顺序脉冲产生电路设计.docx
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顺序脉冲产生电路设计
沈阳航空航天大学
程设计
(说明书)
顺序脉冲产生电路设计
班级计算机1304
学号2013040101178
学生姓名万延正
指导教师孙克梅
沈阳航空航天大学
课程设计任务书
课程名称数字逻辑课程设计
课程设计题目顺序脉冲产生电路设计
课程设计的内容及要求:
一、设计说明与技术指标
要求设计一个顺序脉冲产生电路,能将预先设定的并行数据转换为串行脉冲输出,具体要求如下:
1电路具有16个按键用来设定输入16个并行数据的高低电平;
2具有启动按键,每按一次启动键,电路就串行输出预先设定的16个数据;
3输出完16个数据位后电路停止,输出恒为0;
4具有输出信号指示灯,表明输出信号的高低电平,灯亮表示1,不亮表示0;
5具有时钟信号指示灯,在每个式中信号周期内闪烁一次。
二、设计要求
1.在选择器件时,应考虑成本。
2•根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
三、实验要求
1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料
1.阎石主编.数字电子技术基础.[M]北京:
高等教育出版社,2006年
2.赵淑范,王宪伟主编.电子技术实验与课程设计.[M]北京:
清华大学出版社,
2006年
3.孙肖子、邓建国等主编.电子设计指南.[M]北京:
高等教育出版社,2006年
4.杨志忠主编.电子技术课程设计.[M]北京:
机械工业出版社,2008年
五、按照要求撰写课程设计报告
成绩评定表:
序号
评定项目
评分成绩
1
设计方案正确,具有可行性,创新性(15分)
2
设计结果可信(例如:
系统分析、仿真结果)(15分)
3
态度认真,遵守纪律(15分)
4
设计报告的规范化、参考文献充分(不少于5篇)(25分)
5
答辩(30分)
总分
最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师签字:
2015年7月19日
一、概述
在数控装置和数字计算机中,往往需要机器按照人们事先规定的顺序进行运算和操作,这就要求控制电路不仅能正确的发出各种控制信号,而且要求这些控制信号在时间上有一定的先后顺序,能完成这样功能的电路称为顺序脉冲发生器。
该顺序脉冲由555定时器产生,用16个开关设定输入16个并行数据的高低电平,每次按键,电路就会串行输出预先设定的16个数,输出完16个数据位后电路停止,输出恒为0。
该电路具有输出信号指示灯,灯亮的次数表示输入高电平的个数。
在每个周期内,时钟指示灯只闪烁一次。
一、方案论证
根据实验要求,我选取两片74LS165芯片将其串联,74LS165芯片是并行输入,
串行输出移位寄存器。
从而实现电路具有16个按键用来设定输入16个并行数据的
高低电平。
电路主要由顺序脉冲产生电路,移位寄存电路,状态指示电路,电源电
二、电路设计
1、时钟脉冲产生电路如图2所示
该电路是多谐振荡器是一种自激振荡电路,是用来产生多谐振荡脉冲的,多谐振荡器一旦起振之后,电路没有稳态,只有两个暂稳态,它们做交替变化,输出连续的矩形脉冲信号,因此它又称作无稳态电路,常用来做脉冲信号源。
刚接同电源时,电容C2两端的
电压不能突变,输出端Q输出高电平,即多谐振荡器输出电压OUT为高电平。
通电之后,直流电源VC(通过R1R2合C2充电。
在此过程中,输出端一直保持高电平,是一个暂时的稳定态。
在C2放电过程,多谐振荡器OU'保持低电平,随着C2的放电过程,其电压下降,当降到一定程度时,RS触发器会翻转,使OU■为高电平。
2、移位寄存器电路如图3所示。
图3移位寄存器电路
两个74LS165N组成一个十六位的移位寄存器。
74LS165是八位并行输入串行输出移
位寄存器。
当1脚为低电平时,将输入数据DO-D7存入Q0-Q7,数据存入后,使1脚
为高电平,DS1O脚=0,/CE15脚=0,CP2脚的8个时钟脉冲就能将并行数据从Q7=9
脚,串行移出。
/Q7=7脚移出的数据是反相的。
在SH/LD为低电平的锁存后,再变为高电平的时候,8个输入口的最高位已经在QH了,就是说第一位的数据是不需要时钟上升沿的。
3、并行数据输入如图4所示
图4并行数据输入
该电路是控制电路,由开关控制咼低电平。
亮的扌曰示灯次数与接收咼电平的次数相同。
16个按键用来设定输入16个并行数据的高低电平。
四、性能测试
1、脉冲波形测试和仿真结果如图5、图6所示。
图5时钟脉冲波形测试电路
图6时钟脉冲波形仿真波形
2、并行输入串行输出如图7所示。
图7并行输入串行输出
灯X1亮的次数表示并行输入中有几个高电平灯就亮几次
五、总结
通过本次对顺序脉冲产生电路的设计与制作,了解了设计电路的基本程序,也了解了电子计数器的原理和设计理念。
同时在实验中应该认真的思考可能产生的种种问题,并对这些问题加以分析,找出解决问题的方法。
使实验成果更加完善。
因此,对实验的严谨态度和不断创新的精神是必不可少的。
在设计过程中为了更好的的出结果,经过一次次的测试,终究使得误差更小,从中发现了自己的不足之处,对学过的知识理解得不深刻,掌
握得不牢固。
设计是我们将来必需的技能,这次课设给我们提供了一个应用自己所学知识的机会,从查找资料到对电路的设计对电路的调试再到最后电路的成型,都对我所学的知
识进行了检验。
制作过程是一个考验人耐心的过程,不能有丝毫的急躁,马虎。
总之,此次实习既发现了我们在学习中的不足,同时又让我们学到了很多东西比如查资料,分析电路等等。
参考文献
[1]阎石主编.数字电子技术.[M]北京:
高等教育出版社,2006年
[2]李秀人.电子技术实训指导.[M]北京:
国防工业出版社,1998年
[3]陆坤.电子设计技术.[M]:
电子科技大学出版社,1997年
[4]全新实用电路集萃丛书编辑委员会著.电源应用电路集萃.[M]北京:
机械工业出版社,2005年
[5]全新实用电路集粹编辑委员会著.全新实用电路集粹(下册).[M]北京:
机械工业出版社,2006年
附录I
附录II元件清单
序号
编号
名称
型号
数量
1
U1、U2
八位并转串
74LS165
2
2
A1
定时器
555
1
3
R1、R2
电阻
200欧姆
2
4
D1、D2
二极管
2
5
C1
电容器
10uF
1
6
C2
电容器
O.OluF
1