数字逻辑课程设计-流水灯

数字逻辑课程设计

题目：流水灯设计

学院：

姓名：

学号：

指导老师：

2015.6.22

一．问题：

设计一个可以循环移动的流水灯，灯总数为8盏，具体要求如下：1、5亮，其余灭，右移三次后全灭

4、8亮，其余灭，左移三次后全灭

4、5亮，其余灭，各向两边移三次后全灭

1、8亮，其余灭，各向中间移三次后全灭

二．设计思路

1/48MHz

分频电路

48MHz1Hz 模20计数器译码电路

58

8个彩灯

三．设计流程

1.分频器的设计

设计原理：48MHz的信号，一秒钟内有4.8*10^7个周期，而所需1Hz信号，

每秒只有一个周期。使输入信号每经过2.4*10^7个周期，输出信号翻转一次方向，便可获得所需的1Hz信号。可以构造一个模4.8*10^7的计数器用于计数，并使计数器输出的最高位在一秒之内恰好变化一次，且占空比为50%，故采用7片74x163进行级联。用0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000—0001 0110 1110 0011 0110 0000 0000，采用清零或置数都可以

，本电路用置数法。电路如下图（LED灯是为了测试1HZ信号，看的时候可忽略）2.模20计数器的设计

模20计数器采用一个74LS163和一个D触发器设计的。

20个状态编码分别为00000~01001,10000~11001，其中最高位有D触发器输出，

其余4位由74x163输出，74x163设为每计数10次则清零。

3.译码电路

对于由计数器产生的20个状态编码，构造一个5-32译码器，产生最小项，控制灯的开关。此时可以用5块74x138级联成5-32译码器，根据转移输出表为每一个F构建对应的最小项组合。对于20种状态可以直接用与非门或者画卡诺图求出F的函数。对应状态如下：

EDCBA 12345678(灯)

00000 11111111

00001 01110111

00010 10111011

00011 11011101

00101 11101110

00110 11111111

01000 11101110

01001 11011101

10000 10111011

10001 01110111

10010 11111111

10011 11100111

10100 11011011

10101 10111101

10110 01111110

10111 11111111

11000 01111110

11001 11100111

电路图如下：

没有画灯泡，但是测试成功。

由于图版设计有限，不能把所有电路画在一起。

讲刚才三部分级联就可以画出整个图形。