脈沖波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)

脈沖波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)要求、目的1、目的

1、學(xué)習(xí)數(shù)字電路中計(jì)數(shù)器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、寄存器、分頻電路、555定時(shí)器、等單元電路的綜合運(yùn)用。

2、熟悉脈沖波形的產(chǎn)生和變換的原理。3、了解簡單數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、調(diào)試的方法。2、設(shè)計(jì)要求

1、用555定時(shí)器和阻容元件構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器，要求震蕩頻率為1Hz。

2、用74163構(gòu)成6分頻電路，要求輸入時(shí)鐘為1Hz，輸出信號頻率為，脈寬與輸入時(shí)鐘相同。

3、利用1、2題的結(jié)果，再加8選1數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成一個(gè)序列信號發(fā)生器，要求循環(huán)產(chǎn)生011010序列碼。

4、利用題1產(chǎn)生的時(shí)鐘，再加74163計(jì)數(shù)器和74138譯碼器構(gòu)成8路脈沖分配器。二、參考元器件

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、雙向移位寄存器、3-8譯碼器、555定時(shí)器、8選1數(shù)據(jù)選擇器、電阻：10k~100k兩個(gè)、電容和10uf各一個(gè)、門若干

三、方案選擇與論證

方案：555定時(shí)器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相

連。為了提高定時(shí)器的比較電路參考電壓的穩(wěn)定性通常在5腳與地之間接有μf的濾波電容,以消除干擾.電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過R1、R2向C充電，以及C通過R2向放電端Ct放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在1/3VCC和2/3VCC之間充電和放電，其波形如圖15—3(b)所示。輸出信號的時(shí)間參數(shù)是T＝twl+tw2，twl＝(R1十R2)C，tw2＝。555電路要求Rl與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，但R1+R2應(yīng)小于或等于Ω。

外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性，555定時(shí)器配以少量的元件即可獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。

多諧振蕩器

計(jì)數(shù)器可以對計(jì)數(shù)脈沖分頻，改變計(jì)數(shù)器的模便可以改變分頻比。根據(jù)這個(gè)原理，可以用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成分頻比可變的分頻器，即可編程分頻器.74163是具有同步清零功能的4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器.邏輯引腳圖中Rd是異步清零端,LD是預(yù)制數(shù)控制端.ABCD是預(yù)制數(shù)據(jù)輸入端,EP和ET是計(jì)數(shù)使能控制端,它具有同步清零和同步并行預(yù)制數(shù)功能,在構(gòu)成六分頻電路中我用的是它的同步清零功能.通過利用多個(gè)與非門來構(gòu)成六分頻電路.

74151是一種典型的集成電路數(shù)據(jù)選擇器,它有3個(gè)地址輸入端CBA可選擇D0~D7八個(gè)數(shù)據(jù)源,具有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端,同相輸出端Y和反相輸出端W,本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)到串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,電路8選

1數(shù)據(jù)選擇器和1個(gè)3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成,當(dāng)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端D0~D7與一個(gè)并行的六位數(shù)011010相連時(shí),輸出端就是一串隨時(shí)鐘節(jié)拍變化的數(shù)據(jù)0-1-1-0-1-0,這種數(shù)稱謂串行數(shù)據(jù).

74138譯碼器是3線-8線譯碼器.可以用做數(shù)據(jù)分配器.功能是把一個(gè)數(shù)據(jù)信號分配到8個(gè)不同的通道上去.當(dāng)它與計(jì)數(shù)器結(jié)合組成脈沖分配器.

綜上所述電路圖如下:

優(yōu)點(diǎn)：用555構(gòu)成的多諧振蕩器于555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小。所以產(chǎn)生的波形比較穩(wěn)定，而且其它集成塊搭配的都比較合理，都能發(fā)會他們的功能。例如數(shù)據(jù)分配器與計(jì)數(shù)器就能構(gòu)成脈沖分配器。

缺點(diǎn)：于實(shí)驗(yàn)電路中用到比較多的與非門，所以在信號傳遞過程中，很容易造成競爭冒險(xiǎn)而造成波形的失真從而達(dá)不到理想的效果。

方案：

555定時(shí)器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并兩個(gè)比較器來檢測電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關(guān)的通斷.555定時(shí)器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過R1、R2向C充電，以及C通過R2向放電端Ct放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在1/3VCC和2/3VCC之間充電和放電，其波形如圖15—3(b)所示。輸出信號的時(shí)間參數(shù)是T＝twl+tw2，twl＝(R1十R2)C，tw2＝。555電路要求Rl與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，但R1+R2應(yīng)小于或等于Ω。外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性.

計(jì)數(shù)器可以對計(jì)數(shù)脈沖分頻，改變計(jì)數(shù)器的模便可以改變分頻比。根據(jù)這個(gè)原理，可以用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成分頻比可變的分頻器，即可編程分頻器.74163是具有同步清零功能的4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器.邏輯引腳圖中Rd是異步清零端,LD是預(yù)制數(shù)控制端.ABCD是預(yù)制數(shù)據(jù)輸入端,EP和ET是計(jì)數(shù)使能控制端,它具有同步清零和同步并行預(yù)制數(shù)功能,在構(gòu)成六分頻電路中我用的是它的并行預(yù)制數(shù)功.通過利用多個(gè)與非門來構(gòu)成六分頻電路.

計(jì)數(shù)型序列信號發(fā)生器能產(chǎn)生多組序列信號,這是移位型發(fā)生器所沒有的功能.計(jì)數(shù)型序列信號發(fā)生器是計(jì)數(shù)器和組合電路構(gòu)成的，序列的長度P計(jì)數(shù)器的模數(shù).首先確定移位寄存器的位數(shù),并畫出編碼狀態(tài)圖,并找出遷移關(guān)系.于序列長度已經(jīng)知道P=6所以先用74151設(shè)計(jì)模為6的計(jì)數(shù)器.再用八選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)序列輸出，把計(jì)數(shù)器的輸出端作為數(shù)據(jù)選擇器的地址變量。

74138譯碼器是3線-8線譯碼器.可以用做數(shù)據(jù)分配器.功能是把一個(gè)數(shù)據(jù)信號分配到8個(gè)不同的通道上去.當(dāng)它與計(jì)數(shù)器結(jié)合組成脈沖分配器.

綜上所述電路圖如下:

優(yōu)點(diǎn)：555構(gòu)成的多諧振蕩器比較穩(wěn)定，其次很容易構(gòu)成想要的進(jìn)制數(shù)。各器件都能充分發(fā)揮其功能。不容造成器件功能的沖突。

缺點(diǎn)：相對而言用到比較多的與非門，因?yàn)檩敵鲂蛄袝r(shí)用Y輸出，當(dāng)出發(fā)信號為高電平時(shí)，Y輸出低電平，所以必須額外加入與非門。很容易造成波形的失真。而且其間較多對實(shí)驗(yàn)電路板的校正也很麻煩。

方案：555定時(shí)器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過R1、R2向C充電，以及C通過R2向放電端Ct放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在1/3VCC和2/3VCC之間充電和放電，其波形如圖15—3(b)所示。輸出信號的時(shí)間參數(shù)是T＝twl+tw2，twl＝(R1十R2)C，tw2＝。555電路要求Rl與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，但R1+R2應(yīng)小于或等于Ω。

外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性。

移位寄存器也可以構(gòu)成計(jì)數(shù)器，稱為移位型計(jì)數(shù)器。它有兩種結(jié)構(gòu)：環(huán)形計(jì)數(shù)器和扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。用移位寄存器可以構(gòu)成序列信號發(fā)生器，其電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。組合電路從移位寄存器取得信息，產(chǎn)生反饋信號加于S端。74LS194芯片,它有16個(gè)引腳。其功能真值表如表5-2所示。

用74LS194構(gòu)成6頻器。

圖是74LS194構(gòu)成的是6頻器。工作之前先清零，CP為f=1Kz的連續(xù)脈沖。

74151是一種典型的集成電路數(shù)據(jù)選擇器,它有3個(gè)地址輸入端CBA可選擇

D0~D7八個(gè)數(shù)據(jù)源,具有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端,同相輸出端Y和反相輸出端W,本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)到串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,電路8選1數(shù)據(jù)選擇器和1個(gè)3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成,當(dāng)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端D0~D7與一個(gè)并行的六位數(shù)011010相連時(shí),輸出端就是一串隨時(shí)鐘節(jié)拍變化的數(shù)據(jù)0-1-1-0-1-0,這種數(shù)稱謂串行數(shù)據(jù).

74138譯碼器是3線-8線譯碼器.可以用做數(shù)據(jù)分配器.功能是把一個(gè)數(shù)據(jù)信號分配到8個(gè)不同的通道上去.當(dāng)它與計(jì)數(shù)器結(jié)合組成脈沖分配器.

綜上所述電路圖如下:

優(yōu)點(diǎn)：比較容易實(shí)現(xiàn)六分頻電路，而且相對來說用的器件與非門比較少。不容易造成競爭冒險(xiǎn)。電路結(jié)構(gòu)簡單。

缺點(diǎn)：用74194構(gòu)成的電路中很容易造成數(shù)據(jù)的丟失，而且在以為過程中如果引腳的高低電平如果輸錯很容易造成實(shí)驗(yàn)的失敗。

四:原理框圖，總體電路圖、布線圖以及它們的說明；單元電路設(shè)計(jì)與計(jì)算說明；元器件選擇和電路參數(shù)計(jì)算的說明等。

選擇方案因?yàn)橄鄬碚f方案一用到的器件較簡單，種類比較少，在其次方案二用的器件多，器件越多對實(shí)現(xiàn)電路功能來說越困難，而且容易失敗，方案三用的是74194構(gòu)成的六分頻電路與實(shí)驗(yàn)要求不相符，而且移位寄存器很容易造成數(shù)據(jù)的丟失。綜合起來選擇方案一。

方案一具體說明如下：

多諧振蕩器用于產(chǎn)生1HZ的時(shí)鐘脈沖，計(jì)算公式為F=/[(R1+2R2)C].

于555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小。通過調(diào)節(jié)可以達(dá)到預(yù)想的效果。

(2)555構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生的1HZ觸發(fā)脈沖，作為74163的CP觸發(fā)信號輸入，構(gòu)成六分頻電路中我用的是它的同步清零功能.通過利用多個(gè)與非門來構(gòu)成六分頻電路.74151的三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端與74163的三個(gè)數(shù)據(jù)輸出端相連接，通過

電路8選1數(shù)據(jù)選擇器和1個(gè)3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成,當(dāng)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端D0~D5與一個(gè)并行的六位數(shù)011010相連時(shí),利用它的反向輸出端W輸出序列，因?yàn)閃輸出時(shí)高電平有效，但是在觸發(fā)信號低電平時(shí)W端口輸出高電平，所以給D0~D5賦值時(shí)賦相反的數(shù)值就能達(dá)到預(yù)想的效果。

如圖所示用555產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖，來作為74163的CP信號來完成74163的計(jì)數(shù)功能。使得計(jì)數(shù)從‘000’開始到‘111’結(jié)束。這八個(gè)數(shù)的循環(huán)變化來實(shí)現(xiàn)74138的脈沖分配功能。來實(shí)現(xiàn)8路脈沖分配器。

總的接線圖如下：

五、電路調(diào)試。對調(diào)試中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并說明解決的措施；測試、記錄、整理與結(jié)果分析。問題分析：在電路調(diào)試過程中，于用到較多的集成塊。所以總的電路接線圖相當(dāng)復(fù)雜，在調(diào)試過程中也遇到了不少的困難，因?yàn)榧蓧K都是我們自己用電烙鐵焊到電路板上的焊點(diǎn)，很容易造成虛焊，所以在調(diào)試時(shí)，對555調(diào)試的相當(dāng)成功，出現(xiàn)了方波波形通過調(diào)節(jié)輸出為1HZ。在調(diào)試六分頻電路時(shí)遇到了麻煩，輸入信號的波形都同預(yù)料的一樣但是就是沒有輸出信號，這使得我們一個(gè)組的成員都為之發(fā)愁，等見到老師時(shí)說明情況老師說是可能焊接電路時(shí)出現(xiàn)了問題。于是我們把用到的集成塊放到試驗(yàn)箱上進(jìn)行調(diào)試一切正常，這說明我們的焊接還不夠熟練，容易使集成塊燒壞，或者焊不結(jié)實(shí)，從而給調(diào)試帶來了很帶的困難。以后的幾步于都要用到上一步的信號觸發(fā)所以都無法達(dá)到理想的效果，所以我們于時(shí)間有限不可能從開始在焊接，所以我們只有在試驗(yàn)箱上進(jìn)行調(diào)試，成功后雖然也有喜悅，但是也有不快，不過我們還是成功了。

實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果與整理如下：

555產(chǎn)生1HZ脈沖，實(shí)驗(yàn)圖形如下：

用555產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖作為74163的CP信號并與之產(chǎn)生六分頻電路。

實(shí)驗(yàn)波形如下：

用555產(chǎn)生的1HZ時(shí)鐘脈沖，再加74163計(jì)數(shù)器和74138譯碼器構(gòu)成8路脈沖分配器。構(gòu)成的八路脈沖分配器的仿真結(jié)果如下：

六、收獲體會

本周，我們開始了課程設(shè)計(jì)，即每個(gè)小組一道設(shè)計(jì)題目，按照實(shí)驗(yàn)任務(wù)的要求，選擇相應(yīng)的元器件完成設(shè)計(jì)并制做成實(shí)物，滿足設(shè)計(jì)需求。

這次課程設(shè)計(jì)要求我們熟練掌握數(shù)字電子技術(shù)，模擬電子技術(shù)等相關(guān)知識，獨(dú)立思考完成自己的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中會出現(xiàn)很多問題，比如說元器件的合理使用，電路板的合理布線等等。

通過這次實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)了我們的很多不足：①分工不明確

于本次課程設(shè)計(jì)需要小組成員合作共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)，這就要求我們對小組成員進(jìn)行合理的分配，使每個(gè)小組成員都能發(fā)揮其自身的優(yōu)勢。而我們小組于剛開始。對設(shè)計(jì)無從下手沒有對成員合理的分配，造成人力資源的浪費(fèi)，阻礙了設(shè)計(jì)進(jìn)度。

②設(shè)計(jì)不夠完備

于我們自身掌握知識的不足和查閱資料的不完備，沒有進(jìn)行足夠的論證就動手安裝，造成了一定的安裝失誤，嚴(yán)重浪費(fèi)了時(shí)間。

③布線不合理

在調(diào)試好元器件后，我們沒有進(jìn)行整體規(guī)劃，就進(jìn)行了焊接，結(jié)果使整個(gè)電路板顯得有些混亂，復(fù)雜，不夠美觀。

以上這些在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題本是可以避免的，但于我們的不認(rèn)真導(dǎo)致了失誤。

通過這次實(shí)踐我們鞏固了課上學(xué)到的知識，提高了我們實(shí)際動手的能力，也使我們了解到理論聯(lián)系實(shí)際和團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性。也讓我們意識到在以后的學(xué)習(xí)和生活中要始終保持一絲不茍的態(tài)度，杜絕馬虎的態(tài)度

七、

一、設(shè)計(jì)要求、目的1、目的

1、學(xué)習(xí)數(shù)字電路中計(jì)數(shù)器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、寄存器、分頻電路、555定時(shí)器、等單元電路的綜合運(yùn)用。

2、熟悉脈沖波形的產(chǎn)生和變換的原理。3、了解簡單數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、調(diào)試的方法。2、設(shè)計(jì)要求

1、用555定時(shí)器和阻容元件構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器，要求震蕩頻率為1Hz。

2、用74163構(gòu)成6分頻電路，要求輸入時(shí)鐘為1Hz，輸出信號頻率為，脈寬與輸入時(shí)鐘相同。

3、利用1、2題的結(jié)果，再加8選1數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成一個(gè)序列信號發(fā)生器，要求循環(huán)產(chǎn)生011010序列碼。

4、利用題1產(chǎn)生的時(shí)鐘，再加74163計(jì)數(shù)器和74138譯碼器構(gòu)成8路脈沖分配器。二、參考元器件

二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、雙向移位寄存器、3-8譯碼器、555定時(shí)器、8選1數(shù)據(jù)選擇器、電阻：10k~100k兩個(gè)、電容和10uf各一個(gè)、門若干

三、方案選擇與論證

方案：555定時(shí)器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相

連。為了提高定時(shí)器的比較電路參考電壓的穩(wěn)定性通常在5腳與地之間接有μf的濾波電容,以消除干擾.電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過R1、R2向C充電，以及C通過R2向放電端Ct放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在1/3VCC和2/3VCC之間充電和放電，其波形如圖15—3(b)所示。輸出信號的時(shí)間參數(shù)是T＝twl+tw2，twl＝(R1十R2)C，tw2＝。555電路要求Rl與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，但R1+R2應(yīng)小于或等于Ω。

外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性，555定時(shí)器配以少量的元件即可獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。

多諧振蕩器

計(jì)數(shù)器可以對計(jì)數(shù)脈沖分頻，改變計(jì)數(shù)器的模便可以改變分頻比。根據(jù)這個(gè)原理，可以用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成分頻比可變的分頻器，即可編程分頻器.74163是具有同步清零功能的4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器.邏輯引腳圖中Rd是異步清零端,LD是預(yù)制數(shù)控制端.ABCD是預(yù)制數(shù)據(jù)輸入端,EP和ET是計(jì)數(shù)使能控制端,它具有同步清零和同步并行預(yù)制數(shù)功能,在構(gòu)成六分頻電路中我用的是它的同步清零功能.通過利用多個(gè)與非門來構(gòu)成六分頻電路.

74151是一種典型的集成電路數(shù)據(jù)選擇器,它有3個(gè)地址輸入端CBA可選擇D0~D7八個(gè)數(shù)據(jù)源,具有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端,同相輸出端Y和反相輸出端W,本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)到串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,電路8選

1數(shù)據(jù)選擇器和1個(gè)3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成,當(dāng)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端D0~D7與一個(gè)并行的六位數(shù)011010相連時(shí),輸出端就是一串隨時(shí)鐘節(jié)拍變化的數(shù)據(jù)0-1-1-0-1-0,這種數(shù)稱謂串行數(shù)據(jù).

74138譯碼器是3線-8線譯碼器.可以用做數(shù)據(jù)分配器.功能是把一個(gè)數(shù)據(jù)信號分配到8個(gè)不同的通道上去.當(dāng)它與計(jì)數(shù)器結(jié)合組成脈沖分配器.

綜上所述電路圖如下:

優(yōu)點(diǎn)：用555構(gòu)成的多諧振蕩器于555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小。所以產(chǎn)生的波形比較穩(wěn)定，而且其它集成塊搭配的都比較合理，都能發(fā)會他們的功能。例如數(shù)據(jù)分配器與計(jì)數(shù)器就能構(gòu)成脈沖分配器。

缺點(diǎn)：于實(shí)驗(yàn)電路中用到比較多的與非門，所以在信號傳遞過程中，很容易造成競爭冒險(xiǎn)而造成波形的失真從而達(dá)不到理想的效果。

方案：

555定時(shí)器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并兩個(gè)比較器來檢測電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關(guān)的通斷.555定時(shí)器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過R1、R2向C充電，以及C通過R2向放電端Ct放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在1/3VCC和2/3VCC之間充電和放電，其波形如圖15—3(b)所示。輸出信號的時(shí)間參數(shù)是T＝twl+tw2，twl＝(R1十R2)C，tw2＝。555電路要求Rl與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，但R1+R2應(yīng)小于或等于Ω。外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性.

計(jì)數(shù)器可以對計(jì)數(shù)脈沖分頻，改變計(jì)數(shù)器的模便可以改變分頻比。根據(jù)這個(gè)原理，可以用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成分頻比可變的分頻器，即可編程分頻器.74163是具有同步清零功能的4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器.邏輯引腳圖中Rd是異步清零端,LD是預(yù)制數(shù)控制端.ABCD是預(yù)制數(shù)據(jù)輸入端,EP和ET是計(jì)數(shù)使能控制端,它具有同步清零和同步并行預(yù)制數(shù)功能,在構(gòu)成六分頻電路中我用的是它的并行預(yù)制數(shù)功.通過利用多個(gè)與非門來構(gòu)成六分頻電路.

計(jì)數(shù)型序列信號發(fā)生器能產(chǎn)生多組序列信號,這是移位型發(fā)生器所沒有的功能.計(jì)數(shù)型序列信號發(fā)生器是計(jì)數(shù)器和組合電路構(gòu)成的，序列的長度P計(jì)數(shù)器的模數(shù).首先確定移位寄存器的位數(shù),并畫出編碼狀態(tài)圖,并找出遷移關(guān)系.于序列長度已經(jīng)知道P=6所以先用74151設(shè)計(jì)模為6的計(jì)數(shù)器.再用八選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)序列輸出，把計(jì)數(shù)器的輸出端作為數(shù)據(jù)選擇器的地址變量。

74138譯碼器是3線-8線譯碼器.可以用做數(shù)據(jù)分配器.功能是把一個(gè)數(shù)據(jù)信號分配到8個(gè)不同的通道上去.當(dāng)它與計(jì)數(shù)器結(jié)合組成脈沖分配器.

綜上所述電路圖如下:

優(yōu)點(diǎn)：555構(gòu)成的多諧振蕩器比較穩(wěn)定，其次很容易構(gòu)成想要的進(jìn)制數(shù)。各器件都能充分發(fā)揮其功能。不容造成器件功能的沖突。

缺點(diǎn)：相對而言用到比較多的與非門，因?yàn)檩敵鲂蛄袝r(shí)用Y輸出，當(dāng)出發(fā)信號為高電平時(shí)，Y輸出低電平，所以必須額外加入與非門。很容易造成波形的失真。而且其間較多對實(shí)驗(yàn)電路板的校正也很麻煩。

方案：555定時(shí)器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過R1、R2向C充電，以及C通過R2向放電端Ct放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在1/3VCC和2/3VCC之間充電和放電，其波形如圖15—3(b)所示。輸出信號的時(shí)間參數(shù)是T＝twl+tw2，twl＝(R1十R2)C，tw2＝。555電路要求Rl與R2均應(yīng)大于或等于1KΩ，但R1+R2應(yīng)小于或等于Ω。

外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性。

移位寄存器也可以構(gòu)成計(jì)數(shù)器，稱為移位型計(jì)數(shù)器。它有兩種結(jié)構(gòu)：環(huán)形計(jì)數(shù)器和扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。用移位寄存器可以構(gòu)成序列信號發(fā)生器，其電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。組合電路從移位寄存器取得信息，產(chǎn)生反饋信號加于S端。74LS194芯片,它有16個(gè)引腳。其功能真值表如表5-2所示。

用74LS194構(gòu)成6頻器。

圖是74LS194構(gòu)成的是6頻器。工作之前先清零，CP為f=1Kz的連續(xù)脈沖。

74151是一種典型的集成電路數(shù)據(jù)選擇器,它有3個(gè)地址輸入端CBA可選擇

D0~D7八個(gè)數(shù)據(jù)源,具有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端,同相輸出端Y和反相輸出端W,本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)到串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,電路8選1數(shù)據(jù)選擇器和1個(gè)3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成,當(dāng)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端D0~D7與一個(gè)并行的六位數(shù)011010相連時(shí),輸出端就是一串隨時(shí)鐘節(jié)拍變化的數(shù)據(jù)0-1-1-0-1-0,這種數(shù)稱謂串行數(shù)據(jù).

74138譯碼器是3線-8線譯碼器.可以用做數(shù)據(jù)分配器.功能是把一個(gè)數(shù)據(jù)信號分配到8個(gè)不同的通道上去.當(dāng)它與計(jì)數(shù)器結(jié)合組成脈沖分配器.

綜上所述電路圖如下:

優(yōu)點(diǎn)：比較容易實(shí)現(xiàn)六分頻電路，而且相對來說用的器件與非門比較少。不容易造成競爭冒險(xiǎn)。電路結(jié)構(gòu)簡單。

缺點(diǎn)：用74194構(gòu)成的電路中很容易造成數(shù)據(jù)的丟失，而且在以為過程中如果引腳的高低電平如果輸錯很容易造成實(shí)驗(yàn)的失敗。

四:原理框圖，總體電路圖、布線圖以及它們的說明；單元電路設(shè)計(jì)與計(jì)算說明；元器件選擇和電路參數(shù)計(jì)算的說明等。

選擇方案因?yàn)橄鄬碚f方案一用到的器件較簡單，種類比較少，在其次方案二用的器件多，器件越多對實(shí)現(xiàn)電路功能來說越困難，而且容易失敗，方案三用的是74194構(gòu)成的六分頻電路與實(shí)驗(yàn)要求不相符，而且移位寄存器很容易造成數(shù)據(jù)的丟失。綜合起來選擇方案一。

方案一具體說明如下：

多諧振蕩器用于產(chǎn)生1HZ的時(shí)鐘脈沖，計(jì)算公式為F=/[(R1+2R2)C].

于555內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小。通過調(diào)節(jié)可以達(dá)到預(yù)想的效果。

(2)555構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生的1HZ觸發(fā)脈沖，作為74163的CP觸發(fā)信號輸入，構(gòu)成六分頻電路中我用的是它的同步清零功能.通過利用多個(gè)與非門來構(gòu)成六分頻電路.74151的三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端與74163的三個(gè)數(shù)據(jù)輸出端相連接，通過

電路8選1數(shù)據(jù)選擇器和1個(gè)3位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成,當(dāng)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端D0~D5與一個(gè)并行的六位數(shù)011010相連時(shí),利用它的反向輸出端W輸出序列，因?yàn)閃輸出時(shí)高電平有效，但是在觸發(fā)信號低電平時(shí)W端口輸出高電平，所以給D0~D5賦值時(shí)賦相反的數(shù)值就能達(dá)到預(yù)想的效果。

如圖所示用555產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖，來作為74163的CP信號來完成74163的計(jì)數(shù)功能。使得計(jì)數(shù)從‘000’開始到‘111’結(jié)束。這八個(gè)數(shù)的循環(huán)變化來實(shí)現(xiàn)74138的脈沖分配功能。來實(shí)現(xiàn)8路脈沖分配器。

總的接線圖如下：

五、電路調(diào)試。對調(diào)試中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并說明解決的措施；測試、記錄、整理與結(jié)果分析。問題分析：在電路調(diào)試過程中，于用到較多的集成塊。所以總的電路接線圖相當(dāng)復(fù)雜，在調(diào)試過程中也遇到了不少的困難，因?yàn)榧蓧K都是我們自己用電烙鐵焊到電路板上的焊點(diǎn)，很容易造成虛焊，所以在