1.3
基本组成方框图
图1 基本组成方框图
第2章 设计方案
2.1 数列循环部分
方案一
设计数列的循环有很多种方法，这个方案就是利用移位寄存器将串行数据右移和左移的特点来设计的。电路图如图2
图2 用74LS940构成的循环电路原理图
这个电路图实现循环主要是依靠74LS194的移位功能来完成的。先让开关J1拨至与电源相接，就是接入高电平，这样移位寄存器有了脉冲信号之后就可以实现置数的功能，四个输出端为1000，再将开关J1拨至与地相接也就是接入低电平，这时寄存器就可以实现移位的操作了，然后通过脉冲信号的触发下，寄存器的输出就可以从1000→0100→0010→0001，这样依次循环了。然后四个输出端用来控
制计数器的信号控制端就可以控制序列输出了。
循环电路的设计采用74LS194移位寄存器，通过74LS194移位寄存器的四个输出端子分别控制四个计数器工作，74LS194的功能表如表1，引脚图如图3
表1 74LS194的功能表
输入 清零 CLR 0 1 1 1 1
输出 串行输入 时钟 CLK 工作状态 控制信号 S1 S0 右移 左移 × 0 0 1 1 × 0 1 0 1 × × 0（1） × × × 0（1） × × ↑ ↑ ↑ 0 保持 右移 左移 置数 × × ×
图3 74LS194的引脚图
方案二
要让四个数列依次循环则采用一个2线--4线译码器和一个四进制计数器。用译码器的输出依次去控制芯片清零端，在通过一个四进制计数器去控制译码器输入，使其在四个输出间不断循环，而计数器的时钟脉冲则可通过每个芯片的进位端经
过一四输入或门输出来控制。其电路图如图4
图4 用译码器实现的循环电路
这个部分主要用到的是芯片74HC390计数器和74HC139译码管，它们的功能表和引脚图分别如下图和表所示。
表2 74HC390的功能表 输入 R01 R02 S91 S92 CPA CPB QD QC 输出 QB QA 1 1 0 1 1 0 0 × 1 1 × 0 1 1 × × × × CP 0 CP QD × × × × 0 CP QA 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 二进制计数 五进制计数 8421码十进制计数 5421码十进制计数 R01 R02=0 S91 S92=0 CP 表3 74HC139的功能表 输入 G 1 0 0 0 0
输出 A × 0 1 1 1 Y3 Y2 Y1 Y0 B × 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1
图5 74HC390的引脚图 图6 74HC139的引脚图
这两种方案都可以实现数列的循环，第一种方案需要拨动开关，而第二种就不需要可以自动依次产生数列。另外第一种开关使其依次产生序列还需要一个脉冲控制，而在设计总体的电路的时候四个计数器也需要有脉冲信号的触发，这样的话就要多设计一个方波脉冲的产生电路，另外还要与计数器的脉冲信号匹配，因为74LS194的移位是要一个计数器的全部数列产生完后才下一个脉冲，这样不是很好与计数器的脉冲频率想匹配。但是第二个方案就很好的解决了这个问题，这个方案的数列循环部分就是依靠芯片74HC390和74HC139也就是一个计数器还有一个译码器来实现的。74HC390的脉冲信号是由计数器的进位端来控制的，这样就很好解决了方案一的问题，只有当一个计数器的全部数列输出完了之后才会有脉冲信号过来触发74HC390让它进入下一个状态。