EDA彩灯控制课程设计.doc

课 程 设 计 说 明 书题目： 彩灯显示控制二 学院（系）： 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院 基层教学单位：电子实验中心 学 号学生姓名专业（班级）设计题目彩灯显示控制二设计技术参数显示方式如下：l1、l2灭l2、l3灭l6、l7灭l7、l8灭，然后l1、l8灭l2、l7灭l4、l5灭l3、l6灭l1、l8灭，依此循环先以间隔时间0.5s循环一遍，再以间隔时间1.0s循环一遍，依此循环。设计要求用红色信号灯组l1-l8显示用时钟频率控制显示间隔工作量学会使用max+plusii软件和实验箱；独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试；参加答辩并书写任务书。工作计划1. 了解eda的基本知识，学习使用软件max+plusii，下发任务书，开始电路设计；2. 学习使用实验箱，继续电路设计；3. 完成电路设计；4. 编程下载、连接电路、调试和验收；5. 答辩并书写任务书。参考资料数字电子技术基础.阎石主编.高等教育出版社.eda课程设计指导书.指导教师签字 基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2010 年 12 月 16 日共 14 页 第 14 页目 录一 设计说明3 1.1 设计思路 3 1.2 模块介绍 3二 原理图 8三 波形仿真图 9四 管脚锁定及硬件连线 9五 总结 10参考文献 11一、设计说明：1、设计思路：本实验l1l8亮灭共有14种状态，因此可使用74161实现14进制计数，并经过74154四线十六线译码输出，从而控制l1l8，使其按要求以一定的时间间隔按既定的顺序亮灭。2、模块介绍： 本实验有三个模块组成。第一个模块为选频模块：组成元件及功能分解：、 两个输入端，分别为c1、c2，实现频率的输入；、 两个与门，实现频率的选择；、一个或门，实现对下一个模块中74161的clk信号输入；、 一个t触发器，输入端接高电平，clk信号由后续模块结束一次循环形成脉冲波控制，输出端实现对两个频率的选择。电路图设计如下：第二个模块为14进制计数器 组成元件及功能分析：、 一片74161十六进制计数器，实现以一定时间间隔的计数。输出端接译码模块中74154的输入端。、 一个四输入与门，dcba相与，输出经反向器接74161的clrn端，清零，实现14进制的计数。同时，不经反向器输出接上一模块中t反向器的clk端，实现对t反向器的功能电路图设计如下：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第三个模块为译码模块：组成元件及功能分析：、一片74154四线十六线译码器，输出端分别按要求通过与门接灯泡。、 四个三输入与门，四个四输入与门，输出分别接八个灯泡，实现对灯泡亮灭的控制。电路图设计如下：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 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 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、原理图：上述三个模块经过相互连接、组合可实现彩灯l1l8按要求亮灭，总电路图如下：总的真值表：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 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、波形仿真图：四、管脚锁定及硬件连线：输入端：c1：接入1hz频率，锁定管脚 8。c2：接入2hz频率，由管脚21接到扩展板的管脚75，锁定管脚75。输出端：l1：锁定管脚12。l2：锁定管脚13。l3：锁定管脚14。l4：锁定管脚15。l5：锁定管脚17。l6：锁定管脚18。l7：锁定管脚19。l8：锁定管脚24。五、总结：本实验刚开始，由于对芯片及其相应功能不熟悉，对电路的设计一头雾水，不知从何着手。然后通过翻阅书籍，了解相关芯片的功能及使用方法，慢慢熟悉并掌握了电路的设计思想及原理。并且通过波形仿真，找到了电路的缺陷，进而完善设计，使电路实现了既定功能。在此过程中，我首先使用了两片74160，两片74138，将过程分成两块，但是由于控制电路繁琐，波形延迟现象明显，然后想到两片可以合成一片，所以使用了一片74161，一片74154，简化了设计电路，避免了严重延迟。由于本实验要求按0.5s，1s的间隔依次循环，所以选频电路是本实验的难点和重点，通过分析电路，在状态归零过程中，正好有一个上升沿脉冲，从而使得t触发器翻转，进而实现了频率的选择。通过本次eda课程设计，暴露了我学习的不足，提高了我结合理论知识动手操作的能力，熟悉了eda编程软件的使用，掌握了时序电路的设计要领。在实验过程中，实际提高自己独立思考动手的能力，运用模块思想，分层次设计电路，并在遇到问题时，耐心分析，查找错误，最终实现了设计的目的。参考文献eda技术实用教程，潘松、黄继业，科学出版社，2008.3电子设计自动化（eda）手册，王丹、童如松，电子工业出版社eda技术程设计，刘江海，华中科技大学出版社，2009.5数字电子技术基础（第五版），阎石，高等教育出版社 燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：该生学习态度 （认真 较认真 不认真） 该生迟到、早退现象 （有 无）该生依赖他人进行设计情况 （有 无）平时成绩： 指导教师签字： 201