北华大学数字电子实习——多路彩灯控制器

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数字电路课程设计报告---多路彩灯控制器

数字电路课程设计报告---多路彩灯控制器

数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称:计算机学院学生姓名:罗婧专业名称:计算机科学与技术班级:计科1004实习时间:2012年6月4日——2012年6月15日多路彩灯控制器的设计一.课程设计题目(一)题目:多路彩灯控制器(二)实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3.了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.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。

二.任务和要求实现彩灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型彩灯控制系统。

因为本次实习要求设计的彩灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型彩灯控制电路。

(1)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,基本要求:1. 8路彩灯能演示至少三种花型(花型自拟);2. 彩灯用发光二极管LED模拟;3. 选做:实现快慢两种节拍的变换。

(2)课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。

三.总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下方案:方案:总体电路共分三大块。

第一块实现时钟信号的产生;第二块实现花型控制电路;第三块实现花型演示电路。

主体框图如下:根据所提供的实验器材各模块总体思路如下:时钟信号CP电路:参见高等教育出版社王淑银主编的《数字电路与逻辑设计》课本P404图10-3-6(a);花型控制电路:由两片161 4位二进制同步计数器和一些与非门共同完成;花型演示电路:由两片194 双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化(2)总体方案的选择将整个设计电路的功能模块化,设计思想比较简单。

彩灯控制器

彩灯控制器

北华航天工业学院《EDA技术与实验》综合课程设计报告报告题目:彩灯控制器作者系部:作者专业:作者班级:作者姓名:作者学号:指导教师:完成时间:前言随着科技发展,在现代生活中,彩灯作为一种景观应用越来越广泛。

EDA技术的应用引起电子产品即系统开发的革命性变革,先介绍以VHDL为基础的16路彩灯控制系统。

本文介绍了基于EDA的多路彩灯控制器的设计与分析。

要求该控制器可靠性高、调节灵活、多功能、多花案、使用灵活方便,并且彩灯图案能定时切换。

在Quartus环境下采用VHDL语言实现,论述了基于VHDL语言在FPGA芯片的数字设计思想与实现过程。

电子设计自动化技术EDA的发展给电子系统的设计带来了革命性变化,EDA软件设计工具,硬件描述语言,可编程逻辑器件(PLD)使得EDA技术的应用走向普及。

VHDL语言是EDA的关键技术之一,它采用自顶向下的设计方法,完成系统的整体设计。

目录一、设计要求 (4)二、十六路彩灯控制系统的实现 (4)1 功能描述2 设计原理三、模块设计及功能 (6)1 分频器2 状态机3 三选一数据选择器四程序下载与实现 (13)1下载2 硬件测试五、心得体会 (13)课程设计任务书任务:同组两个人共同完成《彩灯控制器》的设计要求合作人:分工方案:一设计要求1 系统设计要求(1)要有2种花型(2)两种花型可以自动变换,循环往复(3)具有清零开关用给定IC设计、安装与调试彩灯控制器,具体要求如下:(1)控制器有四组输出,每组至少能驱动四只LED。

(2)设计用十六只LED组成的彩灯图案。

图案的状态变换至少有三种,并且能定时自动切换。

(3)彩灯图案状态变换的速度至少有快、慢两种。

(4)安装并调试彩灯控制器。

二八路彩灯控制系统的实现1 功能描述在电路中以1代表灯亮,0代表灯灭。

由0,1按不同的规律组合代表不同的彩灯图案,同时使其选择不同的频率,从而实现多种图案快慢的花样功能显示。

此16路彩灯控制系统设定三种花样变化,三种花样可以进行自动切换,每种花样都有快慢两种显示方法。

数电实习,多路彩灯

数电实习,多路彩灯

多路彩灯控制器设计一、课程设计题目课程设计题目:多路彩灯控制器二、任务和要求彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型。

彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮灭。

实现彩灯控制可以采用EPROM编程、RAM编程、可编程逻辑器件、单片机等实现。

在彩灯路数较少,花型变换比较简时,也可用移位寄存器实现。

在实际应用场合彩灯可能是功率较大的发光器件,需要加以一定的驱动电路。

本课题用发光二极管LED模拟彩灯,可以不用驱动。

(此次课程设计采用面包板来实现)现要求设计一个8路移存型彩灯控制器,彩灯用发光二极管LED 模拟,具体要求如下:1.能演示三种花型,花型自拟。

2.选做:彩灯明暗变换节拍为1.0s和2.0s,两种节拍交替运行。

三、总体方案的选择根据题目的任务、要求和性能指标,经过分析与思考,得出以下方案:整体电路分为四个模块:第一个模块实现节拍的发生;第二个模块实现快慢两种节拍的控制;第三个模块实现花型的控制;第四个模块实现花型的显示。

主体框图如下:四、单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具:器件清单如下:2.各个单元电路的具体实现(1)节拍部分①节拍发生电路节拍是整个电路功能实现的基础及其他模块进行调试的必需条件,故首先实现节拍发生模块。

0.5s 节拍选用由555及相关器件构成的多谐振荡器电路实现。

由于输出波形中低电平的持续时间,即电容放电时间为C R t w 227.0=低电平的持续时间,即电容放电时间为C R R t w )(7.0211+=因此电路输出矩形脉冲的周期为C R R t t T w w )2(7.02121+=+=输出矩形脉冲的占空比为212112R R R R T t q w ++==当12R R >>时,占空比近似为50%。

电容取:4.7μf 0.01μf 电阻取:2R =150 k Ω =1R 4.7 k Ω考虑到还要产生周期为2.0s 节拍故可在555基础上连接74LS74芯片达到分频的作用,电路图如下:产生脉冲波形如图:②节拍选择电路把节拍产生电路产生的1Hz和0.5Hz的节拍送入74ls151芯片的D0和D1端,再由74LS151的地址端的控制选择出1Hz或0.5Hz的频率。

8路彩灯控制器设计详细讲解(附图)

8路彩灯控制器设计详细讲解(附图)

8路彩灯控制器设计详细讲解(附图)学校:北华大学班级:信息 11-2姓名:王杰学号:28号指导教师:曲萍萍实验日期:2013.5.20—5.24一、软件内容二、实习目的和任务三、设计原理过程四、最终设计方案五、实习心得六、参考文献一、软件内容MAX-Plus?开发软件是美国Altera公司自行设计的第三代课编程逻辑器件的EDA开发工具。

它是一种与器件结构无关的集成设计环境,提供了灵活和高效的界面,允许设计人员选择各种设计输入方法和工具,能够支持Altera公司的MAX、Classic、FLEX以及ACEX系列的PLD器件。

MAX-Plus?开发软件丰富的图形界面和完整的、可即时访问的在线帮助文档,使设计人员能够轻松愉快地学习和掌握MAX-Plus?开发软件,方便地实现设计目的。

MAX-Plus?的特点:1、支持多种操作平台;2、提公开发性的界面;3、提供与PLD 器件结构无关的设计环境;4、提供丰富设计库;5、支持多种输入方式;6、具有高度集成化的开发环境;7、具有模块化的设计工具;8、提供Megacore功能;9、具有Opencore特性MAX-Plus?的主要功能:1、支持PLD器件;2、支持的设计输入方式;3、提供设计编译;4、提供设计验证;5、提供器件的编程和配置MAX-Plus?的设计流程:1、设计输入;2、设计检查;3、设计便衣;4、设计仿真;5、器件编程;6、测试验证;7、修改设计。

二、实习目的和任务实习目的:1、进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2、熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3、了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、培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5、数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。

实习任务:设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。

具体要求如下:1、8路彩灯的循环花型如下表所示;2、节拍变化的时间为0.5s和0.25s,两种节拍交替运行;3、三种花型要求自动循环显示移存器输出状态编码表节拍序号花型1 花型2 花型3 1 00000000 00000000 00000000 2 10000000 00011000 10001000 3 11000000 00111100 11001100 4 11100000 01111110 11101110 5 11110000 11111111 11111111 6 11111000 11100111 01110111 7 11111100 11000011 00110011 8 11111110 10000001 00010001 9 11111111 10 11111110 11 11111100 12 1111100013 1111000014 1110000015 1100000016 10000000三、设计原理过程(1)总体方案的设计; 在方案一的基础上将整体电路分为四块。

彩灯控制器实验报告

彩灯控制器实验报告

电工电子课程设计实验报告题目名称:彩灯控制器指导教师:姓名:学号:专业班级:日期:前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。

它是电气信息类专业学生的重要基础实践课,也是工科专业的必修课,能巩固电子技术的理论知识,提高电子电路的设计水平,加强综合分析问题和解决问题的能力,进一步培养学生的实验技能和动手能力,启发学生的创新意识及创新思维。

完成本次课程设计,对进行毕业设计及毕业后从事电子技术方面的工作都有很大的帮助。

近年来,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杂的器件功能则成为必然。

现代生活中,彩灯越来越成为人们的装饰品,它不仅能美化环境,渲染气氛,还可用于娱乐场所和电子玩具中,现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制的电路很多,构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门,而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。

绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的,例如,用中规模集成电路实现的彩灯控制器主要用计数器,译码器,分配器和移位寄存器等集成。

本次设计的可编程彩灯控制电路就是用寄存器、计数器和译码器等来实现,其特点是用发光二极管显示,实现可预置编程循环功能。

目录前言 1一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路 72、控制电路和译码电路 103、存储电路 124、数码管显示电路 .14六、元器件清单 15七、安装及调试中出现的问题和解决方法 15八、设计感想 17附录一、实验电路图 20二、实验电路连接图 .21三、参考文献 21一、课题设计任务及要求课题名称:可编程彩灯控制器设计任务及要求:通过对硬件编程,将图形、文字、动画存储在E2PROM中,通过计数器控制图形、文字、动画的地址,在利用显示矩阵显示出来。

数电实习——彩灯

数电实习——彩灯

数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称:计算机学院学生姓名:专业名称:班级:实习时间:彩灯控制器的设计一课程设计题目(与实习目的)(1)题目:多路彩灯控制器(2)实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2.熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3.了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.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5.作为课程实验与毕业设计的过度,课程设计为两者提供了一个桥梁。

二实验要求实现彩灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型彩灯控制系统。

因为本次实习要求设计的彩灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型彩灯控制电路。

(1)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,要求:1. 彩灯实现快慢两种节拍的变换;2. 8路彩灯能演示至少三种花型(花型自拟);3. 彩灯用发光二极管LED模拟;(2)课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。

三设计所使用的元件及工具:四总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。

第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。

主体框图如下:方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。

第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。

并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。

主体框图如下:(2)总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因,且原理相对简单。

彩灯控制电路实习报告

彩灯控制电路实习报告

实习报告:彩灯控制电路设计与实现一、实习目的1. 掌握彩灯控制电路的基本原理及设计方法;2. 熟悉常用电子元器件的选型及应用;3. 培养动手实践能力和团队协作精神;4. 提高自身综合素质,为今后从事电子技术工作奠定基础。

二、实习内容1. 分析彩灯控制电路的需求及工作原理;2. 选型合适的电子元器件,设计电路图;3. 制作电路板,进行焊接;4. 调试电路,验证功能;5. 撰写实习报告。

三、实习过程1. 分析需求本次实习旨在设计一款彩灯控制电路,实现对LED彩灯的亮度调节、颜色切换等功能。

通过对市场需求及电路性能的分析,确定电路应具备以下功能:(1)亮度调节:通过旋转编码器实现;(2)颜色切换:通过按键实现;(3)自动关机:通过定时器实现。

2. 元器件选型根据功能需求,选型如下元器件:(1)旋转编码器:用于亮度调节,型号为MC14468;(2)按键:用于颜色切换,型号为SC1602;(3)定时器:用于自动关机,型号为TC77;(4)LED彩灯:用于显示效果,型号为WS2812;(5)电源模块:为电路提供稳定的电源,型号为LM2596。

3. 电路设计根据元器件选型,设计电路图,如下:```+----------------+| MC14468 |+----[3]---------+|v+----------------+| SC1602 |+----[1]---------+|v+----------------+| TC77 |+----[3]---------+|v+----------------+| LM2596 |+----[VIN]-------+|v+----------------+| WS2812 |+----[DATA]------+|v+----------------+| GND |+----------------+```4. 电路制作与调试根据电路图,制作电路板,进行焊接。

实验十四 多路彩灯控制器

实验十四  多路彩灯控制器

实验十四多路彩灯控制器一、实验任务及要求设计一个十六路彩灯控制器,6种花型循环变化,有清零开关,并且可以选择快慢两种节拍。

二、设计说明与提示1、设计说明根据系统设计要求可知,整个系统共有三个输入信号:控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号CLK_IN,系统清零信号CLR,彩灯节奏快慢选择开关CHOSE_KEY;共有16个输出信号LED[15..0],分别用于控制十六路彩灯。

据此,我们可将整个彩灯控制器CDKZQ分为两大部分:时序控制电路SXKZ和显示控制电路XSKZ,整个系统的组成原理图如图2-4所示。

2、提示(1) 在时序控制电路SXKZ的设计中,利用计数器计数达到分频值时,对计数器进行清零,同时将输出信号反向,这就非常简洁地实现了对输入基准时钟信号的分频,并且分频信号的占空比为0.5。

(2) 在显示控制电路XSKZ的设计中,利用状态机可以非常简洁地实现了六种花型的循环变化,同时利用六个十六位常数的设计,可非常方便地设置和修改六种花型。

(3) 对于顶层程序的设计,因本系统模块较少,既可使用文本的程序设计方式,也可使用原理图的设计方式。

但对于模块较多的系统,最好使用文本的程序设计方式。

图2-4彩灯控制器组成原理图三、实验报告要求1.画出顶层原理图。

2.系统通过仿真后,根据EDA实验开发系统进行编程下载和硬件验证。

3.写出各功能模块的VHDL语言源文件。

4.书写实验报告时应结构合理,层次分明,注意语言的流畅。

四、主要VHDL源程序1、时序控制电路的VHDL源程序--SXKZ.VHDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY SXKZ ISPORT(CHOSE_KEY:IN STD_LOGIC;CLK_IN:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CLK:OUT STD_LOGIC);END ENTITY SXKZ;ARCHITECTURE ART OF SXKZ ISSIGNAL CLLK:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK_IN,CLR,CHOSE_KEY) ISVARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINIF CLR='1' THEN --当CLR='1'时清零,否则正常工作CLLK<='0';TEMP:="000";ELSIF RISING_EDGE(CLK_IN) THENIF CHOSE_KEY='1' THENIF TEMP="011" THENTEMP:="000";CLLK<=NOT CLLK ;ELSETEMP:=TEMP+'1';END IF;-- 当CHOSE_KEY='1'时产生基准时钟频率的1/4的时钟信号,否则产生基准时钟 --频率的1/8的时钟信号ELSEIF TEMP="111" THENTEMP:="000";CLLK<=NOT CLLK ;ELSETEMP:=TEMP+’1';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;CLK<=CLLK;END ARCHITECTURE ART;2、显示控制电路的VHDL源程序--XSKZ.VHDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY XSKZ ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0));END ENTITY XSKZ;ARCHITECTURE ART OF XSKZ ISTYPE STATE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6);SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL FLOWER:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLR,CLK) ISCONSTANT F1:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="0001000100010001"; CONSTANT F2:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="1010101010101010"; CONSTANT F3:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="0011001100110011"; CONSTANT F4:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="0100100100100100"; CONSTANT F5:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="1001010010100101"; CONSTANT F6:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="1101101101100110"; --六种花型的定义BEGINIF CLR='1' THENCURRENT_STATE<=S0;ELSIF RISING_EDGE(CLK) THENCASE CURRENT_STATE ISWHEN S0=>FLOWER<="ZZZZZZZZZZZZZZZZ";CURRENT_STATE<=S1;WHEN S1=>FLOWER<=F1;CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=>FLOWER<=F2;CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=>FLOWER<=F3;CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=>FLOWER<=F4;CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=>FLOWER<=F5;CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=>FLOWER<=F6;CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END PROCESS;LED<=FLOWER;END ARCHITECTURE ART;3、整个电路系统的VHDL源程序--CDKZQ.VHDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CDKZQ ISPORT(CLK_IN:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CHOSE_KEY:IN STD_LOGIC;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0));END ENTITY CDKZQ;ARCHITECTURE ART OF CDKZQ ISCOMPONENT SXKZ ISPORT(CHOSE_KEY:IN STD_LOGIC;CLK_IN:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CLK:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT SXKZ;COMPONENT XSKZ ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0));END COMPONENT XSKZ;SIGNAL S1:STD_LOGIC;BEGINU1:SXKZ PORT MAP(CHOSE_KEY,CLK_IN,CLR,S1);U2:XSKZ PORT MAP(S1,CLR,LED);END ARCHITECTURE ART;五、系统仿真/硬件验证1、系统的有关仿真时序控制电路SXKZ、显示控制电路XSKZ及整个电路系统CDKZQ的仿真图分别如图2-5、图2-6和图2-7所示。

0912_数电设计报告_多路彩灯控制器_XUPT

0912_数电设计报告_多路彩灯控制器_XUPT

数字电路课程设计报告书
——多路彩灯控制器
系部名称:
学生姓名:
专业名称:
班级:
实习时间:2009年12月7 日至2009年12月18日
分频式三花型八路彩灯控制器
一. 实验目的
1.复习数字电路知识,学会将数电理论用于实际电路中去;
2.认识常用逻辑器件,并学会使用这些芯片设计简单数字电路;
二. 实验要求
三. 设计题目与思路
1.对应逻辑电路真值表:
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
2.实现思想简述:
1).由真值表得到逻辑表达式
2).使用卡诺图化简逻辑表达式
因为与或表达式最终使用元件较多故使用74ls153(4选1数据选择器)逻辑表达式为
故数据引脚连接方式为
D0=D1=C
D2=0
D3=1
四. 使用元器件
设计所需的元件有:
器件名称功能描述数量用途
74LS153 4选1数据选择器1个逻辑判断电路
五.电路原理:
逻辑判断电路。

九、实验总结
本次的数字电路课程设计,我共计花了约一周的时间去设计电路、仿真、修改与接线,通过本次设计,进一步复习了数字电路的相关知识,并将其实际运用,而觉得学到最多的,是整个数字电路的设计思想,即原理图设计思想,接线、排错上的思想等。

彩灯控制电路实习报告

彩灯控制电路实习报告

一、实习目的1. 了解彩灯控制电路的基本原理和组成。

2. 掌握彩灯控制电路的设计方法。

3. 培养动手能力和实际操作技能。

4. 提高对电路设计的理解和应用能力。

二、实习内容1. 彩灯控制电路原理分析2. 彩灯控制电路设计3. 彩灯控制电路搭建与调试4. 彩灯控制电路应用拓展三、实习过程1. 彩灯控制电路原理分析(1)彩灯控制电路概述:彩灯控制电路是指通过电路控制彩灯(如霓虹灯、LED 灯等)按照预定规律变化状态的电路。

彩灯控制电路广泛应用于广告、装饰、照明等领域。

(2)彩灯控制电路组成:彩灯控制电路主要由以下几部分组成:1)电源电路:为彩灯提供稳定的工作电压。

2)控制电路:根据需要控制彩灯的亮灭、移动、闪烁等效果。

3)驱动电路:将控制电路输出的信号放大,驱动彩灯工作。

4)彩灯:按照预定规律变化的发光器件。

2. 彩灯控制电路设计(1)设计要求:1)控制彩灯亮灭、移动、闪烁等效果。

2)实现彩灯循环左移、右移、全亮、全灭等功能。

3)具备预置数功能,可自定义彩灯的亮灭规律。

4)电路简单、可靠、易于调试。

(2)设计步骤:1)确定彩灯控制电路的拓扑结构,如串并联、移位寄存器等。

2)选择合适的元器件,如晶体管、集成电路等。

3)设计电路原理图,绘制元件布局图。

4)进行电路仿真,验证电路性能。

3. 彩灯控制电路搭建与调试(1)搭建电路:根据电路原理图,将元器件按照布局图连接,搭建彩灯控制电路。

(2)调试电路:通电后,观察彩灯工作状态,检查电路是否存在问题。

如发现问题,查找原因并进行修改。

4. 彩灯控制电路应用拓展(1)彩灯控制电路在广告领域的应用:通过控制彩灯的亮灭、移动等效果,实现广告信息的动态展示。

(2)彩灯控制电路在装饰领域的应用:为节日、庆典等活动提供照明装饰。

(3)彩灯控制电路在照明领域的应用:实现智能照明,根据环境光线自动调节彩灯亮度。

四、实习总结1. 通过本次实习,我对彩灯控制电路的基本原理和组成有了深入了解。

彩灯设计数电实验报告参考模板

彩灯设计数电实验报告参考模板

西安邮电学院电子设计报告书——多路彩灯控制器学院名称:通信与信息工程学院学生姓名:屈颖(06)专业名称:信息工程班级:信息工程0902实习时间:2011年12月5日——2011年12月16日课程设计题目:多路彩灯控制器一、实验目的1、熟悉常用集成芯片的性能,并利用芯片的功能设计电路;2、对所学理论进行的巩固和检验,并进一步学习;3、提高动手能力,在实践中达到更好的学习效果。

二、实验要求设计一个至少8路的移存型彩灯控制器,彩灯用发光二极管LED 灯模拟。

具体要求如下:1、多路彩灯的模型至少要有8盏;2、实现多路彩灯的多种花型自动变换(至少要求3中花型);3、选做内容:将能够显示的花型种类增加至4 种;4、实现多路彩灯的节拍的自动变换(至少要有快慢2种节拍)。

三、使用元件四、总体方案的设计时钟脉冲采用简单易行的555振荡器来实现,产生周期为1s的时钟脉冲,经过一片74LS74进行分频,产生周期为2s的时钟脉冲然后用74LS1518选1数据选择器进行快慢输出的选择。

信号经过分频之后经过控制电路两片74LS161级联来实现花型的变化,然后输出到移位寄存器74LS194的位移端。

选择移位寄存器的原因是花型要求不多,因此采用移位寄存器来组成彩灯控制电路。

彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮与灭。

如果以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值,控制彩灯的亮与灭,即可按预定规律显示一定的花型。

因此彩灯控制电路需要一个能够按一定规律输出不同高低电平编码信号的信号发生器,同时还需要信号发生器所要求的时序信号和控制信号。

综上所述,彩灯控制器应由节拍产生、节拍切换、花型切换、及花型显示模块组成:其结构框图如图所示:五、单元电路的设计1、三种花型的设计:(1)定时器由555振荡器及少量电阻、电容构成,产生定时脉冲1s,再经过74LS74中的D触发器产生分频信号为2s脉冲;其电路图如下所示:(2)节拍切换模块是有74LS151和74LS74构成,在这里74LS151 8选1数据选择器主要起到快慢切换的作用,当高位74LS161的输出取反为0时选择D0输出,则花型变换为慢节拍。

数字电路课程设计报告书-多路彩灯控制器模板

数字电路课程设计报告书-多路彩灯控制器模板

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——多路彩灯控制器系部名称:通信工程系学生姓名:专业名称:通信工程(科学技术)班级:科技0503实习时间:2007年12月10日至2007年12月21日一、课程设计题目多路彩灯设计二、设计的任务和要求1)设计八路彩灯,要求三种花型。

2)选作:设计分频电路实现不同频率的彩灯电路。

三、系统总体设计方案及系统框图方案一:系统的cp脉冲由555构成的多谐振荡器产生;由两片74芯片来产生三个状态的模三计数器,每个状态持续十六个cp周期,以一片161的co输出端来控制74芯片的clk输入端,以此实现每个状态持续十六个cp周期。

用两片194来组成显示电路,194的八个输出端控制八路彩灯。

两片74 的四个输出端组成三个状态,四个输出端分别用来控制两片194 的左移和右移控制端,并用这四个输出加上门电路来控制194 的左移和右移串行输入端。

总体由cp脉冲产生模块、计数并控制模块、显示模块组成。

设计原理:多路彩灯系统主要由计数器、控制器、显示器和脉冲信号发生器等模块组成。

脉冲发生器是该系统中计数器和显示器的标准时钟信号源,D触发器器输出两组信号灯的控制信号,经显示电路后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它控制器显示电路的工作。

单元电路的设计:1.脉冲信号产生模块时钟信号产生电路主要由555定时器组成多谐振荡器产生稳定的脉冲信号,送到其他模块电路。

脉冲产生电路根据需要产生“0”、“1 ”信号,电路图如下所示:2.频率控制电路系统的频率控制电路是由一片161完成的,161是4位二进制同步计数器,它具有同步清零,同步置数的功能,利用它的进位输出端来得到十六分频信号cp2,作为下一模块既控制模块clk 信号,以使其达到每一状态持续十六cp周期的目的。

3.控制模块电路控制模块由两片74芯片完成,产生三个状态循环,来控制显示电路的输入端,每个状态持续十六个cp周期。

4显示器电路系统的显示器部分是由两块194完成。

八路彩灯控制器实习报告

八路彩灯控制器实习报告

实习报告:八路彩灯控制器设计与实现一、实习背景及目的随着科技的不断发展,电子产品在日常生活中扮演着越来越重要的角色。

本次实习旨在让同学们更好地掌握数字电子技术知识,提高动手实践能力。

本次实习任务为设计并实现一个八路彩灯控制器,通过控制发光二极管的亮灭,实现多种流动变化的灯光效果。

二、实习内容与过程1. 了解彩灯控制器的工作原理彩灯控制器主要由555定时器、计数器、双向移位寄存器、显示译码管、数码显示管、发光二极管及一些门电路等组成。

通过555定时器产生多谐振荡信号,计数器累计输入脉冲个数,双向移位寄存器存储计数器输出的十进制数,显示译码管将十进制数转换为对应的灯光显示。

2. 设计电路图根据彩灯控制器的工作原理,设计电路图包括以下部分:(1)振荡电路:采用555定时器、电容、电阻等组成多谐振荡电路。

(2)计数器电路:采用十进制计数分频器CT74LS194,用于累计和寄存输入脉冲个数。

(3)显示电路:由发光二极管组成,当CT74LS194的输出端依次输出高电平时,驱动发光二极管依次点亮。

(4)控制电路:采用门电路控制计数器和双向移位寄存器的输入端,实现不同灯光效果的控制。

3. 制作PCB板根据电路图,利用Protel软件设计PCB板,并进行印刷电路板制作。

在制作过程中,注意走线合理,避免信号干扰。

4. 电路调试与验证将制作好的PCB板焊接完毕后,进行电路调试。

通过改变控制电路的输入信号,观察发光二极管的亮灭情况,验证电路是否满足设计要求。

三、实习心得与收获通过本次实习,我对数字电子技术有了更深入的了解,掌握了八路彩灯控制器的设计与实现方法。

在实习过程中,我学会了如何阅读电路图,分析电路原理,设计电路图,制作PCB板,并进行电路调试。

同时,本次实习也培养了我的团队协作能力和动手实践能力。

总之,本次实习使我受益匪浅,对我今后的学习和职业发展具有重要意义。

在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的数字电子技术水平,为我国的电子科技事业做出贡献。

多路彩灯控制器实训报告

多路彩灯控制器实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,使学生进一步掌握数字电路课程所学的理论知识,熟悉常用集成数字芯片的工作原理,并学会使用其进行电路设计。

同时,通过实训培养学生的科学分析和解决问题的能力,以及严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

二、实训内容1. 实训项目:设计一个8路移存型彩灯控制器,实现彩灯快慢两种节拍的变换,8路彩灯能演示三种花型,彩灯用发光二极管LED模拟。

2. 实训要求:(1)设计电路实现题目要求;(2)电路在功能相当的情况下设计越简单越好;(3)注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;(4)注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。

三、实训过程1. 确定设计方案根据题目要求,经过分析与思考,我们选择以下设计方案:(1)采用8位D触发器74LS74作为移位寄存器,实现彩灯的移位控制;(2)利用8位并行输入/输出锁存器74LS373实现彩灯的输出控制;(3)通过分频电路产生快慢两种节拍的控制信号;(4)使用CD4511编码器实现三种花型的选择。

2. 电路设计根据设计方案,我们设计了以下电路:(1)移位寄存器电路:由74LS74芯片构成,用于实现彩灯的移位控制;(2)输出锁存器电路:由74LS373芯片构成,用于实现彩灯的输出控制;(3)分频电路:由555定时器构成,产生快慢两种节拍的控制信号;(4)编码器电路:由CD4511芯片构成,用于实现三种花型的选择。

3. 电路制作与调试(1)按照电路图,将各个芯片焊接在面包板上;(2)连接电源、按键、发光二极管等外围元件;(3)调试电路,观察彩灯的运行情况,确保电路功能正常。

4. 电路优化与改进在调试过程中,我们发现以下问题:(1)分频电路输出波形不稳定,导致彩灯运行不稳定;(2)编码器电路输出信号存在毛刺,影响彩灯花型的展示。

针对以上问题,我们进行了以下优化与改进:(1)将555定时器改为更稳定的时钟源,提高分频电路的输出稳定性;(2)对编码器电路进行滤波处理,消除输出信号的毛刺。

彩灯控制器课程实训报告

彩灯控制器课程实训报告

一、实训背景随着科技的不断进步,电子技术在生活中的应用越来越广泛。

彩灯作为节日装饰的重要元素,其控制系统的设计与实现对于丰富节日气氛、美化环境具有重要意义。

本实训旨在通过学习彩灯控制器的原理与设计方法,提高学生对数字电路的理解和应用能力。

二、实训目的1. 掌握彩灯控制器的原理和设计方法。

2. 熟悉数字电路中的触发器、计数器、译码器等基本单元电路。

3. 培养学生动手实践能力和创新意识。

三、实训内容1. 彩灯控制器原理学习(1)了解彩灯控制器的组成,包括输入部分、控制部分、执行部分等。

(2)掌握彩灯控制器的控制原理,包括定时、计数、译码等。

(3)学习常用数字集成电路的应用,如触发器、计数器、译码器等。

2. 彩灯控制器设计(1)根据设计要求,确定彩灯控制器的功能模块和结构。

(2)设计彩灯控制器的电路图,包括各个模块的连接关系和参数设置。

(3)利用数字电路仿真软件对电路进行仿真,验证设计的正确性。

3. 彩灯控制器制作与调试(1)根据电路图,制作彩灯控制器的实体电路。

(2)调试电路,确保各个模块正常工作。

(3)进行彩灯控制器的功能测试,验证其是否符合设计要求。

四、实训过程1. 理论学习(1)查阅相关资料,了解彩灯控制器的原理和设计方法。

(2)学习数字电路中的基本单元电路,如触发器、计数器、译码器等。

(3)了解数字电路仿真软件的使用方法。

2. 电路设计(1)根据设计要求,确定彩灯控制器的功能模块和结构。

(2)设计电路图,包括各个模块的连接关系和参数设置。

(3)利用数字电路仿真软件对电路进行仿真,验证设计的正确性。

3. 电路制作(1)根据电路图,制作彩灯控制器的实体电路。

(2)检查电路连接,确保无误。

4. 调试与测试(1)调试电路,确保各个模块正常工作。

(2)进行彩灯控制器的功能测试,验证其是否符合设计要求。

五、实训结果与分析1. 实训成果(1)成功设计并制作了一个彩灯控制器。

(2)彩灯控制器可以按照预定程序控制彩灯的亮灭,实现各种动态效果。

多路彩灯控制器的设计

多路彩灯控制器的设计

一、课程设计题目:多路彩灯二、任务和要求:任务:设计一个多路彩灯控制器,能控制8路彩灯,彩灯用发光二极管模拟。

要求:能演示至少3种花型,花型自拟。

彩灯明暗变换节拍为1.0s和2.0s,两种节拍交替运行。

目的:(1).掌握移位寄存器的移位,置位功能。

(2).掌握TTL集成电路驱动发光二极管的设计方法。

(3).熟悉中、小规模数字集成电路芯片,掌握基本数字电路设计方法,通过实践提高数字电路连接、调试能力。

三、器件四、总体方案方案一:模块图如下(箭头示数据流的方向和内容):分析:此方案设计花型种类多,实现简单,使用的芯片数少,但后三种花型变化简单。

方案二:共设计3种花型,每种花型均有16种状态,花型3的前8种状态和后8其模块图如下:分析:此方案花型变化多样,但电路复杂,使用的芯片数多,花型少。

总结:方案一电路简单,所使用的芯片数目少,而且花型种类多,在实现分频时,二使用了74LS74和74LS00,而方案一只用了一片74就实现了。

在数据选择模块,方案一用了一片151就可实现节拍的选择。

而方案二电路复杂,花型少。

故选择方案一。

五、 单元电路设计:选择方案一,实现电路简单,共使用了9片芯片。

(一)脉冲发生电路脉冲发生电路使用了555脉冲发生器和若干器件组成。

具体参数:555芯片一片,R1为4.7,R2为150,C1为0.01uf ,C2为4.7uf ,电源电压为5V 。

其电路图如下:S1,S0(控制信息);清零信号其波型为5V的方波。

(二)脉冲分频电路脉冲分频电路是由555提供脉冲,由74LS74实现分频。

其电路图为:555电路和分频出的波形分别如下:(三)脉冲选择电路脉冲选择电路由一片74LS151组成,并有计数电路的控制,每32个脉冲数据选择变化一次,及选择CP信号或分频的信号。

其电路如图:(四)计数电路计数电路是由两片74LS161和一片74LS04及一片74LS20组成,其实现电路的计数,其电路图如下:其有关波形为:因为电路中有8个灯,因此计数电路每计数八个,SR信号变化一次,然后一是按次循环。

多路彩灯控制器课程设计

多路彩灯控制器课程设计

多路彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握多路彩灯控制器的基本原理,理解电路组成及各部分功能。

2. 学会使用常见的电子元件,如电阻、电容、二极管等,并能运用到彩灯控制器的设计中。

3. 了解并掌握彩灯控制器的编程方法,实现多种灯光效果的控制。

技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立完成多路彩灯控制器的搭建与调试。

2. 提高学生的问题解决能力,能够分析并解决彩灯控制器在使用过程中出现的问题。

3. 培养学生的团队协作能力,学会在小组合作中共同完成任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣和热情,激发他们探索未知领域的欲望。

2. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试,敢于挑战,提高自信心。

3. 培养学生的环保意识,让他们认识到资源的宝贵,养成良好的节能习惯。

课程性质:本课程属于电子技术实践课程,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生处于初中年级,具有一定的电子基础,对新鲜事物充满好奇,动手能力强,但缺乏系统性的专业知识。

教学要求:结合学生特点,课程设计应注重实践性、趣味性和挑战性,引导学生主动参与,充分发挥学生的主观能动性。

教学过程中,注重分层指导,关注学生的个体差异,确保每位学生都能在课程中收获成长。

同时,注重课程目标的分解与落实,使学生在完成具体学习成果的过程中,实现课程目标的有效达成。

二、教学内容1. 彩灯控制器基本原理:讲解电路组成、工作原理,介绍各部分电子元件的功能和作用,如电源、微控制器、驱动电路等。

2. 电子元件认知与使用:学习电阻、电容、二极管、三极管等常见电子元件的识别与选用,理解其在彩灯控制器中的应用。

3. 彩灯控制器编程:学习彩灯控制器的编程方法,掌握编程软件的使用,实现多种灯光效果的编程设计。

- 编程基础:介绍编程语言、指令和编程逻辑。

- 实践操作:设计简单的灯光效果程序,如单色、双色、跑马灯等。

4. 彩灯控制器搭建与调试:学习如何搭建多路彩灯控制器,进行电路连接、调试和故障排查。

多路彩灯控制器

多路彩灯控制器

多路彩灯控制器内容摘要:彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型,可以以两种不同的频率分别显示几种不同的花型。

一、设计内容及要求:1. 设计内容:本课题要求设计一台以两种不同的频率分别显示几种不同的花型的多路彩灯控制器。

2. 设计要求:彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮与灭。

如果以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值,控制才等的亮与灭,即可以按预定规律显示一定的花型。

因此彩灯控制电路需要一个能够按一定规律输出不同高低电平编码信号的编码发生器,同时还需要编码发生器所要求的时序信号和控制信号。

综上所述,彩灯控制器应该由定时电路、控制电路、编码发生器电路以及驱动电路组成。

二、电路工作原理:定时电路产生两种不同的快慢节拍,用来以两种不同频率的节拍显示彩灯的花型,其中振荡器 采用简单易行的555振荡器来实现,555所产生的信号经过两片161级联之后进行分频,其中第一次产生快慢节拍的分频由D 触发器实现。

信号经过分频之后经过控制电路来实现花型的变化,编码发生器产生编码后控制灯的亮与灭来实现多路彩灯的花型。

该控制器共控制8路彩灯,花型要求不多,故采用移位寄存器来组成彩灯控制电路。

三、 系统需要的元器件7400 1片7404 1片7408 1片7420 1片7232 1片7474 1片74139 1片74161 2片74194 2片555定时器 1片发光二极管绿色和红色4个电容0.01uf 和4.7uf 各一电阻5.1K 和150K 各一,220欧姆1个四、选定系统设计方案,画出系统框图多路彩灯控制器系统框图如下所示:定时 器 控制 电路 编码 发生 器 驱 动 器彩 灯其中定时器由555振荡器及少量电阻、电容构成,产生的脉冲经过D触发器及门电路组成的快慢节拍分频电路,产生在不同的时间段频率不相同的两种脉冲。

花型控制电路由两片74LS161经过级联之后形成,通过161的记数功能以及其四个输出端来进行分频,进而控制彩灯的各种花型显示变化。

电子设计自动化实习报告

电子设计自动化实习报告

电子设计自动化实习报告实习题目:多路彩灯控制器的设计实习时间:2013年3月11日至2013年3月22日*名:***班级学号:电子10-1班27号指导教师:***目录摘要---------------------------------------------------------------------3 Abstract-----------------------------------------------------------------4 第1章 绪论---------------------------------------------------------------5 1.1课题背景--------------------------------------------------------------5 1.2EDA技术特征-----------------------------------------------------------5 1.3本章小结--------------------------------------------------------------6 第2章 十六路彩灯控制器的实现---------------------------------------------7 2.1 功能描述-------------------------------------------------------------7 2.2 设计原理-------------------------------------------------------------7 2.3 本章小结-------------------------------------------------------------7 第3章 模块设计及其功能--------------------------------------------------8 3.1 子模块及功能---------------------------------------------------------8 3.2 本章小结------------------------------------------------------------11 第4章 程序下载与测试---------------------------------------------------13 4.1 锁定引脚------------------------------------------------------------13 4.2 硬件测试------------------------------------------------------------13 4.3 本章小结------------------------------------------------------------13 第5章 结论-------------------------------------------------------------14参考文献----------------------------------------------------------------15 附录--------------------------------------------------------------------16多路彩灯控制器的设计(北华大学电子信息科学与技术专业赵南冰)指导教师: 赵玉刚[摘 要]随着科技的发展, 在现代生活中, 彩灯作为一种景观应用越来越多。

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北华大学数字电子实习报告彩灯控制器的设计姓名:XXX班级:XX-XX-XX学号:XXXXXXXXX院系:电气信息工程学院指导教师:张炜实习日期:XXXX.XX.XX-XXXX.XX.XX一、实习目的和任务(一)、题目:多路彩灯控制器(二)、实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3.了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.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。

6.熟练使用EDA技术的辅助软件(Quartus II11.0)(三)、实习任务1.设计一个能实现8路彩灯循环显示彩灯控制器。

2.完成如下三种花型花型1:从左至右顺次渐亮。

全亮后逆序渐灭。

花型2:从中间到两边对称地逐次渐亮,全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。

花型3:8路灯分两半。

从左至右渐亮,全亮后,再分两半从左至右渐灭。

移存器输出状态编码表二、实习的基本要求实现彩灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型彩灯控制系统。

因为本次实习要求设计的彩灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型彩灯控制电路。

(1)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,基本要求:1. 8路彩灯能演示三种花型;2. 彩灯用发光二极管LED模拟;选做:实现快慢两种节拍的变换。

(2)课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。

三、软件介绍Quartus II是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。

Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用,除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外,提供了完善的用户图形界面设计方式。

具有运行速度快,界面统一,功能集中,易学易用等特点。

Quartus II支持Altera的IP核,包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库,使用户可以充分利用成熟的模块,简化了设计的复杂性、加快了设计速度。

对第三方EDA工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方EDA工具。

此外,Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合,可以方便地实现各种DSP应用系统;支持Altera的片上可编程系统(SOPC)开发,集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体,是一种综合性的开发平台。

Maxplus II 作为Altera的上一代PLD设计软件,由于其出色的易用性而得到了广泛的应用。

目前Altera已经停止了对Maxplus II 的更新支持,Quartus II 与之相比不仅仅是支持器件类型的丰富和图形界面的改变。

Altera在Quartus II 中包含了许多诸如SignalTap II、Chip Editor和RTL Viewer的设计辅助工具,集成了SOPC和HardCopy设计流程,并且继承了Maxplus II 友好的图形界面及简便的使用方法。

Altera Quartus II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直观易用的接口,越来越受到数字系统设计者的欢迎。

功能介绍Quartus II提供了完全集成且与电路结构无关的开发包环境,具有数字逻辑设计的全部特性,包括:可利用原理图、结构框图、VerilogHDL、AHDL和VHDL完成电路描述,并将其保存为设计实体文件;芯片(电路)平面布局连线编辑;LogicLock增量设计方法,用户可建立并优化系统,然后添加对原始系统的性能影响较小或无影响的后续模块;功能强大的逻辑综合工具;完备的电路功能仿真与时序逻辑仿真工具定时/时序分析与关键路径延时分析;可使用SignalTap II逻辑分析工具进行嵌入式的逻辑分析;支持软件源文件的添加和创建,并将它们链接起来生成编程文件;使用组合编译方式可一次完成整体设计流程;自动定位编译错误;高效的期间编程与验证工具;可读入标准的EDIF网表文件、VHDL网表文件和Verilog网表文件;四、电路设计系统总体设计方案针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。

第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现时钟信号的产生。

主体框图如下:方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。

第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。

并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。

主体框图如下:根据所提供的实验器材各模块总体思路如下:时钟信号CP电路:参见高等教育出版社王淑银主编的《数字电路与逻辑设计》课本P404图10-3-6(a);花型控制电路:由161 4位二进制同步计数器完成;花型演示电路:由194 双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化);节拍控制电路:节拍变化由151八选一数据选择器完成,节拍的快慢变化有74双上升沿D触发器完成,它可实现二分频。

总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,方案一是基于基本要求而设计的,方案二加入了节拍的变化,花型控制电路和花型演示电路的CP都是节拍控制之后的CP。

两种方案的基本思路相同,将整个设计电路的功能模块化,设计思想比较简单。

元件种类使用少,且都较熟悉易于组装电路。

这么设计的出发点是:电路设计模块化,易于检查电路,对后面的电路组装及电路调试都很方便。

花型控制电路简单,花型也比较简单。

由于在设计的构想时期,已经确定将电路模块化,设计的过程中又已经将节拍控制电路设计出来,通过仿真软件也实现了设计要求——分频。

方案二同时完成了选做的要求,只要确保每一模块实现其功能方案二并不难也不复杂,为了确保短时间内完成课程设计和高效率,我选择了方案二。

花型演示电路设计由二片移位寄存器194实现。

其八个输出信号端连接八个发光二极管,用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。

而花型之间的变化通过花型控制电路的输出即161级联的计数器输出控制(它们由同一个CP脉冲控制)。

设计所使用的元件及工具:74LS161(四位二进制同步计数器)74LS194(移位寄存器)74LS151(八选一数据选择器)74LS74(双D 触发器)74LS00(四二输入与非门)74LS04(与非门)发光二极管五、原理图与仿真结果总原理如图,整个模块由彩灯控制模块、分频计数模块、动态LED显示模块组成。

1.总原理图图 1 彩灯总原理图2.编译与仿真文件light.v中的Verilog代码被Quartus II软件的几个工具所处理,以分析代码的语法有无错误、综合并且产生针对特定目标器件的配置文件,这些工具由Quartus软件的编译器所控制。

通过选择Processing > Start Compilation,或者点击工具栏图标。

随着编译过程的进行,Quartus II软件主窗口的左侧会显示编译的进度。

如编译成功会弹出对话框请求确认图 2 编译3.分配引脚对整个项目的编译之后,将原理图中的输入输出引脚与实际的实验板上的核心芯片的具体引脚对应起来,这个步骤就是管脚分配,之后便可将原理图下载到硬件电路中进行实际验证。

如下图图3 分配引脚4.程序下载将转接板1插在箱子主板的相应位置,并将核心板插在转接板上,将USB—Blaster的一端通过排线接到核心板的JTAG口上,另一端通过AB头的USB 线接到PC机的USB接口上,将电源线接到实验箱的电源插口位置。

硬件连接完成后,打开实验箱电源开关。

点击“Tool\Programmer”激活如下图的界面,设置后进行程序下载。

图 4 程序下载六、实习心得紧张的一周的数电实习结束了,虽然很紧张很累,但是我觉得很充实学到了很多东西。

首先是学会了数字电路系统的设计方法,掌握了Quartus II 11.0的使用方法,学会使用数电实验箱FPGA芯片来进行数字电路系统的实现,这些都为我们以后更好的学习数电打下了良好的基础。

在实习的过程中,我们还感受到了自己劳动自己创造的的成果。

所有的方面我们都需要考虑,系统的每一个细节我们都需要去认真钻研,稍微有一点差错就得不到我们想要的结果,这些都培养了我们对待科学的各种精神。

严谨、认真、创新,这些都是我们以后学习生活中需要的东西,我们一定要以这次实习为契机,深刻体会在这其中学习的东西,应用到我们的生活中去。

这次实习给我的感受很深,我希望以后还能有这样的实习机会,让我们自己设计自己创造,完成自己想要达到的效果,生成自己想要的产品。

七、参考文献1.数字系统设计.邹彦. 航空工业出版社,20072.电子技术实验教程.周维芳.西南交通大学出版社20093.电子技术基础——数字部分(第五版)康华光高等教育出版社2005八、教师评语教师评语:成绩:教师签字:。

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