通11截止10導通1不變不變表2 555定時器邏輯功能表 多諧振蕩器產(chǎn)生信號脈沖的方法很多，這里選用的是多諧振蕩器。它可以在接通電源后產(chǎn)生一定頻率和一定幅值的矩形波，用作脈沖信號源。由于555定時器內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分

12、電路行式，用555定時器組成的多諧振蕩器振蕩頻率手電源電壓和溫度變化的影響很小，使產(chǎn)生的波形更穩(wěn)定，所以我們選用555定時器組成多諧振蕩器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示：圖4 多諧振蕩器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖接通電源后，電容C1被充電，當Vc上升到2/3Vcc時，使Vo為低電平，同時555定時器內(nèi)部的放電三極管T導通，此時電容C1通過R2和三極管放電，Vc下降。當Vc下降到1/3Vcc時，Vo翻轉(zhuǎn)為高電平。電容C1放電所需時間為T2=R2*C1*ln20.7R2*C1 當放電結(jié)束是，T截止，Vcc通過R1、R2 及電容C1充電，Vc由1/3Vcc上升到2/3Vcc所需時間，即為電容C1充電所需時間為T1=(R1+

13、R2)*C1*ln20.7(R1+R2)*C1 當Vc上升到2/3Vcc時，電路又翻轉(zhuǎn)為低電平。如此周而復始，于是，在電路的輸出端就得到一個周期性的矩形波。T=(R1+2R2)*C1*ln20.7(R1+2R2)*C1 其工作波形如圖5所示：圖5 多諧振蕩器工作波形電容C2取10nF，將電源Vcc中雜質(zhì)成分濾除，起到抗干擾作用?？紤]到彩燈循環(huán)點亮的時間要求，故設(shè)計出多諧振蕩器的振蕩周期為1s，即振蕩頻率為1Hz。由于T=(R1+2R2)*C1*ln20.7(R1+2R2)*C1=1s，取C1=1F，可得R1+2R2=1442 k，取R1=442k，R2=500k 。占空比q=( R1+R2)/

14、 (R1+2R2) 0.65，將各原件按照電路圖所示與555定時器相連接，即得到所需多諧振蕩器，從而產(chǎn)生脈沖信號。5.2 順序脈沖發(fā)生器在設(shè)計中需要系統(tǒng)按照事先規(guī)定的順序進行一系列的操作。這就要求統(tǒng)的控制部分能給出一組在時間上有一定先后順序的脈沖信號，再用這組脈沖形成所需要的各種控制信號。順序脈沖發(fā)生器就是用來產(chǎn)生這樣一組順序脈沖的電路。本題采用計數(shù)器和譯碼器組合成順序脈沖發(fā)生器，其電路圖如圖6所示。所示電路是用4位同步二進制計數(shù)器74LS161和3線8線譯碼器74LS138構(gòu)成順序脈沖發(fā)生器電路。圖中以74LS161的低3位輸出 QC、QB 、QA 作為74LS138的3位輸入信號。由74L

15、S161的功能表可知，為使電路工作在計數(shù)狀態(tài)，LOAD、CLR、ENP和ENT均應(yīng)接高電平。由于它的低3位觸發(fā)器是按八進制計數(shù)器連接的，所以在連接輸入CLK信號的情況下，QC QB QA 的狀態(tài)將按 000一直到 111 的順序反復循環(huán)，并在譯碼器輸出端依次輸出 Y0至 Y7 的順序脈沖。圖6 順序脈沖發(fā)生電路按照題目要求，通過按鍵實現(xiàn)如下循環(huán)特性，當按鍵沒有按下時8個彩燈交叉循環(huán)點亮，即在前四秒內(nèi)第1、3、5、7盞燈依次點亮，后四秒內(nèi)8、6、4、2盞燈依次點亮，而當按鍵按下一次后（按下兩次等效于沒有按下），實現(xiàn)8盞燈依次循環(huán)點亮（產(chǎn)生燈光追逐音樂、活躍氣氛的效果）。可知，當按鍵沒有按下時，7

16、4LS138(U2)工作，此時，74LS138（U5）不工作，則輸出電平均為高電平，將74LS138(U2)輸出端的依次與74LS138（U5）輸出端的Y0Y2Y4Y6Y7 Y5Y3Y1做與運算，后分別連接到對應(yīng)的LED的陰極上。此時做與運算對74LS138(U2)輸出的電平無影響，此時，在前四秒內(nèi)第1、3、5、7盞燈依次點亮，后四秒內(nèi)8、6、4、2盞燈依次點亮。當按鍵按下之后，同理可知，LED的亮與滅由74LS138（U5）輸出端的電壓決定。譯碼器的輸入端CBA由000變化到111的過程中，輸出端只有一端輸出低電平，此時對應(yīng)連接的LED會亮。由多諧振蕩器輸入脈沖信號，計數(shù)器工作，其輸出端QC

17、、QB、 QA的依次累加，是譯碼器的輸出端依次變?yōu)榈碗娖?，從而實現(xiàn)了LED的循環(huán)閃爍。例如，當74LS138(U2)工作時，計數(shù)器的輸出端QC、QB、QA為000時，則譯碼器的輸入端CBA也為000，此時Y0低電平，由于另一個譯碼器未工作，則其輸出端輸出均為高電平，求與運算，不影響對LED的控制，此時LED1亮，當下一個時序脈沖輸入到計數(shù)器是，則QC、QB、QA變?yōu)?01，從而使LED3亮，其余不亮，以此類推，實現(xiàn)循環(huán)。計數(shù)器（74LS161）和譯碼器（74LS138）的邏輯功能：1) 計數(shù)器（74LS161）74LS161是常用的4位二進制可預(yù)置的同步加法計數(shù)器，如下圖：圖7 74LS161

18、D的管腳圖從74LS161功能表功能表中可以知道，當清零端CLR=“0”，計數(shù)器輸出QD、QC、QB、QA立即為全“0”，這個時候為異步復位功能。當CLR=“1”且LOAD=“0”時，在CLK信號上升沿作用后，74LS161輸出端QD、QC、QB、QA的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端D，C，B，A的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當CLR=LOAD=ENP=ENT=“1”、CLK脈沖上升沿作用后，計數(shù)器加1。74LS161還有一個進位輸出端RCO。合理應(yīng)用計數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片74LS161可以組成16進制以下的任意進制分頻器。2） 譯碼器（74LS138） 譯碼器（74LS138）是常用

19、的3 線8 線譯碼器，如下圖：圖8 74LS138N的管腳圖74LS138有三個附加的控制端，當輸入為高電平（G11），譯碼器處于工作狀態(tài)。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平。這三個控制端也叫做“片選”輸入端，利用片選的作用可以將多篇連接起來以擴展譯碼器的功能。 帶控制輸入端的譯碼器又是一個完整的數(shù)據(jù)分配器。74LS138 為3 線8 線譯碼器，共有 54/74S138和 54/74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其工作原理如下： 當一個選通端（G1）為高電平，另兩個選通端（/(G2A)和/(G2B)）為 低電平時，可將地址端（A、B、C）的二進制編碼在一個對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。

20、 利用 G1、/(G2A)和/(G2B)可級聯(lián)擴展成 24 線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯(lián)擴展成 32 線譯碼器。若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。5.3 彩燈循環(huán)系統(tǒng)彩燈循環(huán)系統(tǒng)是整個設(shè)計的最后的顯示部分，也是最直觀明顯的顯示設(shè)計成果的關(guān)鍵。將順序脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的順序脈沖加到彩燈上之后，可以使彩燈產(chǎn)生循環(huán)閃爍的效果。圖9 彩燈循環(huán)電路 8個LED采用共陽極接法，輸入電壓為5V，并串聯(lián)500，作為保護電阻使用，以免LED的電壓過大。所以在使用LED時，要接上拉或下拉電阻，選一個適中的，這是要根據(jù)發(fā)光二極管正向內(nèi)阻，發(fā)光二極管正向電壓降、正常工作電流決定的。

21、圖10 發(fā)光二極管參數(shù)由圖10可以看到發(fā)光二極管正向壓降為1.66V，正常工作電流為5mA，當選擇500電阻。發(fā)光二極管正向內(nèi)阻為1.66V/5mA=332，而5*332/(332+500)1.995V>1.66V，發(fā)光二極管會發(fā)光。如圖11所示，二極管兩端電壓也會穩(wěn)定在1.66V（閾值電壓）。 圖11 發(fā)光二極管的正向壓降測試電路 此時，當譯碼器輸出端輸出為低電平時，對應(yīng)的LED就會變亮，在下一次脈沖來臨之前，將一直保持。當進入到下一次脈沖時，譯碼器的另一個輸出端變?yōu)榈碗娖剑藭r另一個LED會變亮，如此循環(huán)。6仿真電路總圖圖12 仿真電路模擬7結(jié)果分析對電路進行仿真模擬，每間隔1s，L

22、ED變換一次，如此循環(huán)閃爍。與多諧振蕩器的振蕩周期一致，符合預(yù)期。當按鍵沒有按下時8個彩燈交叉循環(huán)點亮，即在前四秒內(nèi)第1、3、5、7盞燈依次，后四秒內(nèi)8、6、4、2盞燈依次點亮，而當按鍵按下一次后（按下兩次等效于沒有按下），實現(xiàn)8盞燈依次循環(huán)點亮（產(chǎn)生燈光追逐音樂、活躍氣氛的效果）。采用同步電路模式，運用相應(yīng)的芯片，基本實現(xiàn)了彩燈循環(huán)閃爍的功能。當多諧振蕩器產(chǎn)生時序脈沖信號時，計數(shù)器被觸發(fā)會產(chǎn)生順序脈沖信號，彩燈的狀態(tài)也會隨著脈沖信號的改變而改變。圖13 電路仿真模擬圖8總結(jié)本次課程設(shè)計是彩燈循環(huán)控制電路的設(shè)計。我們按照老師提示和題目要求，運用555計時器構(gòu)成多諧振蕩器來產(chǎn)生脈沖信號,由計數(shù)器

23、和譯碼器對產(chǎn)生順序脈沖,最后來驅(qū)動LED,實現(xiàn)了彩燈的循環(huán)閃爍。采用的方法簡單易行，便于理解，成本較低。但我們也意識到方法太過單一，能實現(xiàn)的功能十分有限。其實，對于實現(xiàn)同一功能，我們會有不同的選擇，本題設(shè)計時，彩燈與彩燈之間的顯示時間間隔還可以通過改變信號的頻率來改變，當然，也可以采用分頻器進行設(shè)計。簡潔也就是我們所希望做到的設(shè)計風格。在使用Multisim做仿真時，用555多諧振蕩電路產(chǎn)生的脈沖信號太慢。開始一直以為是連線或者參數(shù)選擇錯誤，檢查驗證了很多遍，后來通過上網(wǎng)查閱資料才知道Multisim10的傳遞函數(shù)普遍偏慢，無法產(chǎn)生預(yù)想的脈沖頻率，故用電壓脈沖方波信號代替?？傠娐穲D畫好后還出現(xiàn)

24、了很多問題，但是在不斷的思考和改善電路后，終于得出預(yù)想的結(jié)果。在這過程中，我學到了如何利用Multisim等學習軟件實現(xiàn)數(shù)字電路的設(shè)計仿真。從電路圖的設(shè)計、實現(xiàn)、仿真到實驗報告，我們都有自己的努力，在這短短的幾天內(nèi)，從課本理論知識到實際的理解，從題目中的簡單計算到設(shè)計運用中的精心推敲，我們把數(shù)電知識的學習上升了一個層次，真正賦予了這門課程實際意義與價值。我們充分認識到理論結(jié)合實際的重要性，在設(shè)計過程中，我們依然會遇到一些難題，這暴露了我們理論知識掌握不夠全面的弱點。于是，遇到難題的時候，我們及時回歸理論，向書本和網(wǎng)絡(luò)求教，這種互為補充的過程幫助我們發(fā)現(xiàn)不足，完善自己的只是構(gòu)架，體現(xiàn)了理論與實踐

25、并行的意義。希望這次設(shè)計實踐是一次全新的開始，我們可以在此基礎(chǔ)上提高創(chuàng)新意識，發(fā)散創(chuàng)新思維，在專業(yè)方面做得更好！參考書目：1 閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京，高等教育出版社，2004年2 董玉冰，Multisim 9在電工電子技術(shù)中的應(yīng)用，北京，清華大學出版社，2008年3 許小軍，數(shù)字電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計指導，南京，東南大學出版社，2007年4 尤佳，數(shù)字電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計，北京，機械工業(yè)出版社，2014年附錄思考題1） 在數(shù)字電路設(shè)計中，對單元電路性能進行了哪些分析，遇到了哪些問題？怎樣解決的？脈沖信號發(fā)生器：通過示波器進行輸出信號的檢測問題1：分析由555計時器構(gòu)成多諧振蕩器的輸出波

26、形時，由于電阻和電容選擇不當，導致生成的波形頻率特別大，無法觀察？解決：查閱資料后發(fā)現(xiàn)頻率與電容與電阻有關(guān)，后確定要產(chǎn)生頻率為1Hz的振蕩脈沖，故選取C1=1F， R1=442k，R2=500k，從而有效的解決了問題。順序脈沖發(fā)生器：用紅色的邏輯探針來檢驗電路的正確與否問題1：通過按鍵控制譯碼器只同時工作一個，控制譯碼器G1端的輸入電壓的大小來實現(xiàn)，開始沒有找到合適的開關(guān)？解決：為保證設(shè)計可以繼續(xù)進行，用單刀單擲開關(guān)進行替代，最后在同學的幫助下，找到合適的按鍵SPST_NC_SB，只是電路得以呈現(xiàn)。問題2：開始將16進制計數(shù)器轉(zhuǎn)化為8進制計數(shù)器，使QC QB QA的狀態(tài)從000到111變化，采

27、用同步置數(shù)法完成了上述過程。解決：在進行電路簡化的過程中發(fā)現(xiàn)16進制計數(shù)器在技術(shù)的過程中，相當于QC QB QA的狀態(tài)從000到111變化了兩次，從而減少一個邏輯與非門的使用，達到了預(yù)期簡化電路的目的。問題3：由于本題要求LED的變化有兩種形式，用一個按鍵來控制，在實現(xiàn)了一種變化后，對于如何實現(xiàn)按鍵控制陷入困境？解決：由于當一個譯碼器的G1端不輸入高電平時，其輸出端經(jīng)測試可知均輸出高電平，由于是當輸入LED為低電平的，它才會亮，故使兩個譯碼器對應(yīng)連接LED的輸出端進行邏輯與運算，這樣當一個為低電平時，另一個輸出端的高電平對此無影響，從而問題得到解決。彩燈循環(huán)系統(tǒng)：在接入500的電阻后使用數(shù)字萬

28、用表測量LED的正向壓降，得出此時LED正常發(fā)光問題1：在開始探究LED何時會亮的時候，當接入電壓后，仿真模擬出錯？解決：查閱資料發(fā)現(xiàn)是電壓不對，需串聯(lián)下拉電阻，后串聯(lián)了500的電阻后LED變亮。2） 在數(shù)字電路總體設(shè)計與調(diào)試中，有沒有出現(xiàn)邏輯錯誤的情況？試分析可能出現(xiàn)的邏輯錯誤并研究解決方法。錯誤1：在連接完整體電路的時候，運行時發(fā)現(xiàn)燈全部不亮。解決：重新檢查電路時，發(fā)現(xiàn)LED接反了，后經(jīng)調(diào)整，完成了仿真模擬實驗。錯誤2：在運用紅色的邏輯探針來檢驗電路的正確與否時，由于譯碼器輸出端只有一個低電平，其余均為高電平，導致邏輯探針只有一個不亮，與預(yù)期結(jié)果恰恰相反？解決：后注意到LED有共陰極與共陽極接法，考慮到只有一個輸出低電平，因此采用共陽極接法，輸入5V電壓，當譯碼器輸出低電平時，對應(yīng)的LED就會亮。錯誤3：由于在使用Multisim10做仿真時，用555多諧振蕩電路產(chǎn)生的脈沖信號太慢。誤以為是存在邏輯問題。解決：后看到其他同學也是如此，而且模