路数显报警器

1、一、设计题目及要求1设计16路数显报警器，16路中某一路断开时（可用高低电平表示断开和接通），用十进制数显示该路编号，并发出声音信号；2报警时间持续10秒钟；3当多路报警时，要有优先级，并将低优先级的报警存储，处理完高优先级报警后，再处理之（附加）。二、设计过程及内容（包括总体设计的文字描述，即由哪几个部分构成的，各个部分的功能及如何实现方法；主要模块比较详尽的文字描述，并配以必要的图片加以说明，但图片数量无需太多）（一）总体设计：整体由五部分组成：16线优先编码器、转换电路、报警电路、366分频器、扫描电路。16线优先编码器：实现用高低电平来实现电路的通断，此优先编码器低电平为有效信号，高电

2、平位无效信号。用两个74HC148构成16线4线优先编码器；设定级别为A1A16依次降低。转换电路：16线优先编码器输出的是16进制的数码。根据要求，静态数码管应该显示的是两位10进制的数码，需要用一个转化电路将原本输出的16进制数转换为10进制数。1-9路依然用第一位显示，10-16位用两位数表示，第二位数表示十位，仅有1，0两种显示。此转换电路有两个74LS283构成；两个BCD码分别用C3C2C1C0和D3D2D1D0表示，用一片74LS283先把这两个BCD码相加，相加的结果是COE3E2E1E0（CO为74LS283的进位输出，作为最高位），这时需要一个判断电路这时的输出是否大于9，

3、该部分电路用门电路完成。若第一次相加的结果CO=1，则肯定大于9，E3E2E1E0作为输入设计控制电路，判断这4路信号是否大于9，输出用Y表示。最终的加6控制信号（判断结果）用S4表示。S4=Y+CO；Y信号的真值表及卡诺图如下：表一：Y信号的真值表输入输出E3 E2 E1 E0 Y0 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 0 1 1 0 11 1 1 01 1 1 1 000000000111111表二：Y输出的卡诺图： E1E0E3E2 00011110 000000

4、 010000 111111 100011即得到： Y=E3E2+E3E1 S4=E3E2+E3E1+CO报警电路：16位记数器并且在输出端将16位记数改为10位记数，采用1hz的时钟信号，就可以做到记10个数，用掉10秒。此时将计数器关掉，输出连接蜂鸣器，就可以做到蜂鸣器持续10秒报警。在输入信号前再添加一个触发器，并在记数器到10时一并清零，用输入作为时钟信号，用输出信号控制记数器开始工作。这样，当优先编码器有脉冲时，触发器就能控制记数器工作，从而控制蜂鸣器报警10秒。366分频器：实验箱中给出的是366分频器，此时要利用加法计数器进行分频得到题目要求的1Hz的频率。扫描电路：应用7416

5、0使结果输出000001，使两个显示模块轮流显示。再由四个74151组成数据选择器，进行选择。七段显示译码器：由二进制的数来显示出十进制09这是个数。（二）主要模块的实现：1.16线优先编码器：如图 图一：16路优先编码器输入即为16路信号，以高低电平表示该路的通断。2.转换电路：如图 图二：转换电路 转化电路把16进制的数改变为两位的十进制。用BCD码的加法运算来进行实现。A1A2A3A4由16进制的D0D1D2D3来表示，B1B2B3B4由0000来表示，即实现得到的数进行加0运算；用两片74LS283实现；若数小于等于9（1001）时，输出的数不变，若数大于9（1001），则要完成加6运

6、算，S4输出1，所以十位输出1，个位输出S3S2S1S0。转换电路波形图如图所示： 图三：转换电路波形图3报警器：如图所示：图四：报警器当某一路断开时，此模块会收到一个EO信号，使蜂鸣器发出蜂鸣声，蜂鸣声持续十秒，十秒后，蜂鸣器停止发出声音。波形图如下图所示： 图五：报警器波形图4.366分频器： 图六：366分频器波形图如下： 图七：366分频器波形图5. 扫描电路：如图所示： 图八：扫描电路通过74160计数器，使dizhi输出01的两个地址的循环，并通过4个74151数据选择器进行选择，使结果abcdefg轮流输出。6.组合电路： 图九：组合电路 总的波形图：如下所示： 图十：组合电路波

7、形图优先级为A1A16逐次降低。三、设计结论（包括设计过程中出现的问题；对EDA课程设计感想、意见和建议）这次课程设计，使我对原本在课堂上课本中学习的知识有了更加深刻更加全面的了解，也使我学习了解了MAX+PULSS软件。此外，更加学会了将所学的知识用于实践中，真正用自己所学的知识来解决各种问题，更加锻炼了自己动手能力。从刚开始拿到题目的盲目，到逐步开始努力解决问题，不断询问老师，网上查找资料，经过一系列的修正，使结果逐步接近最终的效果。虽然没有完全的达到题目的要求，但经过自己的更改和思考，在电路的实现问题上有很多的创新之处：例如，在转换电路上没有完全用真值表、卡诺图，来解决问题，而选择用BCD码加法运算转换成两位BCD码。把全部用门电路解决的问题用74LS283来解决。简化了实验步骤，同样也使结果更加清楚明白，也便于查找解决问题。进行试验箱的下载过程中，其前提必须保证最后的波形图正确。只有波形图符合题目的要求，才可以使实验箱正确。还要注意下载的是最后的总图，而不是模块。在碰到困难时要学会，耐心，思考，用自己的能力，尽力自己解决问题。在这个过程中，也得到了各位老师的帮助和悉心教导，使我学习到了更多的知识，以及解决问题的办法。除了得到老师的帮助外，还有一起合作的同伴的努力。这让我更加认识到了，同伴的重要性以及团队配合的力量。做了很多努力，最终才能取得成功，顺