循环彩灯控制电路的设计
一、 课程设计的目的
1、巩固和加强《数字电子技术》课程的理论知识。
2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。
3、掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法，学会用 ewb 软件或
multisim 软件对电路仿真。
4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。
5、培养创新能力和创新思维。
二、 任务的描述
用中规模集成电路实现节日彩灯控制电路，主要用计数器、译码器、数
据分配器和移位寄存器等芯片集成，本次设计特点是用双色发光二极管，能
发出红色和绿色两种色光。有以下四种演示花型：
花型 1： 16 路彩灯同时亮灭,亮、灭节拍交替进行。
花型 2：16 路彩灯每次 8 路灯亮，8 路灯灭，且亮、灭相间，交替亮灭。
花型 3：16 路彩灯先从左至右逐路点亮，到全亮后再从右至左逐路熄灭，
循环演示。
花型 4：16 路彩灯分成左、右 8 路，左 8 路从左至右逐路点亮、右 8 路
从右至左逐路点
亮，到全亮后，左 8 路从右至左逐路熄灭，右 8 路从左至右逐路熄灭，
循环演示。
要求彩灯亮、灭一次的时间为 2 秒，每 256 秒自动转换一种花型。花型
转换的顺序为：花型 1、花型 2、花型 3、花型 4，演出过程循环演示。
三、设计任务分析
根据任务要求，可将这次任务分成两部分，一部分是输出部分即数据子系
统，可用移位寄存器实现外加一个定时器；另一部分是控制电路部分要用数
据选择器。
四、具体设计过程的描述
根据彩灯的亮灭规律，为了便于控制，决定采用移位型系统方案，即用
移位寄存器模块的输出驱动彩灯，彩灯亮、灭和花型的转换通过改变移位寄
存器的工作方式来实现。16 路彩灯需要移位寄存器模块的规模为 16 位，但
为了便于实现花型 4 的演示花型，将其分为左、右两个 8 位移位寄存器模块
LSR8 和 RSR8。
由于彩灯亮、灭一次的时间为 2 秒，所以选择系统时钟 CLK 的频率为
0．5Hz，使亮灭节拍与系统时钟周期相同。此时，256 秒花型转换周期可
以用一个模 128 的计数器对 CLK 脉冲计数来方便地实现定时，定时器模块
取名为 T256S。
