EDA課程設(shè)計—彩燈控制器

1、燕 山 大 學EDA課程設(shè)計報告書題目： 彩燈控制器 姓名： 班級： 成績： 一設(shè)計要求具備兩種彩燈花樣顯示，通過功能切換按鈕選擇花樣?；右灰螅?有十只LED，L0L92顯示方式（初態(tài)為全亮）：先奇數(shù)燈依次滅（滅的燈當下一個燈動作時，本燈回復原狀態(tài)）再偶數(shù)燈依次滅（同上）再由L0到L9依次滅（同上）3顯示間隔0.5S，1S可調(diào)?；佣螅?有八只LED，L0L72顯示順序如下表3顯示間隔為0.5S，1S可調(diào)。序號L0L1L2L3L4L5L6L70111111101011111112101111113110111114111011115111101116111110117111111018

2、1111111091111111110011111111100111111120001111113000011111400000111150000001116000000011700000000181000000019110000002011100000211111000022111110002311111100241111111025100000002601000000270010000028000100002900001000300000010031000000103200000001二、設(shè)計過程及內(nèi)容總體設(shè)計思路：彩燈控制器的總電路圖主要由三大模塊組成，分別是分頻和選頻模塊、花樣一模塊和

3、花樣二模塊。1、分頻和選頻模塊 （1）、分頻模塊 利用三個74160做成183進制的計數(shù)器，將732HZ的頻率分成4HZ的頻率，再在4HZ的基礎(chǔ)上，利用T觸發(fā)器，調(diào)節(jié)信號的占空比，得到2Hz的Y信號。電路圖如下：仿真圖： （2）、選頻模塊利用JK觸發(fā)器上升沿觸發(fā)將Y信號改變成1Hz的信號，再用M信號控制1Hz和2Hz信號的選擇，即題目要求中實現(xiàn)時間間隔0.5s和1s可調(diào)?？刂贫薓為低電平時，輸出2HZ的脈沖；控制端M為高電平時，輸出1HZ的脈沖。電路圖如下：仿真圖：M為低電平時：M為高電平時：分頻和選頻模塊合并后的電路圖為：2、花樣一模塊 花樣一中有兩大模塊：計數(shù)模塊和控制模塊。 （1）、計數(shù)

4、模塊 用一片76161制成11進制計數(shù)器，其中進位信號經(jīng)過JK觸發(fā)器得到占空比為1:2的C信號，作為控制模塊的片選端輸入，輸出的QA、QB、QC、QD作為控制模塊的輸入。電路圖為：仿真圖： （2）、控制模塊用計數(shù)模塊輸出的C信號控制兩片74154譯碼器輪流工作。當C為低電平時，第一片譯碼器工作，實現(xiàn)十個彩燈的初態(tài)全亮、奇數(shù)燈依次滅和偶數(shù)燈依次滅；當C為高電平時，第二片譯碼器工作，實現(xiàn)十個彩燈的依次滅。兩片譯碼器的輸出端用邏輯門與彩燈相連。電路圖如下：花樣一模塊的電路圖為：仿真圖為：3、花樣二模塊 （1）、花樣二中用兩片74161制成一個33進制計數(shù)器，用來實現(xiàn)題目中33種狀態(tài)的循環(huán)。電路圖如下

5、： （2）、利用9片74138制成664線譯碼器，其輸入端由計數(shù)器輸出的QF、QE、QD、QC、QB、QA控制。電路圖如下： （3）、利用與門和與非門制成8個有17個輸入端的與非門，輸出端與8個彩燈相連，輸入端根據(jù)每個彩燈33種狀態(tài)的真值表與譯碼器相連。電路圖如下：仿真圖如下：4、將上述的三大模塊用一定的邏輯門電路連接，N信號控制花樣一與花樣二，當N為高電平時，花樣一工作；當N為低電平時，花樣二工作。得到總電路圖：仿真圖：當N為高電平時當N為低電平時三、設(shè)計結(jié)論剛拿到這個題目的時候覺得很簡單也很熟悉。可是看似簡單的題目在開始的一周并沒有什么實質(zhì)進展。首先我們對如何分頻和選頻的概念是模糊的，查閱

6、了資料有了了解后分頻和選頻模塊做出來了?；右晃覀冇昧俗畋Ｊ氐姆椒ǎ糜嫈?shù)器和譯碼器和邏輯門電路實現(xiàn)了?；佣覀兤鸪跤玫氖怯嫈?shù)器，四個移位寄存器和級聯(lián)的數(shù)據(jù)選擇器去實現(xiàn)的，但是因為中間的控制電路沒做好仿真波形始終都出現(xiàn)不了。咨詢了老師，我們又加以改進用邏輯門電路實現(xiàn)控制，出現(xiàn)了33種狀態(tài)所分的四組狀態(tài)但是順序是顛倒的。又加以改進想用計數(shù)器去實現(xiàn)控制，但實現(xiàn)有困難。繞了一大圈最后我們決定仿照花樣一，用計數(shù)器和擴展的譯碼器和一定的邏輯門電路終于實現(xiàn)了花樣二。過程其中，花樣一和花樣二模塊在仿真時遇到了個別燈的輸出不正常的問題，經(jīng)改進后正確輸出了波形了，但是在三個模塊組合后仿真波形卻出不來。這兩個問

7、題都是因為邏輯電路出錯了。經(jīng)改進最終實現(xiàn)了花樣一和花樣二的狀態(tài)轉(zhuǎn)換也實現(xiàn)了題目要求。那一刻真的由衷的高興。一個看似簡單的課設(shè)題目，在設(shè)計過程中幾乎每一步都遇到了阻礙，可是真的做出來時又覺得只要選對方法和思路一切又都迎刃而解了。這次為期三周的EDA課程設(shè)計對于我們來說不僅是一次學習的機會，也是一次鍛煉我們的實踐機會。它在我們死學課本的基礎(chǔ)上，開拓學生的動手能力，真正意義上是知識應(yīng)用于實踐。在這個課程設(shè)計的過程中我們也并沒有想象的那么容易的完成，期間我們不僅查閱了大量的資料來了解課程設(shè)計的題目，還有一些技術(shù)方面的知識。還遇到了各種樣式的問題，如maxplus2軟件的應(yīng)用操作，概念上的模糊，實際操作的設(shè)計，每個模塊的聯(lián)合，還有最初把不同的模塊分開來放