六路彩燈循環(huán)閃爍邏輯電路設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目的學(xué)習(xí)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法和技巧；檢驗(yàn)對(duì)組合邏輯電路及時(shí)序邏輯電路的綜合應(yīng)用能力.二、 設(shè)計(jì)要求1.六路彩燈分別依次閃爍2.閃爍的時(shí)間間隔為0.1s寫出設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟使用3號(hào)圖紙，畫出設(shè)計(jì)的邏輯電路圖寫出課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。（要求用20*20的方格紙，有標(biāo)題、前言、目錄詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟和所參考的資料清單及元器件明細(xì)表）三、 設(shè)計(jì)步驟第一步：計(jì)數(shù)器（時(shí)序電路）的設(shè)計(jì)第二步：譯碼器（組合電路）的設(shè)計(jì)第三步：顯示電路的設(shè)計(jì)第四步：時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)第五步：畫總設(shè)計(jì)圖第六步：寫出課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書第七部：使用3號(hào)圖紙,畫出設(shè)計(jì)的邏輯電路電路圖（一）計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)進(jìn)行邏輯抽象，建立原始狀態(tài)圖。六路彩燈需要六種狀態(tài)，即大體上應(yīng)設(shè)有六個(gè)內(nèi)部狀態(tài) ，即M=6現(xiàn)用So、S、S2、S、S\S分別表示這六種狀態(tài)。根據(jù)題意，可建立如圖 1所示的原始狀態(tài)圖，S為初態(tài)，其后依次為S、S\S\S\S,即o35SoTSiAS2TS3TS4TS5進(jìn)行狀態(tài)化簡(jiǎn)，畫出最簡(jiǎn)狀態(tài)圖。1）確定等價(jià)狀態(tài)由圖1不難發(fā)現(xiàn)，里面沒(méi)有等價(jià)狀態(tài).2）合并等價(jià)狀態(tài)由于里面沒(méi)有等價(jià)狀態(tài)，故不用合并進(jìn)行狀態(tài)分配，畫出二進(jìn)制編碼后的狀態(tài)圖（見圖2）因M=6,故取n=3）進(jìn)行狀態(tài)編碼，取So=000,S1=001,S2=010,S3=011,S4=100,S5=1013）畫出編碼后的狀態(tài)圖（見圖2）圖2)選擇觸發(fā)器和求時(shí)鐘方程和狀態(tài)方程1 ）由題意選用三個(gè)CP下降觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器;CP2)采用同步方案，即取CPo二CP二CPCP3)求狀態(tài)方程由圖2所示狀態(tài)圖，畫圖3所示電路次態(tài)的卡諾圖，及圖4所示各觸發(fā)器的卡諾圖。0301C10”iooih1（101C00XX>|XX*Q\oo0301C10”iooih1（101C00XX>|XX*Q\oo0111io（圖3）qFq陽(yáng)Q0的卡諾圖QQ由卡諾圖得:Q1卅的卡Q0的牖圖Q0i二Q0n1nn“Qn1nn“Qin1二Q2Q1QnnQinQoin oQ；1gnQ0Q2QO求驅(qū)動(dòng)方程JK觸發(fā)器的特性方程為JK觸發(fā)器的特性方程為Qn JQ“KQn1）變換狀態(tài)方程Qo1二Q0=1Q0'1Qd100QiningQiQO1QiningQiQO1n—nQinQAQ2Q?QiQn—°Qnin°inQ2nn=Q1nQ0Q21Q0=Q1nQ01（Q2Q；）

nn" 門口nnnnn"=QiQ（nQ2QoQ；Q；QQ：in n2o nQ0Q；nnn門口二QinQ（nQ2Q°Qnn"（*Q；QiQ為約束項(xiàng)應(yīng)去掉）in02）比較狀態(tài)方程和特性方程求驅(qū)動(dòng)方程

Jo=K°=1，—nJigQ/K&'J2—QinQ0\K2 -Qo圖5邏輯電路圖畫邏輯電路圖，（圖5圖5邏輯電路圖檢查自啟動(dòng)功能將無(wú)效狀態(tài)110、111代入狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如下110T111—000（有效狀態(tài)）可見電路能自啟動(dòng)（二）譯碼器的設(shè)計(jì)1.邏輯抽象，列真值表根據(jù)六路彩燈計(jì)算出時(shí)序電路，應(yīng)有三個(gè)輸入端分別用A2、人、A0表示,八個(gè)輸出端，現(xiàn)用其中6個(gè)輸出端分別用Y0\片、丫2'丫3'\4、丫5表示2.寫邏輯式Y(jié)二AAA Y1=A2A1A012100 210 真值表輸入輸出A2A1A0Y5丫4Y3丫2丫1丫0000kJ000001001000010010000100011001000100010000

101100000110XX X X X X111XX X X X X丫=A2AA。 丫=AAA23210Y4=A2AlAo 丫5=A2A1A042lo52103.化簡(jiǎn)Y4￡&&&&&? >將約束項(xiàng)110、111Y4￡&&&&&? >丫。=A2A1A0丫1=A2A1A0丫=AA2=AA03=AAo丫4=A2A1A04.畫邏輯圖：如圖6所示丫AA5=20￥AdAd圖6譯碼器如果用與非門實(shí)現(xiàn)，同時(shí)把輸出信號(hào)寫成反變量，那么所得到的就是由與非門構(gòu)成的輸出為反變量（低電平有效）的譯碼器，如圖3.3.16所示Y.**&&&口A)A1A2￡&圖Y.**&&&口A)A1A2￡&圖7由與非門構(gòu)成的制譯碼器三）驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)根據(jù)計(jì)數(shù)器和譯碼器的設(shè)定：現(xiàn)需用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)彩燈，每個(gè)彩燈選用一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，輸出為低電平，彩燈被點(diǎn)亮;當(dāng)輸入信號(hào)為低電平時(shí)，輸出為高電平，彩燈熄滅。故選用下圖所示的驅(qū)動(dòng)電路(如圖8所示),三極管基極的電阻(限流電阻)為1kQ。-+Vcc(12V)3DK41kQA圖8(四)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路的作用是產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘脈沖，以控制彩燈閃爍的時(shí)間間隔。根據(jù)要求，閃爍的時(shí)間間隔為0.1s。現(xiàn)選用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，如圖10所示。twi=0.7twi=0.7RiCwiit~O.7R2Cw2C振蕩周期T:T=tW1tW2=0.7RC0.7R2C=0.7(RQR2C)振蕩頻率：上111.43f=---= TON?RJC(RiR)C- 因T=1s,取R,二R=R,2C=100」F所以R=7140門：74k」取&=&=10kii，R