一、設計內容與設計要求

用中規模集成電路設計并制作一個四路彩燈顯示系統，

要求如下：

1

、開機自動置入初始狀態后即能按規定的程序進行循環顯示。

2

、程序由三個節拍組成：

第一節拍時，四路輸出

Q1

～

Q4

依次為

1

，使第一路彩燈先點亮，接

著第二，第三，第四路彩燈點亮。第二節拍時，

Q4

～

Q1

依次為

0

，使

第四路彩燈先滅，然后使第三，第二，第一路彩燈滅。第三節拍時，

Q1

～

Q4

輸出同時為

1

態

0.5

秒，然后同時為

0

態

0.5

秒，使四路彩

燈同時點亮

0.5

秒然后同時滅

0.5

秒，

共進行

4

次。

每個節拍費時都

為

4

秒，執行一次程序共需

12

秒

3

、用發光二極管顯示彩燈系統的各節拍；

二、設計思路

根據課程設計課題要求，

要實現本系統，

需要設計時鐘脈沖產生

電路，循環控制電路和彩燈花樣輸出電路。時鐘脈沖產生電路由

74LS161

分頻實現，循環控制電路由

74LS161

和

7400

實現，彩燈花

樣輸出電路由

74LS194

和相關邏輯電路實現。

三、

基本原理

由設計要求出發可知彩燈的三個節拍可以用移位寄存器

74LS194

實現，通過控制

S0

和

S1

實現右移、左移和送數，通過控制

CLR

＇控

制清零。第一節拍為

1

右移，第二節拍為

0

左移，第三節拍全亮為置

數

1

，全滅為清零。由于程序循環一次要

12

秒，故需要一個

12

進制

的計數器控制循環。

第三節拍時要求

1

秒內全滅全亮各一次，

故脈沖

信號頻率比先前兩節拍時脈沖頻率要快一倍，

而且要以相同頻率控制

CLR’?？梢杂靡粋€

16

進制計數器產生脈沖信號，一路送到控制

12

進制的計數器，一路經邏輯電路送到移位寄存器。圖

多

諧

振

蕩

器

12

進制循環控制器

16

進制分頻計數器

移位計數器

74LS191 

彩燈顯示輸出

四、

單元電路設計

（

1

）時鐘脈沖產生電路

用

555

定時器構成多諧振蕩器

,

電路輸出便得到一個周期性的矩形脈

沖。具體實現為：

74LS161 

控制

74LS161

模十六計數器，構成多諧振蕩器

,

電路輸出便得到一個