八路彩灯循环显示控制电路课程设计

1、西华大学课程设计说明书 说明书 目录目录 1 1 前言前言 .1 1 1.1 序言 .1 1.2 目前彩灯的应用情况 .1 1.3 主要工作概述 .2 2 2 总体方案设计总体方案设计.3 3 2.1 方案比较 .3 2.2 方案论证 .4 2.3 方案选择 .4 3.3.单元模块电路设计单元模块电路设计.5 5 3.1 时钟信号发生器 .5 3.2 序列信号发生器 .7 3.3 移位输出显示电路 .13 4 软件设计.16 4.1proteus 仿真软件.16 4.2 altium designer 软件.16 4.34.3 软件的设计结构软件的设计结构 .1818 5 系统调试 .19 5

2、.1 脉冲信号发生器的调试 .19 5.2 序列信号发生器和以为输出显示电路调试 .20 5.3 整体电路的调试 .20 5.4 系统实现的功能 .21 6 6 设计总结与收获设计总结与收获 .2222 7 7 参考文献参考文献.2424 附录：彩灯显示控制电路原理图附录：彩灯显示控制电路原理图.2525 第 页1 西华大学课程设计说明书 说明书 1 1 前言前言 1.11.1 序言序言 由于集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计 中更多的使用中，规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简捷，而且能 提高电路的可靠性，降低成本。因此用集成电路来实现更多更复

3、杂的器件功能则成为必 然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在 城市中。在大型晚会的现场，彩灯更是成为不可缺少的一道景观。小型的彩灯多为采用 霓虹灯电路则不能胜任。在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样， 但就其工作模式，可分为三种主要类型：管做成各种各样和多种色彩的灯管，或是以日 光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为 数字电路。而在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化 多、功率大，数字长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即 长期接通，一般在彩灯中用以照明或

4、衬托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开 关直接控制，不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等， 其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。 本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的，能通过外部开关的操作，来实现 彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用，这使 本设计具有很大的借鉴意义。这种控制电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合 中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴 意义。 1.21.2 目前彩灯的应用情况目前彩灯的应用情况 led 彩灯由于其丰 富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等

5、特点而得到了广泛的 应用，用 彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、 跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此 课题设计具有很大现实意义，led 彩灯广泛应用于商业街广告灯，也可作为歌厅、酒吧 第 页2 西华大学课程设计说明书 说明书 照明灯，在超大屏 led 设计中也应用了此类的设计思想，随着近几年 led 技术的不断发 展 led 发亮度得到了很大提高。 1.31.3 主要工作概述主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作，实现彩灯的两亮两灭的 左移右移和全亮全灭的功能。以及在正式试验之前对彩灯的预置数功

6、能，本实验的扩展 功能也可以实现一亮一灭，三亮一灭，或者两亮的循环移位功能。 本课题内容属于软件电路的设计与应用方面，实现过程包括总体方案的提出比较及 选择、电路原理设计、元器件（芯片）参数计算。针对现在彩灯的广泛应用，可见彩灯 循环是今后提高节假日气氛的重要因之一，它的发展深度将更为广泛，使用率将会大幅 度提高。本课题设计的八路彩灯循环控制电路，在今后的生活中，在投入生产时，可以 是多路彩灯，将集成芯片级联使用，扩展其功能。本设计是由时钟信号发生器电路、序 列信号发生器电路和移位输出显示电路组成。负载变化频率高，变换速度快，使人有眼 花缭乱之感，分为多灯流动、单灯流动等情形，将会更为广泛的应

7、用。 第 页3 西华大学课程设计说明书 说明书 2 2 总体方案总体方案设计设计 2.12.1 方案比较方案比较 方案一：本方案是由 555 定时器、7490 计数器、74138 译码器和 74ls794 移位寄存 器组成。7490 计数器和 74138 译码器及 74194 移位寄存器的时钟信号由 555 振荡电路提 供，改变 555 的振荡频率，即可改变计数器的计数快慢，即可控制彩灯闪烁快慢，计数 器的输出信号输入至 74138 译码器，由 74138 译码。根据计数器输出不同的计数结果， 即可控制 74138 译码器译码得到 8 种不同的输出信号，决定控制彩灯的循环变化。 74138 的

8、输出接在 74198 的八个数据输入端，可以控制彩灯的循环移位的方向，即左移 和右移。当计数器清零时，可以实现全灭功能. 555 多谐振荡器 7490 计数器 74138 译码器 74194 译码器彩灯显示电 路 图 2.1 方案一得设计框图 方案二：本方案是由 555 组成的多谐振荡器作为信号的脉冲发生器，74161 计数器 和 74153 双向数据选择器组成的序列信号发生器以及移位输出显示电路所共同组成。 555 多谐振荡器组成的信号脉冲源作为 74161 计数器、74194 移位寄存器的 clk 连续脉 冲信号。通过改变电阻、电容的大小，可以改变 74161 计数器的计数快慢程度，741

9、61 的输出端：q0q1 作为 74153 的 s0s1,q2 控制 74153 的两个使能端。双向数据选择输入端 接 swdip-8 双端的开关控制它的输入。74153 的两个输出端连接一个二输入的与非门， 它的输出通过连接两个 swdip-4 接入 74194 的数据输入端，74194 的两个芯片的 s1s0 通 过 swdip-2 开关接电源以及电阻到地。改变 swdip-2 的通断状态，可以实现预置数，右 第 页4 西华大学课程设计说明书 说明书 移、左移的功能。 脉冲发生器循环移位控 制 彩灯显示 控制电路 图 2.2 采用方案二的设计框图 2.22.2 方案论证方案论证 方案一：该

10、系统是利用 555 多谐振荡器和 7490 计数器以及 138 译码器和 74194 移位 寄器的彩灯显示功能。555 发出脉冲信号，移位寄存器由计数器和译码器控制，1s 的时 间间隔，让彩灯实现间亮间灭的功能 方案二：该方案是使用 555 振荡脉冲电路和循环移位控制电路以及彩灯显示电路实 现它的全亮全灭，二亮二灭，以及它的扩展功能一亮一灭、三亮一灭的循环、还有就是 在实现各功能之前时的预置数功能，此系统都是通过开关控制的，比较方便。 2.32.3 方案选择方案选择 上述两个方案最大区别就是，方案一采用的是译码器输出控制寄存器，实现功能的。 方案二采用的是 74153 双向数据选择器输出端控制

11、移位寄存器的输入端，中间是开关连接 的。很方便，价格也低廉，通过上述方案的比较，最后我选择了方案二。 第 页5 西华大学课程设计说明书 说明书 3.3.单元模块电路设计单元模块电路设计 3.13.1 时钟信号发生器时钟信号发生器 主要用来产生脉冲信号。因为流水灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可 以了，且脉冲信号的频率可调，所以可以采用 555 组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下 一级的时钟信号。555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双 极性工艺制作的称为 555，用 cmos 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双 定时器 556/7556。555

12、 定时器的电源电压范围宽，可在 516v 工作，最大负载电流可达 200ma，7555 可在 318v 工作，最大负载电流可达 4ma，因而其输出可与 ttl、cmos 或者 模拟电路电平兼容。555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以 实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555 定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路 接通电源后，vcc 通过电阻 r1、r2 给电容 c 充电，充电时间常数为（r1+r2） ，电容上的电压 vc 按指数规律上升，当上升到 vref1=2vcc/3 时，比较器 c1 输出高电平，c2 输出低电平，rs=10，触

13、发器被复位，放电 管 t28 导通，此时 v0 输出低电平，电容 c 开始通过 r2 放电，放电时间常数约为 r2c，vc 下降，当下降到 vref2=vcc/3 时，比较器 c1 输出低电平，c2 输出高电平，rs=01，触发 器被置位，放电管 t28 截止，v0 输出高电平，电容 c 又开始充电，当 vc 上升到时 vref1=2vcc/3，触发器又开始翻转。如此周而复始，输出矩形脉冲。其电路原理图如 3.1 所示。 第 页6 西华大学课程设计说明书 说明书 图 3.1555 构成的多谐振荡器 按一下运行键后，可看见输出端是出现高低电平交替，时间间隔是由电路中的电容和电 阻决定。因为课程设

14、计的任务中要求时间间隔为一秒，因此在仿真时，电阻和电容值还 需要改变。从而改变频率，将脉冲信号输出。 脉冲信号发生器是由 555 定时器连接而成，工作电压为+5v。图 3.2 所示是 555 的引 脚排列情况，表 3.1 是它的引脚功能。 图 3.2 555 管脚图 将管脚 2.6 输入端连接到一起，将管脚 5 通过一个电容接地，将 7 管脚通过电阻和 电容到地，在通过一个电阻接到电源上，3 管脚作为脉冲的输出端。电容是 0.00001f,电 阻是 40k，电源和端口 7 之间的电阻是 100k，就可以实现时间间隔为一秒。 振荡周期的计算：多谐振荡器的振荡周与两个暂稳态时间有关，两个暂稳态时间

15、分 别由电容充电、放电时间决定。设电路的第一暂稳态和第二暂稳态时间分别为 t1、t2， 第 页7 西华大学课程设计说明书 说明书 根据以上分析所得电路状态转换时 vi 的几个特征值，可以计算电路振荡周期的值。t1 的计算：t1 作为第一暂稳态起点，t2 作为第二暂稳态。t1=t2-t1,vi(0+)=0v,vi(tv 为无穷大)=vdd,t=rc,根据 rc 电路过度过程的分析可知，当 vi 由 0v 变化到 vth 所需要 的时间为 t1= t2 的计算：同理，t2 作为第二暂稳态时间起点，有ln(/)rcvdd vddvth v(0+)=vdd+v=vdd,v(t 为无穷大)=0v t=r

16、c,由此可以求出 t2=ln(/)rcvdd vth 所以 t=t1+t2= t1=+ln(/)rcvdd vddvthln(/)rcvdd vth 将 vth=vdd/2 带入上式有 t=rcln(4)=1.4rc 所以 t=1.4rc=10.00001*r=1 所以 r=100000=100k 3.3.2 2 序列信号发生器序列信号发生器 在数字信号的传共有 74161 和 74ls161 两种线路结构模式，其主要电特性的典型值 如下： 表 3.2 序列信号发生器典型值 型号 fmaxpd ct54161/ct7416132mhz305mw ct54ls161/ct74ls16132mhz

17、93mw 数字系统的测试中，有时需要用到一组特定的串行数字信号，这种数字信号称为序 列信号。产生序列信号的电路称为序列信号发生器。序列发生器的构成方法有多种，比 较简单、直观的方法是用计数器和数据选择器组成。可以由四位同步二进制计数器 74ls161 和八选一数据选择器 74ls151 或者双四选一的数据选择器 74ls153 组成。 161 有超前进位功能。当计数溢出时，进位端（rco）输出一个高电平脉冲，其宽度 为 qa 的高电平部分。下图 3.3 是 161 对应的管脚图，3.2 表是它的管脚功能表。 第 页8 西华大学课程设计说明书 说明书 图 3.3 74161 管脚 74161 是

18、 4 位二进制同步计数器（异步清零， ）161 为可预置的四位二进制同步计数 器， 161 的清除端是异步的。当清零端 clear 为低电平时，不管时钟端 clock 状态如何， 即可完成清除功能。 161 的预置是同步的。当置入控制器 load 为低电平时，在 clock 上升沿作用下，输 入端 qa-qd 与数据输入端 a-d 相一致。对于 74161，当 clock 由 低至高跳变或跳变前， 如果控制端 enp、ent 为高电平，则 load 应避免由低至高电平的跳变，而 74ls161 无此种 限制。 161 的计数是同步的，靠 clock 同时加在四个触发器上实现的。当 enp、en

19、t 均为高 平时，在 clock 上升沿作用下 qa-qd 同时变化，从而消除了异步计数器的计数尖峰。对 于 54/74161，只有当 clock 为高电平时，enp、ent 才允许由高至低电平的跳变，而 54/74ls161 的 enp、ent 跳变与 clock 无关。计数器是由触发器级联而成，下图就有几个 触发器构成的计数器。 第 页9 西华大学课程设计说明书 说明书 图 3.4 触发器构成的计数器 下图 3.4 是在 tina 软件中用 74als161 的计数器所实现的 16 进制计数器。 clr lo a d e nt e np clk a b c d rco q a q b q

20、c q d u1 sn74ls1 61 h l sw 1 h l sw 2 & u2 sn7413 0123 lab el1 u3 3.5 74161 计数器原理图 图 3.6 74161 计数器的加计数仿真图 第 页10 西华大学课程设计说明书 说明书 74161 计数器，因为是有触发器构成的，因此，它的的工作条件是在 clk 的有效触发 边沿有效才行 下图是计数器 74als161 的波形图： 图 3.7 74161 波形图 74als153 双向数据选择器：数据选择是指经过选择，把多路数据中的某一路数据传 送到公共数据线上，实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。它的作用相当于多 个输

21、入的单刀多掷开关，74153 是一个双四选一的数据选择器，它是由两组四选一数据选 择器，共有 54/74152、54/74ls153、54/74s153 三种线路结构模式，其主要电特性典型 值如下： 数据选择器（ab）为两组共用，按二进制译码，以供两组从各自的 4 个数据 第 页11 西华大学课程设计说明书 说明书 （1c01c3,2c02c3）中分别选取一个所需的数据。只有在两组各自的选通端 （1g,2g）为低电平时才可以选择数据。下图 3.7 为 74153 双向数据选择器的管脚图 图 3.7 74153 管脚图 下表是 74153 的双向数据选择器的真值表： 只有当各自的 g 在有效状态

22、时才开始工作， 下面是类似它的 74151 的仿真波形图 第 页12 西华大学课程设计说明书 说明书 74161 的波形图 74153 的两个输出通过一个与非门去控制下一级的输入，用开关控制。 下图是序列信号发生器的原理图，是由 74161 和 74153 相互连接组合而成：如图下图 下图 3.8 74161 和 74153 级联图 其中 74161 的 clk 是由前一级的 555 输出脉冲作为脉冲信号源的。通过控制左上角 的 swdip-8 的开关，可以控制 74153 的数据输入端，74161 的两个输出，控制了 74153 的 地址输入端。其中 161 中叶有一个 swdip-4de

23、开关，用于给 74161 计数器实现预置数功 能的作用，161 的进位端因为没有作用，所以悬空着的。这样通过进行 161 和 153 的组合， 就连接成了序列信号发生器，为信号做输入准备。 第 页13 西华大学课程设计说明书 说明书 3.3.3 3 移位输出显示电路移位输出显示电路 四位双向移位寄存器是采用四个 sr 触发器，并在 1r 和 1s 输入之间 接入了一个与 非门，这样构成的寄存器，它的最低有效位（lsb）和最高有效位（msb）的电路排列顺 序应从上到下，从左到右。因此，定义移位寄存器中的数据从低位触发器移向高位为右 移，移向低位为左移。有时要求在移位过程中，数据任然保持在寄存器中

24、不丢失。此时， 只要将移位寄存器最高位的输出接至最低位的输入，或将最低位的输出接至最高位的输 入，变可实现环形移位寄存器。 用两个 74ls194 接成多位双向移位寄存器，移位寄存器是一个具有移位功能的寄存 器，是指寄存器中.所存的代码能够在移位脉冲的作用下一次左移或右移，把既能左移又 能右移的称为双向移位寄存器，只需要改变左右控制信号便可以实现双向移位要求。根 据移位寄存器存取信息大方式不同分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四 种形式。我在本课题设计中采用的是 4 位双向通用移位寄存器，74ls194，其逻辑图如下 图 3.9。 + 3.9 74194 管脚图 74194 有 5

25、种不同的操作模式：即并行送数寄存，右移（方向由 q0-q3）,左移（方 第 页14 西华大学课程设计说明书 说明书 向由 q3-q0）,保持及清零。 下表为 74194 的功能真值表： 移位寄存器的应用很广，可构成移位寄存器型计数器，顺序脉冲发生器；串行累加 器；可用作数据交换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据。 而在本课题中，我们应用了它的基本逻辑功能。由于课程设计任务的要求，是八路循环， 所以，我采用了两片 74194 级联，来来作为移位输出显示电路。下图 3.10 就是本次设计 的移位输出显示电路图： 第 页15 西华大学课程设计说明书 说明书 图 3.10 以为输

26、出显示电路 在整个设计中所用到的器件有：定值电阻，滑动电阻，电容，led 灯，74als04（反 相器）7400（与非门） ，74als161（计数器） ，74als153（双向移位寄存器） ，swdip-8(开 关),swdip-4(开关)，sw-spst(单刀单掷开关)，swdip-2(开关)，74hc794(移位寄存器) 等 第 页16 西华大学课程设计说明书 说明书 4 软件设计软件设计 4.1proteus4.1proteus 仿真软件仿真软件 proteus 软件是来自英国 proteus 软件是来自英国 labcenter electronics 公司的 eda 工具软件。pro

27、teus 软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它 eda 工具一样的原理布图、pcb 自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他 的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编 程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果， 配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等。 proteus 组合了高级原理布图、混合模式 spice 仿真,pcb 设计以及自动布线来实现一 个完整的电子设计系统。此系统受益于 15 年来的持续开发,被电子世界在其对 pcb 设 计系统的比较文章中评为最好产品“the route

28、to pcb cad” 。proteus 产品系列也包 含了我们革命性的 vsm 技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一 起仿真。用户甚至可以实时采用诸如 led/lcd、键盘、rs232 终端等动态外设模型来对设 计进行交互仿真。其功能模块：个易用而又功能强大的 isis 原理布图工具；prospice 混合模型 spice 仿真； ares pcb 设计。prospice 仿真器的一个扩展 proteus vsm:便于 包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使 用动态的键盘，开关，按钮，leds 甚至 lcd 显示 cpu 模型.

29、这个仿真软件比较适合我们初学者使用，安装好这个软件后，打开软件，就可以在模块中 画出自己所需要的仿真原理图。当画好以后，点击运行，就可以进行电路仿真了。 4.24.2 altiumaltium designerdesigner 软件软件 altium designer 符合电子设计师的要求。 altium 的一体化设计结构将硬件、 软件和可编程硬件集合在一个单一的环境中，这将令用户自由地探索新的设计构想。 在整个设计构成中，每个人都使用同一个设计界面。 summer 09 版本解决了大量历 史遗留的工具问题。其中就包括了增加更多的机械层设置、增强的原理图网络类定义。 第 页17 西华大学课程设

30、计说明书 说明书 新版本中更关注于改进测试点的分配和管理、精简嵌入式软件开发、软设计中智能化 调试和流畅的 license 管理等功能。 09 版本改进了在线实时及批量 drc 检测中显示的传统违规的图形化信息，其含 盖了主要的设计规则。 利用与一个可定义的指示违规信息的掩盖图形的合成，用户 现在已经可以更灵活的解决出现在设计中的drc 错误。09 版本允许用户在 pcb 文件 中自定义布线网络显示的颜色。现在，用户完全可以使用一种指定的颜色替代常用当 前板层颜色作为布线网络显示的颜色。并将该特性延伸到图形迭层模式，进一步增强 了 pcb 的可视化特性。 altium designer 09

31、版本为板级设计新增了 16 个机械层定 义，使总的机械层定义达到 32 层。其它提升了 pcb 向 specctra 导出数据的兼容性 3d 单层显示模式 ：改进了测试点管理系统 。 altium designer 现在可以允许用户使用网络类标签功能在原理图设计中将所涵 盖的每条信号线纳入到自定义网络类之中。当从原理图创建pcb 时，就可以将自定 义的网络类引入到 pcb 规则。使用这种方式定义网络的分配，将不再需要担心耗费时 间、原理图中网络定义的混乱等问题。 09 版本将提供更加流畅、高效和整齐的网络 类定义的新模式。 altium designer summer 09 版本提供了装配变量

32、和板级元件标号的图形编辑 能。在编译后的原理图源文件中就可以了解装配变量和修改板级元件标号，这个新的 特性奖令你从设计的源头就可以快速、高效的完成设计的变更；对于装配变量和板级 元件标号变更操作，更重要的是这将提供一种更快速、更直观的变通方法。altium designer 已经为用户提供了一种可定制虚拟仪器的功能，在新的版本中您还将看到 altium 新增了一种在 fpga 内利用脚本编程实现可定制虚拟仪器的功能。该功能将为 用户提供一种更直观、界面更友好的脚本应用模式 。 在 altium designer summer 09 版本中，用户将看到一种全新的虚拟存储仪 （memory_ins

33、trument）。 就在虚拟仪器内部，其就可提供一个可配置存储单元区。 利用这个功能可以实现从其它逻辑器件、相连的pc 和虚拟仪器面板中观察和修改存 储区数据。 第 页18 西华大学课程设计说明书 说明书 4.34.3 软件的设计结构软件的设计结构 proteu s 电路 设计 源程序设 计生成目 标代码 proteus 的 仿真调试 硬件问题 软件问题 调试 通过 设计完成 开始 图 4.1 设计结构图 第 页19 西华大学课程设计说明书 说明书 5 5 系统调试系统调试 5.15.1 脉冲信号发生器的调试脉冲信号发生器的调试 本课程设计是在 proteus 软件中实现调试的，调试的方法很简

34、单，在绘好原理图后， 就可以进行仿真了，在这个软件里面仿真，如果出现错误，会提示你的问题所在。如果 你的原理图设计中毫无问题的话，那就可以仿真成功，可以实现你预计中的效果。 因为时钟信号发生器就够较为简单，因此在绘制好此图是，进行调试中很顺利，没 有出现什么问题，因为时间间隔为一秒通过计算可以知道总电阻约为 110k 左右。电容为 0.00001f.在参数设置正确后，在进行仿真调试，时间基本上为一秒的间隔，这个现象可 以通过 555 的输出端接的 led 灯的闪烁确定。 图 5.1 时钟信号发生器仿真图 第 页20 西华大学课程设计说明书 说明书 5.25.2 序列信号发生器和以为输出显示电路

35、调试序列信号发生器和以为输出显示电路调试 由于这个部分包含了 4 个芯片，因此在调试的时候出现了一些问题，诸如：1 移位 输出电路的脉冲信号控制端该由哪个信号控制出现了问题，经过反复思考其逻辑功能， 终于找到了正确答案。2 在移位输出电路中，s1s0 操作模式控制端时，也出现了相类似 的问题，在经过反复的调试，改变，再调试后，也得出了正确的设计结果。3 其中 sl,sr 在连接调试中出现了矛盾，原来是自己把线路连接反了。4 接线错误：对于第一个问题， 主要是线路过多过密导致接线混乱和接线过程中粗心大意产生的。考虑到模拟电路可以 实现所要求的功能，因此我们坚持了原先的电路图，在所接电路上进行了仔

36、细检查，找 出了接错的接线，并将接线进行了整理。 图 5.2 序列信号发生器和移位输出显示器的仿真图 5.35.3 整体电路的调试整体电路的调试 将整体的原理图绘制好后，将 555 的输出端用于控制下级以后的脉冲输入端，将 74als153 的输出经过与非门后连接到 74194 的输入端所连接着的开关上进行仿真调试电 路实现了预置数功能，但是离目标还差了一段，但也离目标进了一步。经过调整移位寄 第 页21 西华大学课程设计说明书 说明书 存器的模式控制端，在进行调试，也实现了右移左移功能。由于题目要求的是实现两亮 两灭的功能，所以在预置数的输入端，调节开关的通断状态以实现，这就在理论上实现 了

37、，接着就进行调试，最后终于调试仿真成功。 图 5.3 整体电路图的仿真 5.45.4 系统实现的功能系统实现的功能 该系统实现了全亮全灭，两亮两灭的左移右移功能。通过设计，该电路还能实现其 他的扩展功能，三亮一灭的循环和一亮一灭的循环移位。 打开自己所设计的原理图，点击运行，先在移位输出电路中预置数，再进行右移或 者左移的功能，运行无误后，关闭文件。 第 页22 西华大学课程设计说明书 说明书 6 6 设计总结与收获设计总结与收获 本次课程设计我只用了一个星期的时间就全部做完，效率很高，因为在设计之前根 据设计的要求，每个模块都仔细的设计分析了，正是整个过程我都认真的态度和方案选 择合适，才有

38、这么高的效率。实践，是一面很亮的镜子，能够通过它看出我们自身的缺 点，能够通过它查找出自身缺乏的知识。虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程 中所学到的东西是这次设计的最大收获和财富，使我终身受益。而且从本次课程设计中 收获很多。 这次课程设计主要是运用数字电路逻辑设计的一些相关知识，在整个实习过程中， 都离不开对数字电路课程知识的再学习。我在最开始，就先将实习用到的知识通过翻阅 数电书回顾了一遍（这也是对这门课的复习，给以后的复习备考减少了很多负担），这 样的回顾让我对知识的理解更加透彻，对后来的快速设计起了很好的铺垫作用。而且还 参考了数字电路实验指导书， 关于芯片的管脚，里面有清晰的描

39、述。 课程设计，通过选择的题目，根据要求，运用所学知识将其付诸实践来完成。这并 不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要的是一种理论联系 实践的能力。理论知识往往都是在一些理想状态下的假设论，而实际的动手操作则完全 不同，需要考虑实际中的很多问题。有些知识在理论上可能完全没错但到了实际中则不 然。比如在动笔做题时我们是不用考虑导线、电阻是否连接的牢固合理，但在实际中， 导线电阻有时是会带来时间间隔的改变，平时试验中，我就很认真，所以会比平时不动 手的要轻松地多。 在设计时和同学相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人对问题的看法总有差异， 我们可以从交流中获得不同的构思，其

40、他人的设计也可能有比你出色的地方，很好的借鉴， 并在大家的商讨中选择最优方案最终一定会得到最好的设计方法。 通过这次设计，我明显感觉到“书到用时方恨少” 。在以后的生活中我会不断地学习 充实自己。在此要再次感谢我的指导老师，感谢老师给我这样的机会锻炼。在整个设计 过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心， 相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。 第 页23 西华大学课程设计说明书 说明书 本次课程设计中包括 cp 的产生电路用的 555 芯片，基本电路我用了 7 个芯片（一片 555、一片 161、一片 153、两片 194、一片 7400、一片 74als04）， 从电路图的设计、实现、仿真、实验报告，都是自己思考和动手。在这短短的 7、8 天电子课程设计中，不仅仅让我们动了手动了脑，更让我们体会到了理论与实践相结合 的重要性，凭空的理论是站不住脚跟的，需要时间来验证。但我们又不得不承认理论的 重要性，理论是前提，我们必须打好基础。 在实验设计的过程