燕山大学
EDA课程设计报告书题目彩灯控制器
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一. 设计要求
具备两种彩灯花样显示，通过功能切换按钮选择花样。花样一要求：1.有十只LED , L o……L9
2?显示方式（初态为全亮）：
①先奇数灯依次灭（灭的灯当下一个灯动作时，本灯回复原状态）
②再偶数灯依次灭（同上）
③再由L o到L9依次灭（同上）
3.显示间隔0.5S，1S可调。
花样二要求：
1.有八只LED , L o……L7
2.显示顺序如下表
3.显示间隔为0.5S , 1S可调。
二、设计过程及内容
总体设计思路：彩灯控制器的总电路图主要由三大模块组成，分别是分频和选频模块、花样一模块和花样二模块。
1、分频和选频模块
（1）、分频模块
利用三个74160做成183进制的计数器，将732HZ的频率分成4HZ的频率，再在4HZ的基础上，利用T触发器，调节信号的占空比，得到2Hz 的丫信号。电路图如下：
仿真图:
（2）、选频模块
利用JK触发器上升沿触发将丫信号改变成1Hz的信号，再用M信号控制1Hz 和2Hz信号的选择，即题目要求中实现时间间隔0.5s和1s可调。控制端M为低电平时，输出2HZ的脉冲；控制端M为高电平时，输出1HZ 的脉冲。电路图如下：
仿真图：
M 为低电平时:
分频和选频模块合并后的电路图为:
2、花样一模块
花样一中有两大模块：计数模块和控制模块。 （1）、计数模块
用一片76161制成11进制计数器，其中进位信号经过JK 触发器得到 占空比为1:2的C 信号，作为控制模块的片选端输入，输出的 QA QB QC QD 作为控制模块的输入。电路图为：
Name: ■JT -CLK
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M 为高电平时：
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仿真图:
(2)、控制模块
用计数模块输出的C信号控制两片74154译码器轮流工作。当C为低电平时，第一片译码器工作，实现十个彩灯的初态全亮、奇数灯依次灭和偶数灯依次灭；当C为高电平时，第二片译码器工作，实现十个彩灯的依次灭。两片译码器的输出端用逻辑门与彩灯相连。电路图如下：
花样一模块的电路图为:—
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3、花样二模块
(1)、花样二中用两片74161制成一个33进制计数器，用来实现题目
中33种状态的循环。电路图如下:
(2)、利用9片74138制成6—64线译码器，其输入端由计数器输出的
QF QE QD QC QB QA控制。电路图如下：
仿真图为:
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、利用与门和与非门制成8
个有17个输入端的与非门，输出端与 8个彩灯相连，输入端根据每个彩灯 33种状态的真值表与译码器相连。 电路图如下：
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EIS=I=I2
仿真图如下:
4、将上述的三大模块用一定的逻辑门电路连接，N信号控制花样一与花样二，当N为高电平时，花样一工作；当N为低电平时，花样二工作。得到总电路图：
仿真图：
当N为高电平时
当N为低电平时
三、设计结论
刚拿到这个题目的时候觉得很简单也很熟悉。 可是看似简单的题目在 开始的一周并没有什么实质进展。首先我们对如何分频和选频的概念是模 糊的，查阅了资料有了了解后分频和选频模块做出来了。 花样一我们用了 最保守的方法，用计数器和译码器和逻辑门电路实现了。 花样二我们起初 用的是计数器，四个移位寄存器和级联的数据选择器去实现的， 但是因为 中间的控制电路没做好仿真波形始终都出现不了。 咨询了老师，我们又加 以改进用逻辑门电路实现控制，出现了 33种状态所分的四组状态但是顺 序是颠倒的。又加以改进想用计数器去实现控制，但实现有困难。绕了一 大圈最后我们决定仿照花样一，用计数器和扩展的译码器和一定的逻辑门 电路终于实现了花样二。过程其中，花样一和花样二模块在仿真时遇到了 个别灯的输出不正常的问题，经改进后正确输出了波形了，但是在三个模 块组合后仿真波形却出不来。这两个问题都是因为逻辑电路出错了。 经改 进最终实现了花样一和花样二的状态转换也实现了题目要求。 那一刻真的 由衷的高兴。一个看似简单的课设题目，在设计过程中几乎每一步都遇到 了阻碍，可是真的做出来时又觉得只要选对方法和思路一切又都迎刃而解 了。
这次为期三周的EDA S 程设计对于我们来说不仅是一次学习的机会， 也是一次锻炼我们的实践机会。它在我们死学课本的基础上，开拓学生的 动手能力，真正意义上是知识应用于实践。在这个课程设计的过程中我们 也并没有想象的那么容易的完成，期间我们不仅查阅了大量的资料来了解 课程设计的题目，还有一些技术方面的知识。还遇到了各种样式的问题， 如maxplus2软件的应用操作，概念上的模糊，实际操作的设计，每个模 块的联合，还有最初把不同的模块分开来放， 都给我们的实际操作带来了 极大的困难。不过在这个艰辛的过程中，我们还是在团队的积极配合中完 成了任务。
最后，我们在课程设计的过程中难免会遇到各种各样的问题， 老师的专门耐心指导，特此谢谢老师的辛苦工作，帮助我们解决困难。
期间有