Diseño de linterna EDA de 16 posiciones
1. Título y requisitos del diseño
1. Hay dieciséis LED, L0...L15
2. Método de visualización
①Primero las luces impares se apagan en secuencia
②Luego las luces pares se apagan en secuencia
③Luego de L0 a L15 se encienden apagado en secuencia
3． El intervalo de visualización es de 0,5 S, 1 S es ajustable.
2. Proceso de diseño y contenido (incluido 1. Una descripción textual del diseño general, es decir, en qué partes se compone, las funciones de cada parte y cómo implementarlas; 2. Una descripción relativamente detallada). descripción textual de los módulos principales e incluya las imágenes necesarias para ilustrar, pero no es necesario que la cantidad de imágenes sea demasiada)
1. Plan de diseño
Desde la perspectiva, por supuesto. Requisitos de diseño, se requiere realizar 23 estados de linternas, por lo tanto, puede usar un contador de 23 dígitos del 0 al 22 para controlar estos 23 estados.
Dibuja el diagrama de estados correspondiente a estos 23 estados y los números de contador, y calcula la fórmula lógica para realizar el control de las linternas. Debido a demasiadas variables, es difícil simplificar expresiones lógicas, por lo que usamos un decodificador para obtener los términos mínimos y conectarlos directamente con los términos mínimos.
La pregunta requiere selección de frecuencia, así que utilicé 74161 para la división de frecuencia y obtuve una señal de pulso de 8 Hz de la caja experimental. Después de la división de frecuencia, obtuve señales de 2 Hz y 1 Hz, y luego usé el selector de datos para. seleccionar.
Módulo 1, contador de 23 bases
Utilice 2 bloques de 74161 para expandirse a un contador de 23 bases, usando el modo de transporte paralelo y la configuración general. Debido a que el contador requiere 23 estados (00000-10110), primero usé dos piezas de 74161 para conectarlas a un contador base 256 (16 × 16) y luego usé una puerta NAND para controlar los dos contadores cuando la salida era 10110 ( 22). Se borra el extremo LDN. Al mismo tiempo, la señal clara se puede emitir como señal de acarreo.
Las conexiones específicas son las siguientes:
El diagrama de simulación es el siguiente:
Cada vez que el contador genera 22, el terminal CO genera un nivel alto.
Módulo 2, decodificador 5-32
Utilice dos 74154 (decodificador 4-16) para expandir al decodificador 5-32. 74154 tiene solo 4 terminales de entrada de dirección A, B, C y D. Si 5 es una decodificación de código binario, se debe usar un terminal de control adicional para lograr la expansión. A, B, C y D conectan respectivamente los terminales de entrada A, B, C y D de dos 74154. El otro terminal de entrada E usa G1N y G2N de 74154 para seleccionar uno de los dos chips. Los bits altos O0N--O15N representan O16N--O31N respectivamente.
Las conexiones específicas son las siguientes:
El diagrama de simulación es el siguiente:
Ingrese 0-31 en los terminales de entrada respectivamente, y las siguientes formas de onda pueden obtener
Módulo 3. Divisor de frecuencia
Utilice 74161 como contador hexadecimal para dividir la frecuencia en 8 Hz. Utilice un selector de datos y un selector de datos. Los intervalos de tiempo de control son 0,5 s. y 1 respectivamente. Utilice el puente para seleccionar 183 Hz de CLK2 en la caja experimental, utilice el contador de 23 dígitos del módulo 1 para dividir la frecuencia por 23 y obtenga una señal de reloj de 8 Hz. Divida la señal obtenida nuevamente con 74151 y seleccione los terminales B y C. para la salida, puede obtener señales de reloj de 2 Hz y 1 Hz. Las conexiones específicas son las siguientes:
El diagrama de simulación es el siguiente:
Módulo 4, módulo de control
Un número binario de cinco dígitos (00000-10110 ) se ingresa desde el contador de 23 dígitos), genera el estado correspondiente a la luz de color (1 significa que la luz está encendida, 0 significa que la luz está apagada).
El diagrama de estado correspondiente es el siguiente:
De la tabla anterior se puede obtener la expresión lógica de cada salida correspondiente al terminal de entrada
L0＝MM1+M2+M3 +M4+M5+M6+M12
L1=MM6+M7+M8+M9+M1M11+M12+M13
L2= MM1+M2+M3 +M4+M5+M6+M7 +M12+M13+M14
L3= MM1+ M6+M7+M8+M9+M1M11+M12+M13+M14+M15
L4= MM1+ M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M12+M13+M14+M15+M16
L5= MM1+M2+ M6+M7+M8+ M9+M1M11+M12 +M13+M14+M15+M16+M17
L6= MM1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M12+M13+ M14+M15+M16+M17 +M18=
Luego conecte.
Las conexiones específicas son las siguientes:
El diagrama de simulación es el siguiente:
donde cp es la señal del reloj, L0-L9 representa 10 linternas
Módulo cinco, módulo de control general
Conecte el módulo de control de frecuencia (módulo tres) y el módulo de control de linterna (módulo cuatro) para formar un controlador de linterna de frecuencia ajustable, y el control del terminal de entrada puede controlar Introduzca la frecuencia (0 es 2 Hz, 1 es 1 Hz).
Las formas de onda de simulación son las siguientes:
La figura muestra las formas de onda cuando las señales de control son 0 y 1 respectivamente
Conclusiones del diseño (incluidas aquellas que. ocurrido durante el proceso de diseño Preguntas; pensamientos, opiniones y sugerencias sobre el diseño del curso EDA)
1. Situación del experimento de hardware
El diseño del software es muy importante, pero todavía son solo palabras sobre el papel. Cuando se trata de instalación y depuración, este es otro dolor de cabeza incluso más que el diseño.
Después de confirmar que mi forma de onda de demostración era correcta, seguí el proceso de operación de descarga del programa en el libro y descargué con éxito el contenido de mi diseño en el chip EPF10K10LC84-3, y luego los conecté uno por uno de acuerdo con los pines. Durante el proceso de cableado. Prestó especial atención a la conexión de la señal del reloj y terminó con un efecto de parpadeo muy satisfactorio.
2. Método de mejora
Cuando comencé a diseñar, usé el extremo CLRN del contador para limpiar, pero durante el uso descubrí que el pulso de acarreo era demasiado corto, lo que afectó los resultados experimentales. Entonces todo cambió a compensación del lado LDN.