1、解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 4：会合理布线和调配，布线完成后会用万用表等工具来查找错误。 5：培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 6：控制多路彩灯按预设的花型进行变换。 7：花型种类不少于三种，花型自拟。 8：分别用快慢两种节拍实现花型变换（选做功能）。 9：选作：用单片机实现，要求同上； 用可编辑逻辑器件实现，要求同上。二：总体方案设计方案如下：整体功能的实现需要以下三个模块来实现：时钟信号的产生，花型的控制及演示模块，节拍控制模块。其中节拍控制模块为选做功能，我设计了但由于板子和时间问题，没能在板子上实现，有点遗憾。只设计了花型的演示及控制模块加时钟
2、信号的产生。时钟信号的产生由一个555多频振荡器来实现，花型的演示由两个74LS194（双向移位寄存器）来实现，花型的控制功能由两个74LS161（四位二进制同步计数器）实现。我设计的是四种八节拍的花型演示，因而并没有实现两个74LS194的级联，刚拿到题时，我简单以为用两个194就够了。但仔细一想，根本不能实现3种花行。最后想到利用两个161来控制，设计思想极为简单，只是想到这一点挺不容易的。三：单元电路设计1：时钟信号的产生 由于多路彩灯控制的定时性的准确性不高，所以可以采用555多路震荡器加适当的电阻电容来实现。 电阻：150 k 4.7 k 电容：4.7f 0.01f 2：花型控制电路
3、的实现花型控制电路可利用74LS194移存器作为彩灯演示电路用两个74ls161来作为花型控制点，这是本设计的难点跟关键，控制电路为移存器工作方式控制电路。工作方式控制电路产生移存器所需的各种控制信号。由于控制信号的选择与花型变换有关，本次设计花型变换如下：花型（一）：四个灯为一组，两组均向中间亮起，在从两边向中间灭掉。花型（二）：四个灯为一组，两组均从右向左亮起，在从右向左灭掉。花型（三）四个灯为一组，两组均从左向右亮起，在从左向右灭掉。花型（四）：四个灯为一组，两组均从中间向两边亮起，在从中间向两边灭掉。 移存器输出状态编码表序号花型（一）花型（二）花型（三）花型（四）1100000010
4、00100011000100000011000211000011001100111100110000111100311100111011101111110111001111110411111111567800000000其真值表如下：第一片194第二片194S0S1花型（1）花型（2）花型（3）花型（4）用两个161来作为记数模块，其中一片161作为低位,其有效状态为1000-1111，共8个，对应着灯的闪灭变化。当低位片到1111时，进行进位，将其RCO送入高位161片子的ENT，ENP端，此时高位片进行记数，同时将RCO取非送入低位片LD端。当地位片由1000变为1111时对应着高位片的一
5、种状态，用高位片的QA，QB端分别控制194的S1，S2。由于161的QA，QB有四种不同的组合（00，01，10，11），所以有四种不同的花型变化。花型演示电路和花型控制电路模块如下：电路图如下：四：总体电路图五：关键电路波形图 555cp脉冲波形图：计数器输出波形 Q0输出波形 Q1输出波形 Q2输出波形 Q3输出波形 RCO输出波形：六、实验仪器设备经过考虑，列出实验所需的实验器件：器件清单如下：器件个数555定时器电阻270欧74LS19474LS0474LS161电阻 4.7k电阻 150k电容0.01微法电容4.7微法七：调试过程中的问题 实验一开始我便一步一步对其进行布局，芯片分
6、布较为合理，所以整体布局还算不错。先设计CP并对其输出进行检测，CP输出无误后接着安装后面电路，后面电路安装结束，开始输入电源，原本以为仔细的设计不会出现什么问题而且我的电路较为简单。但结果却令我大吃一惊，第一个花型正确，但接下来便乱了，而且不同步。因为我电路中的194没有集联是独立的，所以同步是一个值得注意的问题，仔细检查CP脉冲间连线，并改正，才实现同步。此外花型并非所设计花型，静下心仔细想，194为移位器，不可能出现多大问题，问题只可能出现在161上，用彩灯对其输出进行验证，QA与CP频率相同，QB是CP周期的两倍，QD是CP周期的四倍，根据灯的闪亮变化，可验证其输出是否正确，验证结果发
7、现根本没有进位，用万用表对芯片各角进行测量没有发现错误，但输出仍不正确，最后发现是板子接触的问题，只有换地方，这意味许多布局都要改变，但没其他办法，我就静下心来一个一个的改，经过改正第一个161恢复正确，接着对第二个161进行检验，纠错，直到正确。两个161修改后，花型恢复正常。八：分析总结彩灯的设计相对来说较为简单，分频器是选作内容，但选做并不意味着就作不出来，这次实验由于板子原因没有做选做确实挺遗憾，但选做的思路我结合课本知识思考后得到：再加一个151（8选一数据选择器）即可。实现方法为：将低位161的QA，QB输出端送入151的D0，D1。151的A接高位161的QA，151的B，C接地
8、。输出Y作为194的CP脉冲，由于QA，QB分别为CP周期的1倍和2倍关系进而可以实现分频。本次实验低位161为模8计数器，高位161为模4计数器。利用194的S0，S1不同的值来控制花型。通过这次实验使我进一步加深了对194的理解，只要S0，S1值取定便决定了左右移动方向，与SR，SL无关，SR，SL只决定194的输入值，根据花型需求，设计中SR，SL分别由QD，QA 取非来控制。实验中由于面包板的接触极为不好，使我检查的过程进行得较为缓慢。当然也使我积累了不少检查错误的经验。当新芯片拿到的时候，一定要检查芯片本身的好坏。这是很关键的一步，以为新的就一定是好的。等到板子都连好了，还没发现芯片
9、是坏的话，那么错误就很难查出来的。通过此次实验进一步加强了我的动手,检查错误,设计电路的能力.同时也明白课本知识和实际之间的差别，课本知识再精通，都必需用与实践相结合。试验期间通过对各个器件的功能进行查阅，使我对器件有了新的认识。也对课本知识进行巩固。坚固的课本知识基础是必不可少的，但将课本知识与实践结合更为重要。试验也锻炼了我的布局能力，以前做的试验根本不管布局，只要可以实现功能就行，而这次试验就不同了，试验要求电路简单，合理布局，这是对我更高档次的要求，有利于我们能力得提高。通过布局锻炼了我的耐心和细心。加强了对合理布局重要性的认识。为以后电路设计奠定了坚实的基础。试验的选做有力于知识的提
10、高，这次没有做选做，我一直感到很遗憾，所以在今后的试验中我不会再忽视选做，会尽全力完成选做部分。两周的课程设计，使我受益颇多，既巩固了课堂上学到的理论知识，又掌握了常用集成电路芯片的使用。在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法，学会了科学地分析实际问题，通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径，独立解决问题。同时，也培养了我认真严谨的工作作风。九、参考文献：1、数字电路逻辑设计（脉冲与数字电路 第三版） 王疏银 主编 高等教育出版社 2、数字电路实验指导书 （西安邮电学院电子与信息工程系） 张亚婷 王利 杨乐 周丽娟 郭华编3、高级逻辑器件与设计.第一版.齐怀印、卢锦编著.北京：电
11、子工业出版社，1996年西安邮电学院通信系电子设计过程考核表班级/学号通工0502/03051084承担任务实验室（单位）3#实验楼536所在部门电信系实施时间2007年 12月 10日 2007年 12月 21日具体内容第一周周一 老师讲解实习内容、要求及基本原理周二、三 验证性实验正计数器周四、五 设计性实验多路彩灯第二周周一 、二 设计性实验多路彩灯周三 、四 写实验报告周五 交实验报告指导教师（师傅）姓名 薛延侠职务或职称 讲师指导教师（师傅）对学生的评价学习态度 认真 一般 不认真学习纪律 全勤 偶尔缺勤 经常缺勤实践能力 很强 一般 较差指导教师（师傅）对学生专业知识或社会实践能力等情况的意见指导教师（师傅）签字 年 月 日 西安邮电学院通信系电子设计成绩鉴定表刘敏进行时间2007年 12月 10日 2007年 12月 21日成绩鉴定学习内容（20分）与教学任务计划结合程度（10分）与专业培养结合程度（6分）其它（4分）接受单位评价（20分）实践能力（10分）学习态度（6分）学习纪律（4分）报告鉴定（60分） 报告内容与实践过程紧密结合（15分）报告内容与教学计划内容紧密结合（15分）报告质量（主题、结构、观点、逻辑、资料、字数 30分）评阅教师姓名职称成绩评语 评阅教师签字
