数字电子技术课程设计-跑马灯.doc

徐州工程学院课程设计报告( 2012 - 2013 年度第 1 学期)名 称：数字电子技术课程设计 题 目： 跑马灯 院 系： 数理学院 班 级： 10光伏 学 号： 学生姓名： 指导教师： * 设计周数： 1 成 绩： 日期：2013 年 1 月16日目 录一、课程设计的目的与要求. 2 1.1 设计目的 2 1.2 设计要求2二、 设计过程2 2.1 题目分析22.2系统方框图22.3仿真原理图32.4元件说明3三、课程设计总结7 3.1结论7 3.2检查过程7 3.3心得体会7四、参考文献7附录一：仿真结果8附录二：元件清单8附录三：实物图9一、课程设计的目的与要求 1.1目的：掌握逻辑门、译码器、计数器的逻辑功能和工作原理，使用3-8译码器74LS138、同步计数器74LS161、与非门74LS20等元件实现8灯循环点亮。 1.2设计要求（1）根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。（2）设计一个控制电路、能使8个灯依次点亮。（3）安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。（4）记录实验结果。（5）撰写设计报告。 二、设计过程2.1 题目分析：用74LS163一片、74LS20一片、74LS138一片滑动变阻器、排阻LED灯和导线若干。脉冲信号源提供稳定脉冲，74LS161二进制数一片用来计数，输出信号通过译码器74LS138直接输出控制发光二极管，使其依次点亮。2.2 系统方案框图如下：输入脉冲信号 译码器接收计数器信号输出引脚电平变化 计数器计数 译码器引脚电平变化驱动LED发光2.3 仿真原理图：仿真结果见附录一 2.4 元件说明HD74LS138P引脚图真值表：功能：无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平1芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出引脚全为高电平1。如果出现两个输出引脚同时为0的情况，说明该芯片已经损坏。当附加控制门的输出为高电平（S1）时，可由逻辑图写出由上式可以看出，同时又是这三个变量的全部最小项的译码输出，所以也把这种译码器叫做最小项译码器。71LS138有三个附加的控制端、和。当、时，输出为高电平（S1），译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表3.3.5所示。这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端（同时），而将作为“地址”输入端，那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。这就不难理解为什么把叫做地址输入了。例如当101时，门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平，因此的数据以反码的形式从输出，而不会被送到其他任何一个输出端上。HD74LS161AP引脚图管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0Q3以及进位输出TC. (TC=Q0Q1Q2Q3CET)输 入输 出CRCPLDEPETD3D2D1D0Q3 Q2Q1Q00000010dcbadcba110Q3 Q2Q1Q0110Q3 Q2Q1Q01111状态码加1从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0Q1Q2Q3CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。HD74LS20P引脚图这个74ls20芯片的功能很简单，就是包含两个4输入与非门，内含两组4与非门 第一组：1,2,4,5输入6输出。 第2组：9,10,12,13输入8输出。74LS20真值表A B C D Y1 1 1 1 00 X X X 1X 0 X X 1X X 0 X 1X X X 0 174HC20,74ls20测试:只要通过对输入1111,0111,1011,1101,1110五项进行检测就可判断其逻辑功能是否正常.三、课程设计总结3.1 结论： 脉冲信号源提供稳定脉冲，正负极接通后，8个发光二极管依次点亮，并不断循环，满足设计要求3.1检查过程： 将焊接好的电路板进行检查，利用数字万用表对电路电路进行测试，看是否有焊接短路的地方，检查是否电路板上的线路有断路的地方，看各个元件的布局是否美观，查看发光二极管是否能够正常发光，是否出现有虚焊的情况。3.3 心得体会： 这次时间为两个星期的课程设计试验大大培养了我的动手能力和同学间的相互合作精神。从一开始我看到自己选定的题目，就在思考怎样才能设计出一个正确的原理图，这个很重要，也是所有工作的基础，如果要完成原理图设计工作，这就要求我们有足够的理论知识储备，这个功夫就在平时了；原理图的设计是理论与实践的交叉点，原理图设计好之后，我们可以利用仿真软件进行仿真，这样便可以验证我们设计的正确性；积累了经验并且熟练地掌握了软件的基本使用方法和一些快捷键的用途。当电路板做好之后，就是焊接元器件了，这是我最拿手的，在自己设计的板子上焊接元器件有一种不样的感觉，我特别享受这份感觉。最终在自己努力下板子最终做好了，接通电源后可以很正常的工作。这次课程设计增强了我的独立思考、解决问题的能力。四、参考文献 1童诗白.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2005. 2邱关源 罗先觉.电路（第五版）M.北京：高等教育出版社，2006.3阎 石.数字电子技术（第五版）M.北京：高等教育出版社，2005.4张阳天 韩异凡Protel DXP电路设计M.北京：高等教育出版社，2005.5陈继荣 智能电子创新制作。科学出版社，20076吴友宇 模拟电子技术基础 北京清华大学出版社，20087康华光 电子技术基础（模拟部分），高教出版社200518伍时和 数字电子技术基础，清华大