邏輯電路課 程 設 計 報 告.doc

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1、課程設計報告課程設計名稱：數(shù)字邏輯電路系：學生姓名：班級：學號：成績：指導教師：開課時間：2011-2012學年第一學期緒論《數(shù)字邏輯電路》課程設計是繼《數(shù)字邏輯電路》課程之后開出的實踐環(huán)節(jié)課程，其目的是訓練我們綜合運用學過的數(shù)字電路的基本知識，獨立設計比較復雜的數(shù)字電路的能力。培養(yǎng)我們勤奮認真、獨立分析故障、解決問題的能力。通過本次課程設計，我們要能掌握使用EDA（電子設計自動化）工具設計數(shù)字電路的方法，包括設計輸入、編譯、軟件仿真、下載和硬件仿真等全過程。汽車尾燈在汽車信號燈具中占據(jù)重要地位，它們的信號能讓汽車及其他交通工具的行駛狀態(tài)發(fā)生改變，而且對交通安全也肩負著相當大的

2、責任。因此，我選擇了汽車尾燈控制電路設計課程，一方面可以借此機會對汽車尾燈的控制有更深的理解，另一方面，我又能通過實踐把課本上的理論知識弄透。該設計建立在硬件和軟件兩個平臺的基礎上。硬件平臺是可編程邏輯器件，所選的器件可保證在一片芯片上設計出題目要求的數(shù)字電路。軟件平臺是MULTISIM和MAX+PLUSII軟件以及QuartusII8.1軟件。第一章課程題目及內(nèi)容要求概括一、汽車尾燈控制電路設計二、主要內(nèi)容及功能要求假設汽車尾部左右兩側(cè)各有3個指示燈（可用實驗箱上的電平指示二極管模擬）1)汽車正常運行時指示燈全滅。2）右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個指示燈按右循環(huán)順序點亮。3）左轉(zhuǎn)彎時左側(cè)

3、3個指示燈按左循環(huán)順序點亮4）臨時剎車時所有指示燈同時閃爍三．具體要求1、對所設計電路的功能明確2、熟悉軟件的基本操作3、報告中課題總體設計功能復合第一章具體方案設計內(nèi)容一、總體設計方案由于汽車左右轉(zhuǎn)彎時，三個指示燈循環(huán)點亮，所以用三進制計數(shù)器控制譯碼器電路順序輸出低電平，從而控制尾燈按要求點亮。由此得出在每種運行狀態(tài)下，各指示燈與各給定條件（S0、S1、CP、Q0、Q1）的關(guān)系，即邏輯功能表如下表3所示（表中0表示燈滅狀態(tài)，1表示燈亮狀態(tài)）。下圖1為總體設計框架圖，表2為尾燈與汽車運行時狀態(tài)關(guān)系表。三進制計數(shù)器譯碼電路顯示、驅(qū)動電路尾燈電路開關(guān)控制燈S0S1圖1：總體框架圖表

4、2尾燈與汽車運行狀態(tài)關(guān)系表開關(guān)控制運行狀態(tài)左尾燈右尾燈S0S1D6D5D4D1D2D300正常運行燈滅燈滅01右轉(zhuǎn)彎燈滅按D1D2D3順序循環(huán)點亮10左轉(zhuǎn)彎按D6D5D4順序循環(huán)點亮燈滅11臨時剎車所有尾燈隨時鐘CP同時閃爍表3邏輯功能表開關(guān)控制三進制計數(shù)器六個指示燈S0S1Q0Q1D6D5D4D3D2D100XX000000010001100001000000100000011000011000100001000010000011XXCPCPCPCPCPCP根據(jù)以上設計分析與功能描述，可得出整個電路可由模式控制電路、三進制計數(shù)器、譯碼、顯示驅(qū)動電路以及尾燈狀態(tài)顯示幾部分組成。

5、由此可得出設計過程中可能要用的原件：3-8譯碼器（74LS138）、74LS00（2輸入四與非門）、74LS04（反相器）、74LS10（3輸入3與非門）、74LS86（2輸入四異或門）、74161計數(shù)器、74112（JK觸發(fā)器）等。二、單元電路設計1計數(shù)器電路設計計數(shù)器工作原理74161計數(shù)器實現(xiàn)三進制計數(shù)的功能，當S0=0,輸入由100->101->110時，譯碼器對應的輸出端依次為0有效，及反相器的輸出端也依次為0，所以指示燈按順序點亮示意汽車右轉(zhuǎn)彎。同理可得，左轉(zhuǎn)彎時指示器的顯示；當G（S0異或S1）等于0，A等于1時，譯碼器輸出端全為1，G6~G1的輸出端也為1，指示

6、燈全滅；當G=0，A=CP時，指示燈隨脈沖的頻率閃爍。計數(shù)器單元電路設計圖Multisim平臺QuartusII平臺2汽車尾燈譯碼顯示電路設計顯示驅(qū)動電路設計原理顯示驅(qū)動電路由6個發(fā)光二極管和6個反相器構(gòu)成，如圖：Multisim平臺QuartusII平臺（作為輸出顯示）譯碼電路工作原理和設計譯碼電路由3-8譯碼器74LS138和6個與非門構(gòu)成。74LS138的三個輸入端A2、A1、A0分別接S1、Q1、Q0，而Q1、Q0是三進制計數(shù)器的輸出端。汽車尾燈譯碼顯示電路設計圖Multisim平臺QuartusII平臺3控制電路設計控制電路工作原理設74LS138和顯示驅(qū)動電路的使能

7、端信號分別為G和A，根據(jù)總體邏輯功能表分析及組合得G、A與給定條件的真值表，如圖所示：開關(guān)控制CP使能信號S1S0GA00*0101*1110*1111CP0CP控制電路設計圖Multisim平臺QuartusII平臺總體電路圖Multisim平臺QuartusII平臺第三章調(diào)試與結(jié)果總體電路軟件仿真調(diào)試過程及步驟開始調(diào)試編譯編譯中。。。。。調(diào)試成功（2個警告）開始配置引腳引腳配置成功保存開始仿真編譯編譯成功方波圖如下選擇硬件芯片和配置管腳后總體電路下載驗證結(jié)果如下：開關(guān)k7、k8第四章心得