数字电路课程设计

内蒙古师范大学计算机与信息工程学院

《数字电路》课程设计报告

设计题目 彩灯控制器电路 指导教师 戚桂美 职称 讲师 姓 名 黄世洪 学 号 20101105993 日 期 2012年07月03日

彩灯控制器电路设计

计算机与信息工程学院 2010级通信工程2班 黄世洪 20101105993

指导教师 戚桂美 讲师

摘要 彩灯控制器电路由两种花型组成,用74LS161、74LS194实现，共八盏灯，分两组，花型一是由中间到两边依次亮，然后再依次熄；花型二是从左到右每组依次亮然后依次熄，两种花型交替出现。

关键词 八路彩灯；74LS161芯片；74LS194芯片

1 工作原理

74LS161是十六进制加法寄存器，其逻辑符号和引脚如图1。74LS194是双

向移位寄存器，它具有左移、右移、保持、异步清零等功能，其逻辑符号和引脚如图2。八路彩灯控制器通过双向移位寄存器74LS194的串入并出控制彩灯的亮与熄。双向移位寄存器的控制端S1=0，S0=1时，进行右移；S1=1，S0=0时，左移。十六进制计数器可以从0000到1111计数以实现彩灯的自动循环[2]。 2 电路组成部分

八路彩灯控制电路由两片74LS194和一片74LS161组成，如图3：

3 设计步骤及方法

（1）彩灯控制器电路的两种花型的真值表如表（1）八路彩灯花型表，由表

可知，需要两片74LS194，并且74LS194需要串入并出。八盏灯从左到右依次接两片74LS194的Q3、Q2、Q1、Q0；Q3、Q2、Q1、Q0。第一片需要先依次右移进11110000，再依次左移进11110000；第二片只需依次左移进1111000011110000

[1] 。

图1 74LS161引脚图

1

图2 74LS194引脚图

图3 彩灯控制器电路整体图

2

（2） 第一片的控制端需要从S1=0，S0=1到S1=1，S0=0，先右移输入端输入11110000，再左移输入11110000；第二片的控制端保持S1=1，S0=0，只需左移输入1111000011110000[1] 。

表（1）

74LS161真值表 八路彩灯花型表

Q3 Q2 Q1 Q0 Q3 Q2 Q1 Q0 Q3 Q2 Q1 Q0

0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

（3）现在来实现自动循环：74LS161是十六进制计数器，可以从0000到1111

循环计数，其真值表如表（1）74LS161真值表。第一片74LS194的控制端和输入端分为两部分在循环变化，可以用74LS161的Q3、Q2控制。将74LS161的Q3接第一片74LS194的S1，Q3取反接其S0，这样实现第一片的先右移再左移，第二片始终左移可以将它的S1接1，S2接0。根据左移右移输入，将74LS161的Q2取反后接第一片74LS194的SR、SL，接第二片74LS194的SL。再将两片74LS194的CP与74LS161的CP接同一个脉冲信号，这样就实现了自动循环[1] 。 4. 小结

通过整过电路设计与制作过程，掌握了对彩灯控制器的设计、组装与调试

方法及中小规模集成电路的使用。在实验过程中，通过不断的调试和改进，我加深了对数字电路的理解，并知道了理论与实践结合的重要性。在试验中我知道了

3

只有理论学好了，才能进行更好的设计与实验，同时知道要实践检验理论。从刚开始看着题目感到很惆怅，到通过查询资料一步步把题目做出来，这过程中我收获了很多。同时，我也感到喜悦和自豪。最后要感谢老师给我提出的宝贵意见。

4

参考文献

[1] 沈小丰主编.电子线路实验——数字电路实验.北京：清华大学出版社. [2] 阎石主编.数字电子计数基础.北京.高等教育出版社.

5