数字电路逻辑设计 课 程 设 计 设计题目： 四路彩灯显示系统 专业班级： 姓 名： 学 号： 设计课题：四路彩灯显示系统设计 1 . 设计任务和要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （ 1） 接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 （ 2） 设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s，共用4s； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s； 第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4 次 ,所需时间也为 4s。 （ 3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s。一次循环之后重复进行闪烁。 2 . 设计分析 四路彩灯既有四路输出，设依次为dQ 、cQ 、bQ 、aQ ，若“1”表示灯亮，“ 0” 表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1 所示的输出显示。 表 1 四路彩灯输出显示 说 明 输 出 所用时间 dQ cQ bQ aQ 开机初态 0 0 0 0 第一节拍 逐次渐亮 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1s 1s 1s 1s 第二节拍 逆序渐灭 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1s 1s 1s 1s 第三节拍 同时亮0.5s，然后同时灭0.5s， 进行四次 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3 个节拍共12s 后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制可以用一个模12 计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194 来完成。同时亮0.5s、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一，二，三节拍分别为0 1 2Y YY 有效时间应为4 秒，0Y 结束1Y 马上开始，1Y后2Y 马上开始，如此循环不断。为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4 秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4 秒。应在开机瞬间，使移位型控制器的状态被确定下来，即0 1 2Y YY 节拍应为100，可控...
