实验二可编程彩灯电路.ppt

可编程彩灯电路 实验目的 1.掌握计数器、移位寄存器电 路的原理及应用。 2. 掌握比较器或译码器电路的 应用方法。 3. 掌握555电路的应用方法。 设计任务与要求 1.分析图示电路功能 。 2. 完成振荡电路及分频电路的设计。 3. 连接整体电路，测试分析实验结果 。 要求： 1. 彩灯电路循环速度肉眼可辨。 2. 可2灯循环，3灯循环，8灯循 环。 最少6灯，可扩展成可逆循环。 3. 要求有功能扩展。 实验器件（参考） 74LS147 （ 74LS148 ） ， 74LS138 ，74LS195， 74LS193， 555定时电路，发光二极管，电阻， 电容等 实验原理图 教学意图 可编程彩灯电路实验将传统的四个分离 的时序电路移位寄存器，计数器（分频器 ）、555和组合电路实验综合为一个完整的 设计型的时序、组合电路综合实验。教学 目的是让学生熟悉各种常用的中规规模集成 电电路时序逻辑电路的功能与使用方法，掌 握多片中小规规模集成电电路时序逻辑电路的 级联及综合设计技术，并学会组装和调试 各种中规规模集成电电路时序逻辑电路。 选做实验 1. 设计要求：操作面板左侧有7个数字按键（ 编号为0到6），一个等号按键，一个K按键，面板 右侧有4个共阳7段显示器，操作面板如图所示。 设计一个电路：当第一次按下数字按键后，被加 数7段显示器显示这个数字；当第二次按下数字按 键后，加数7段显示器显示这个数字；第三次必须 按下等号键并同时按下K键，这时和数7段显示器 显示加数和被加数的和，和数左侧7段显示器显示 高位，和数右侧7段显示器显示低位数字。第三次 按下等号按键不同时按下K键，这时差数7段显示 器显示减数和被减数的差，差数左侧7段显示器0 或“-”，差数右侧7段显示器显示差。若第一或第二 次同时按下几个按键，优先级别的顺序是6到0。 操作面板图 被加数 加数 高位 低位 和（差） K 选做实验 2.用比较器和移位寄存器设计可编 程彩灯控制器。 3. 用比较器和移位寄存器设计电子 锁。 4. 用译码器和计数器设计发生器。 思考题 1.比较同步计数器和异步计数器的特点。 2. 计数器与分频器有何不同？ 3. 移位寄存器有哪几种应用？ 4. 是否可以用按钮开关实现输入代码的改变？ 时钟信号可以用这种开关实现吗？ 5. 如何利用四位快速进位加法器做减法运算？ 6. 555定时器构成的振荡器，其振荡周期和占 空比的改变与哪些因素有关？若只改变周期，而 不改变占空比应调整哪个元件参数？ 7. 555定时器构成的单稳态触发器输出脉冲和 周期由什么决定？ 思考题 8. 用D触发器设计一个同步单脉冲产生电路。 要求消除开关的抖动现象并观察输出波形。 9. 如何测试多个相关脉冲信号之间的时序关 系？ 10. 设计上述时序综合电路应注意哪些问题？ 11. 若将原理图中74LS147的编程扳键开关改 为8 个按钮开关怎样修改电路？ 12. 若将原理图中74LS147的编程扳键开关改 为1 个按钮开关怎样修改电路？ 13. 为了防止按钮开关的颤动，设计一个防止 颤动的 电路加到系统中。 参考文献 1. 数字电路实验一体化教程 ，侯建 军，北京：清华大学出版社，2005年。 2. 电子技术基础实验与课程设计，高 吉祥，北京：电子工业出版社，2002年 。 3. 电子