西安郵電學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計匯報書系部名稱：學(xué)生姓名：專業(yè)名稱：電子與信息工程班級：實(shí)習(xí)時間：12月13題目：交通燈控制器一試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本次實(shí)習(xí)運(yùn)用所給器材和要實(shí)現(xiàn)的電路功能結(jié)合理論知識實(shí)際規(guī)定設(shè)計出合理的電路，到達(dá)深刻理解理論知識和其與實(shí)際運(yùn)用的差異，初步掌握模擬與數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)設(shè)計的基本措施。二試驗(yàn)規(guī)定本次實(shí)習(xí)通過所學(xué)的《數(shù)字電路邏輯與設(shè)計》設(shè)計一種十字路口處的交通燈，分為主干道和支干道，主干道和支干道的紅、綠、黃燈依次亮滅，并且有數(shù)碼管顯示時間。主干道綠燈亮的時間比支干道綠燈亮的時間長（本試驗(yàn)設(shè)計中主干道綠燈亮10秒，支干道亮6秒，兩支路黃燈都亮2秒）。兩路交通燈依次亮滅并且有數(shù)碼管倒計時顯示時間。電路在四種狀態(tài)（00，01，10，11）下循環(huán)顯示。詳細(xì)方案圖如下：支干道紅燈亮主干道綠燈亮 倒計時10s支干道紅燈亮主干道綠燈亮 主干道黃燈亮支干道紅燈亮主干道黃燈亮支干道紅燈亮 倒計時2s主干道紅燈亮支干道綠燈亮主干道紅燈亮支干道綠燈亮 倒計時6s主干道紅燈亮支干道黃燈亮主干道紅燈亮支干道黃燈亮 倒計時2s三使用元件74LS139雙二—四譯碼器1個74LS00四—二輸入與非門1個74LS04六一輸入非門2個74LS161同步計數(shù)器2個74LS47七段譯碼器1個74LS555定期器1個面包板1塊數(shù)碼管1個發(fā)光二極管6個（紅黃綠各2個）電容：4.7μF1個，0.01μF1個電阻：4.7KΩ1個，150KΩ1個，100Ω3個四總體方案的設(shè)計手動控制模塊手動控制模塊交通燈顯示模塊交通燈顯示模塊時鐘脈沖模塊控制電路模塊時鐘脈沖模塊控制電路模塊時間顯示模塊時間顯示模塊本試驗(yàn)運(yùn)用555定期器電路產(chǎn)生頻率為1HZ的穩(wěn)定脈沖，將脈沖輸入兩個級聯(lián)的74LS161（四位二進(jìn)制計數(shù)器）作為計數(shù)器控制模塊，其輸出為計數(shù)累加，要想實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管倒計時讓其輸出端通過非門74LS04實(shí)現(xiàn)減計數(shù)，然后與74LS48相連，即可在數(shù)碼管上實(shí)現(xiàn)倒計時。A片控制數(shù)碼管，B片通過74LS139二四譯碼器控制交通燈。通過B片計數(shù)反饋至A片并置位A片分頻實(shí)現(xiàn)模值為10、2、6三種并循環(huán)顯示。實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管倒計時和交通燈的亮滅狀況。五單元電路的設(shè)計時鐘模塊單元：運(yùn)用阻值為4.7KΩ、150KΩ的兩個電阻和4.7μF、0.01μF的電容連接成的電路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定秒脈沖產(chǎn)生器，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定期鐘脈沖。原理圖如下：主控電路單元：兩片級聯(lián)計數(shù)器74LS161接受脈沖后分別進(jìn)行加法計數(shù)，A片161通過B片反饋置位實(shí)現(xiàn)模值為10、2、6三種分頻計數(shù)來控制數(shù)碼管計時顯示；B片161通過輸出口Q1和Q0作為二四譯碼器輸入來控制控制交通燈。部分原理圖如下：交通燈顯示模塊：由上述交通燈詳細(xì)流程圖列出真值表，再結(jié)合二四譯碼器真值表找出對應(yīng)關(guān)系連線交通燈即可。二四譯碼器真值表：BAY3Y2Y1Y01××11110001110001110101010110110111交通燈循環(huán)顯示真值表如下（燈亮用1表達(dá)，滅用0表達(dá)）：Q1Q0主紅(R)主黃(Y)主綠(G)支紅(r)支黃(y)支綠(g)00001100010101001010000111100010部分原理圖如下：時間（數(shù)碼管）顯示模塊：數(shù)碼管計時是通過兩片級聯(lián)的74LS161計數(shù)器實(shí)現(xiàn)的，由于74LS161是加計數(shù)方式，要實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的倒計時則需在74LS161各輸出端口加非門即可，試驗(yàn)中讓輸出端口通過74LS04，最終接入74LS47七段譯碼器連接共陰極數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)倒計時顯示。本次設(shè)計中我實(shí)現(xiàn)時間從10s-2s-6s-2s循環(huán)顯示是通過B片的低位輸出端口Q1和Q0對A片輸入端D3D2D1D0的控制使A片循環(huán)置位實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)措施如下：由于74LS161是從初態(tài)0000到末態(tài)1111依次遞加的模16的計數(shù)器，要實(shí)現(xiàn)不一樣模值的計數(shù)就需要在A片161置位。例如：實(shí)現(xiàn)模值為10的計數(shù)。取有效狀態(tài)為：0110-0111-1000-1001-1010-1011-1100-1101-1110-1111取非1001-1000-0111-0110-0101-0100-0011-0010-0001-0000即9----8----7----6----5----4----3----2----1----0其他同理可得。列出真值表：（Q1、Q0為B片的低位輸出；D3D2D1D0為A片輸入端）Q1Q0D3D2D1D0000110110110111010101110由此真值表列出置位端方程為：D3=Q0Q1；D2=Q0Q1；D1=1；D0=0循環(huán)是A片74LS161輸入端D3D2D1D0置位就可以通過數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)不一樣步間的倒計時顯示。部分原理圖如下：六.總系統(tǒng)電路圖（附背面）七.心得體會及分析這次設(shè)計實(shí)習(xí)是我第一次比較全面的接觸《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》的理論、實(shí)際相結(jié)合的綜合性試驗(yàn)。當(dāng)我拿到自己的設(shè)計題目時感到有些迷茫，由于此前自己的“設(shè)計”就是在作業(yè)里對單一的邏輯電路或單一的74芯片進(jìn)行簡樸的設(shè)計以實(shí)現(xiàn)芯片的自身功能，像這種幾種不一樣芯片綜合使用設(shè)計的比較復(fù)雜的組合電路是我第一次碰到。拿到設(shè)計器件表后我熟悉了各芯片的功能，思索了兩天，我把路燈循環(huán)次序都在紙上設(shè)計好了，而數(shù)碼管倒計時顯示也設(shè)計了，脈沖模塊也弄好了。只是思維被局限在此前的實(shí)現(xiàn)各芯片單一功能，不懂得怎樣使用芯片級聯(lián)，沒有任何整體的思緒。后來我發(fā)現(xiàn)交通燈的循環(huán)次序和二四譯碼器的真值表有很強(qiáng)的規(guī)律，這樣稍加考慮之后我就把交通燈的循環(huán)顯示設(shè)計好了，最終就只有時間的循環(huán)顯示問題。在舍友的提醒下，我將B片計數(shù)器161的低位端D1D0作為A片計數(shù)器161的輸入控制信號。最終列出真值表得出A片輸入端的各個輸入端和B片計數(shù)器161的低位端輸出的關(guān)系。幾經(jīng)修改，電路原理圖完畢了。接下來就是軟件仿真，我將原理圖在Multisim上進(jìn)行仿真，運(yùn)行程序和自己想的同樣，只是有時開始時數(shù)碼管會有幾秒鐘亂碼，我想這是由于電路每次停止運(yùn)行后暫留的計數(shù)狀態(tài)導(dǎo)致的。軟件仿真成功后，就剩余實(shí)際電路連接。開始連接實(shí)際電路前，我將各個芯片做了簡樸布局，以到達(dá)讓電路的連線更簡樸，耗線至少。按著自己的原理圖一點(diǎn)一點(diǎn)的完畢線路的鏈接后，檢查了一遍電路我接通電源，成果發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示的是亂碼，并且交通燈都不亮。觀測一段時間后我發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管的顯示規(guī)律和我的時間次序一致，因此我推定是自己的數(shù)碼管連接有問題，問詢同學(xué)后發(fā)現(xiàn)自己把數(shù)碼管引腳搞錯了一部分。對于交通燈我仔細(xì)檢查了兩遍，發(fā)現(xiàn)電路連接對的，只是二四譯碼器的輸出輸入引腳沒正常工作，我將芯片反過來用另一種二四譯碼器，最終檢查后來我接上電源，電路終于正常。總結(jié)本次實(shí)習(xí)，我總結(jié)如下：對綜合性試驗(yàn)的設(shè)計，首先要弄清所給器件的功能；認(rèn)真分析點(diǎn)路要實(shí)現(xiàn)的功能，參照各器件的功能對電路分模塊進(jìn)行分析，（列真值表）找到對應(yīng)關(guān)系。將整個電路分模塊設(shè)計后再根據(jù)需要和規(guī)定對電路進(jìn)行整體分析，得出各模塊之間的聯(lián)絡(luò)。當(dāng)整個電路設(shè)計連接后就可以在軟件上仿真，仿真完畢后最終連接實(shí)際電路。本次實(shí)習(xí)我受益匪淺，并且各方面均有很大提高。通過本次實(shí)習(xí)我愈加深刻理解到《數(shù)字電路邏輯與設(shè)計》理論知識在實(shí)際中的作用是不可忽視的。并且試驗(yàn)設(shè)計中要有一定耐心，并且連接電路前先對電路進(jìn)行簡樸布局，使電路的連接簡樸。連線盡量規(guī)律、整潔。完畢電路后發(fā)現(xiàn)問題時根據(jù)芯片的功能使用萬用表測量，找出問題所在。附錄（參照文獻(xiàn)）：1、《數(shù)字電路邏輯設(shè)計》（脈沖與數(shù)字電路第三版）王疏銀主編高等教育出版社2、《數(shù)字電路試驗(yàn)指導(dǎo)書》（西安郵電學(xué)院電子與信息工程系）張亞婷王利楊樂周麗娟郭華編西安郵電學(xué)院電子工程學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計過程考核表學(xué)生姓名班級/學(xué)號承擔(dān)任務(wù)試驗(yàn)室（單位）電子信息工程教研室所在部門電子工程學(xué)院實(shí)行時間12月13日—1詳細(xì)內(nèi)容第一周星期一上午：集中講解設(shè)計的目的及規(guī)定；簡介系統(tǒng)設(shè)計的一般措施和環(huán)節(jié)；簡介部分邏輯器件及其應(yīng)用；布置課程設(shè)計題目；分析設(shè)計中也許出現(xiàn)的問題。星期一下午~星期二:學(xué)生選題，查閱資料，設(shè)計電路；教師準(zhǔn)備器材、工具等，同步為學(xué)生檢查電路設(shè)計、輔導(dǎo)答疑。星期三：學(xué)生完畢原理圖設(shè)計及連接圖設(shè)計。教師審閱，開始發(fā)放元器件及工具。星期四~星期五：學(xué)生進(jìn)行電路安裝、調(diào)試；教師繼續(xù)答疑并補(bǔ)發(fā)元器件。第二周星期一~星期二：學(xué)生繼續(xù)安裝調(diào)試，調(diào)試成功的學(xué)生可選作第二課題。星期三：開始驗(yàn)收。規(guī)定：1）功能對的；2）電路穩(wěn)定；3）能自述調(diào)試中碰到的問題及處理措施。星期四~星期五上午：繼續(xù)驗(yàn)收。驗(yàn)收通過的學(xué)生整頓、上交工具，寫出設(shè)計匯報。星期五下午：召開課程設(shè)計總結(jié)交流會，總結(jié)交流學(xué)生在課程設(shè)計中具有特色的設(shè)計思想和先進(jìn)的調(diào)試措施。指導(dǎo)教師（師傅）姓名職務(wù)或職稱講師指導(dǎo)教師（師傅）對學(xué)生的評價學(xué)習(xí)態(tài)度□認(rèn)真□一般□不認(rèn)真學(xué)習(xí)紀(jì)律□全勤□偶爾缺勤□常常缺勤實(shí)踐能力□很強(qiáng)□一般□較差指導(dǎo)教師（師傅）對學(xué)生專業(yè)知識或社會實(shí)踐能力等狀況的意見指導(dǎo)教師（師傅）簽字年月日西安郵電學(xué)院電子工程學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計成績鑒定表學(xué)生姓名班級/學(xué)號進(jìn)行時間12月13日—年1成績鑒定學(xué)習(xí)內(nèi)容（