東華大學(xué)生理刺激反應(yīng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、目錄第一章、設(shè)計(jì)指標(biāo)2第二章、系統(tǒng)概述3（1）分頻電路5（2）動(dòng)態(tài)顯示電路5（3）反應(yīng)時(shí)間計(jì)數(shù)電路6（4）延遲和隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生電路6（5）信號(hào)邏輯控制電路7第三章、單元設(shè)計(jì)電路與分析81、分頻電路82、反應(yīng)時(shí)間計(jì)數(shù)電路93、動(dòng)態(tài)顯示電路104、延遲和隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生電路125、違例信號(hào)的邏輯控制：146、信號(hào)邏輯控制電路15第四章、電路的組構(gòu)與調(diào)試16第五章、思考與體會(huì)19第六章、參考文獻(xiàn)20第七章、附頁201、引腳分配圖：202、各模塊電路圖：21第一章、設(shè)計(jì)指標(biāo)（1）設(shè)計(jì)概述生理刺激反應(yīng)時(shí)間測(cè)試儀是測(cè)量被測(cè)試者在受到刺激后，經(jīng)過多少時(shí)間才有反應(yīng)的測(cè)試儀。人體在受到外界聲、光信號(hào)刺激后作出反應(yīng)的時(shí)

2、間有快有慢，某些職業(yè)對(duì)從業(yè)人員的生理刺激反應(yīng)時(shí)間有一定的要求。比如，短跑、跨欄運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)都精確到0.01s。本設(shè)計(jì)采用光或聲音作為刺激人眼或耳朵的觸發(fā)源，由測(cè)試對(duì)象按鍵做出反應(yīng)。（2）設(shè)計(jì)要求 受試者可以按“測(cè)試源選擇”鍵選擇刺激信號(hào)光或聲。1. 當(dāng)受試者按“測(cè)試開始”按鍵后，系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，“準(zhǔn)備燈”亮，其他指示燈滅，顯示器顯示全零。2. 測(cè)試儀在“準(zhǔn)備”燈亮后的110 s時(shí)間內(nèi)隨機(jī)發(fā)出光刺激信號(hào)（“測(cè)試”燈亮）或聲刺激信號(hào)（蜂鳴器響），“準(zhǔn)備”燈滅。3. 當(dāng)刺激信號(hào)發(fā)出后測(cè)試儀開始計(jì)時(shí)，直到受試者按下“反應(yīng)”鍵停止計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)單位為0.1 ms，為提高精度，最低位要四舍五入。4. 以七段

3、LED數(shù)碼管顯示計(jì)時(shí)測(cè)量值的高3位，最低位測(cè)量進(jìn)行四舍五入處理，顯示值保持到新的測(cè)量開始。5. 若受試者的反應(yīng)時(shí)間超過999.5 ms，“溢出”燈亮指示溢出，測(cè)試計(jì)數(shù)器立即停止計(jì)時(shí)，“測(cè)試”燈滅或蜂鳴器停，“溢出”燈持續(xù)發(fā)光直到下一次實(shí)驗(yàn)開始按下“測(cè)試開始”按鍵。6. 若受試者在刺激信號(hào)未發(fā)出前按“反應(yīng)”鍵，“違例”指示燈亮，“準(zhǔn)備”燈滅，并禁止刺激信號(hào)發(fā)出。（3）硬件環(huán)境測(cè)試儀的控制部分以FPGA實(shí)現(xiàn), 光刺激信號(hào)由發(fā)光二極管產(chǎn)生、聲刺激信號(hào)由蜂鳴器產(chǎn)生。“測(cè)試開始”按鍵和“反應(yīng)”按鍵選擇點(diǎn)觸鍵產(chǎn)生脈沖信號(hào)，刺激源選擇采用自鎖鍵產(chǎn)生電平信號(hào)。測(cè)量值采用3個(gè)七段LED數(shù)碼管顯示，顯示方式由FP

4、GA開發(fā)裝置決定。設(shè)計(jì)隨機(jī)脈沖發(fā)生模塊在DE2開發(fā)板或LP-900開發(fā)裝置上實(shí)現(xiàn)。第二章、系統(tǒng)概述 1、設(shè)計(jì)思想 分析設(shè)計(jì)要求可知，生理刺激反應(yīng)時(shí)間測(cè)試儀的基本功能是隨機(jī)產(chǎn)生刺激信號(hào)、計(jì)時(shí)顯示以及對(duì)受試者的操作進(jìn)行邏輯判斷。因此生理刺激反應(yīng)時(shí)間測(cè)試儀需要延時(shí)電路、隨機(jī)產(chǎn)生刺激信號(hào)電路、反應(yīng)時(shí)間計(jì)時(shí)電路、動(dòng)態(tài)掃描顯示電路以及信號(hào)邏輯控制電路。分析系統(tǒng)功能, 可以設(shè)置生理刺激反應(yīng)測(cè)試儀的主要控制信號(hào)為開始信號(hào)、準(zhǔn)備信號(hào)、隨機(jī)信號(hào)、測(cè)試信號(hào)、反應(yīng)信號(hào)、測(cè)試計(jì)數(shù)器溢出信號(hào) 和違例信號(hào)。若選擇按鍵產(chǎn)生高電平信號(hào)為“測(cè)試開始”鍵和“反應(yīng)”鍵, 開發(fā)裝置上的SW1SW8 鍵, 則Start , Respon

5、se為相應(yīng)按鍵產(chǎn)生的有效信號(hào)。Ready , Test, Response, Overflow , Weili 設(shè)置為觸發(fā)器產(chǎn)生的電平信號(hào)。系統(tǒng)電路根據(jù)控制功能劃分為刺激信號(hào)隨機(jī)產(chǎn)生、測(cè)試計(jì)時(shí)、顯示、邏輯控制、時(shí)基信號(hào)產(chǎn)生等5個(gè)模塊。其中隨機(jī)信號(hào)采用模為2的延時(shí)計(jì)數(shù)器、模為10的定時(shí)計(jì)數(shù)器及相應(yīng)的控制邏輯產(chǎn)生, 測(cè)試計(jì)數(shù)器采用可預(yù)置、有使能控制的4級(jí)8421BCD 碼十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。由于正常測(cè)試時(shí)間小于1 s, 所以時(shí)間計(jì)數(shù)值可以不經(jīng)鎖存直接顯示。時(shí)基電路是產(chǎn)生定時(shí)、延時(shí)、計(jì)時(shí)電路以及顯示掃描電路的時(shí)鐘脈沖, 蜂鳴器的發(fā)聲也需要音頻脈沖控制。各脈沖可以根據(jù)所用FPGA 開發(fā)裝置的基準(zhǔn)時(shí)鐘分

6、頻獲得。2、可行性論證 在具體實(shí)驗(yàn)中，我們可以用Quartus軟件和FPGA來實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)思想。先利用Quartus根據(jù)我們的設(shè)計(jì)思想建立設(shè)計(jì)輸入文件（包括圖形文件，文本輸入文件），進(jìn)行分析與綜合和建立方針波形后，將實(shí)驗(yàn)方案在編寫引腳之后下載到FPGA的硬件裝置上，結(jié)合計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)的輔助和可編程邏輯器件的開發(fā)，將設(shè)計(jì)思想應(yīng)用于實(shí)際硬件上。 分析系統(tǒng)功能，可以設(shè)置生理刺激反應(yīng)測(cè)試儀的主要控制信號(hào)為準(zhǔn)備開始信號(hào)ready、準(zhǔn)備燈信號(hào)readylight、隨機(jī)信號(hào)random（OSC）、刺激信號(hào)test、反應(yīng)信號(hào)response、測(cè)試計(jì)數(shù)器溢出信號(hào)overflow和違例信號(hào)wrong。若選擇下降沿有

7、效地點(diǎn)觸鍵為“測(cè)試開始”鍵和“反應(yīng)”鍵，比如上的EPF10K上的PS3和PS4，則start和response為響應(yīng)按鍵產(chǎn)生的負(fù)脈沖信號(hào)。readylight、test、response、overflow、wrong設(shè)置為觸發(fā)器產(chǎn)生的電平信號(hào)。 在設(shè)計(jì)思想中，我們還提到，除實(shí)驗(yàn)儀器本身自帶的石英振蕩器，按鍵，顯示燈等之外，我們還需要自己制作一個(gè)延時(shí)器，一個(gè)分頻器，一個(gè)計(jì)數(shù)器、一個(gè)動(dòng)態(tài)掃描顯示電路以及若干“0-1”保持器。下面，我將逐一介紹這些器件的制作方法以論證此設(shè)計(jì)方案的可行性：延時(shí)器:可使用一片74LS160作為延時(shí)器。分頻器：可使用7片74LS90連接成一個(gè)8分頻器。計(jì)數(shù)器：可使用5片7

8、4LS60異步級(jí)聯(lián)成一個(gè)計(jì)數(shù)器。動(dòng)態(tài)掃描顯示電路：由石英振蕩器連接8分頻器、1片74LS161,、5片74LS153和一個(gè)自己編譯的譯碼器即可組成動(dòng)態(tài)掃描顯示電路?！?-1”保持器：測(cè)試中需要時(shí)脈沖信號(hào)由D觸發(fā)器作為0-1保持器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娖叫盘?hào)使用。通過以上論述，我們可以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可行性。3、 各功能的思路 （1）分頻電路 分頻電路是以LP2900提供的頻率為10MHZ的脈沖信號(hào)為基準(zhǔn)信號(hào)，分頻產(chǎn)生數(shù)個(gè)不同頻率的本次實(shí)驗(yàn)需要使用的脈沖信號(hào)。因此運(yùn)用數(shù)電知識(shí)可以將7490計(jì)數(shù)器連成十進(jìn)制，則cp與輸出之間，為十分頻關(guān)系。 然后將八片7490級(jí)聯(lián)，可以得到10MHZ的八次十分頻，即1MHZ、100K

9、HZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ、0.1HZ 9個(gè)不同頻率的脈沖信號(hào)。（2）動(dòng)態(tài)顯示電路 動(dòng)態(tài)掃描顯示控制的關(guān)鍵問題在于產(chǎn)生順序脈沖分時(shí)選通各顯示器的公共端，并同步輸出其段控制信號(hào)。在本實(shí)驗(yàn)數(shù)字電路中，采用計(jì)數(shù)器控制二進(jìn)制譯碼器產(chǎn)生。采用LP-2900開發(fā)裝置，由于已在FPGA外部設(shè)置了38線譯碼器74138控制顯示器的公陰端，因此只要采用計(jì)數(shù)器產(chǎn)生二進(jìn)制計(jì)數(shù)信號(hào)控制譯碼器即能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示掃描。在LP-2900上實(shí)現(xiàn)4位動(dòng)態(tài)掃描顯示控制電路，選擇前四位。采用四進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出控制DE1、DE2，并使DE3始終為0（端口接GND）,則74138輸入碼A以“0000”、“0

10、001”、“0010”,“0011”循環(huán)變化，輸出控制C1、C2、C3，C4輪流為低電平，C5、C6始終為高電平，后兩位顯示器滅顯。由于數(shù)據(jù)選擇器的輸出Ni必須在相應(yīng)的Ci有效有效時(shí)同步輸出，所以可采用控制產(chǎn)生Ci順序脈沖的計(jì)數(shù)器同步控制數(shù)據(jù)選擇器各位的顯示碼，經(jīng)過顯示譯碼輸出七段控制信號(hào)Ni,同時(shí)選擇該位的小數(shù)點(diǎn)控制信號(hào)控制顯示器的dp端。（3）反應(yīng)時(shí)間計(jì)數(shù)電路 測(cè)試計(jì)數(shù)器采用可預(yù)置、有使能控制的4 片8421BCD 碼十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器74160級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)，每片分別接入一位七段共陰動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示，在test信號(hào)進(jìn)入時(shí)開始計(jì)時(shí)，response信號(hào)到來時(shí)停止計(jì)時(shí),若實(shí)際超過999.5ms則發(fā)出ov

11、erflow信號(hào)。由于正常測(cè)試時(shí)間小于1 s, 所以時(shí)間計(jì)數(shù)值可以不經(jīng)鎖存直接顯示。生理刺激反應(yīng)測(cè)試儀的時(shí)間測(cè)量為四位十進(jìn)制數(shù),而顯示值為三位十進(jìn)制數(shù)，最低位測(cè)量值要求進(jìn)行四舍五入處理。即當(dāng)最低位計(jì)數(shù)值小于5 時(shí), 高三位測(cè)量值直接顯示；當(dāng)最低位計(jì)數(shù)值大于4 時(shí)，高三位測(cè)量值加1 后顯示。（4）延遲和隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生電路 隨機(jī)信號(hào)是指控制條件滿足后脈沖出現(xiàn)時(shí)間無法確定的信號(hào)。如果以一個(gè)任意出現(xiàn)的控制電平去選通一個(gè)周期性定時(shí)出現(xiàn)的脈沖信號(hào), 由于脈沖出現(xiàn)的時(shí)間與控制電平有效的時(shí)間沒有任何關(guān)聯(lián), 當(dāng)控制信號(hào)有效后, 在定時(shí)周期時(shí)間范圍內(nèi)會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)選通脈沖。在數(shù)字電路中, 計(jì)數(shù)器的溢出信號(hào)是循環(huán)定時(shí)產(chǎn)生

12、的。比如, 計(jì)數(shù)器的模為M、計(jì)數(shù)脈沖頻率為1 s, 則計(jì)數(shù)器的溢出信號(hào)周期為M s, 信號(hào)寬度一般為1 s。若用一個(gè)電平信號(hào)通過邏輯門選通該計(jì)數(shù)器的溢出脈沖, 則當(dāng)控制電平有效后, 邏輯門的輸出在0 M s 之間產(chǎn)生隨機(jī)脈沖信號(hào)。同樣, 若用電平信號(hào)控制一個(gè)模為N、初始值為0、計(jì)數(shù)脈沖頻率為1 s 的計(jì)數(shù)器使能端, 當(dāng)使能電平有效后, 計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出信號(hào)的延時(shí)時(shí)間為N-1N s。（5）信號(hào)邏輯控制電路 本次實(shí)驗(yàn)，分析系統(tǒng)功能, 可以設(shè)置生理刺激反應(yīng)測(cè)試儀的主要控制信號(hào)為開始信號(hào)、準(zhǔn)備信號(hào)、隨機(jī)信號(hào)、測(cè)試信號(hào)、反應(yīng)信號(hào)、測(cè)試計(jì)數(shù)器溢出信號(hào)、違例信號(hào)和測(cè)試成功信號(hào)。在Ready信號(hào)有效時(shí)，Test

13、信號(hào)、WeiLi信號(hào)、Overflow信號(hào)無效；在Test信號(hào)有效時(shí)，Ready信號(hào)和Delay信號(hào)無效，Response高電平時(shí)，Test信號(hào)無效，在Test無效時(shí)，Response出現(xiàn)高電平，WeiLi信號(hào)有效，Test始終保持無效。4、總體工作過程 總體工作過程中，邏輯控制電路按控制要求產(chǎn)生各控制信號(hào), 根據(jù)系統(tǒng)工作原理,各信號(hào)時(shí)序關(guān)系如下:（1）“準(zhǔn)備”按鍵產(chǎn)生的start產(chǎn)生高電平觸發(fā)整個(gè)裝置可以開始工作，復(fù)位按鍵產(chǎn)生的上升脈沖觸發(fā)Delay信號(hào)有效, 控制Test , WeiLi, Overflow 無效, 并預(yù)置測(cè)試計(jì)數(shù)器初值。（2）Delay 信號(hào)控制延時(shí)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù), 延時(shí)

14、時(shí)間1 2 s。當(dāng)延時(shí)時(shí)間到, 延時(shí)計(jì)數(shù)器溢出信號(hào)等待選通模10定時(shí)計(jì)數(shù)器的溢出信號(hào)產(chǎn)生隨機(jī)脈沖Random, 等待時(shí)間為0 10s。這樣, 隨機(jī)信號(hào)random比測(cè)試開始!按鍵的作用時(shí)間滯后2s出現(xiàn)。（3）當(dāng)隨機(jī)脈沖Random 出現(xiàn)后, 觸發(fā)Test 信號(hào)有效并控制，Delay 信號(hào)無效。Test信號(hào)點(diǎn)亮“測(cè)試”燈或控制蜂鳴器鳴響, 并允許測(cè)試計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)。( 4) 當(dāng)“反應(yīng)”鍵按下后, 產(chǎn)生Response 上升沿脈沖, 使Test 信號(hào)無效, 測(cè)試計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。( 5) 若反應(yīng)時(shí)間超過999.9ms, 測(cè)試計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的溢出脈沖觸發(fā)Overflow 信號(hào)有效。Overflow 信號(hào)控

15、制測(cè)試計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。并顯示為“0000”( 6) 若Test 信號(hào)無效時(shí)按下“反應(yīng)”鍵, Response 脈沖觸發(fā)WeiLi 信號(hào)有效, 并控制Delay 信號(hào)無效。WeiLi信號(hào)禁止隨機(jī)脈沖觸發(fā)Test 信號(hào)產(chǎn)生。 生理刺激反應(yīng)時(shí)間測(cè)試儀的總體設(shè)計(jì)思想框圖如圖所示： 第三章、單元設(shè)計(jì)電路與分析 3.1、各單元電路的選擇 1、分頻電路 要求：設(shè)計(jì)8級(jí)10分頻電路，將基準(zhǔn)10MHZ分頻后輸1MHZ,100KHZ,10KHZ,1KHZ,100HZ,10HZ,1HZ,0.1HZ脈沖信號(hào)。 （1）用7490構(gòu)成5421碼輸出的十分頻電路（2）分頻器：將三個(gè)7490包裝起來，再將三個(gè)包裝后的7490

16、級(jí)聯(lián)可得到八個(gè)輸出端分別為1MHZ,100KHZ,10KHZ,1KHZ,100HZ,10HZ,1HZ,0.1HZ模塊圖：2、反應(yīng)時(shí)間計(jì)數(shù)電路所需功能：主要由四片級(jí)聯(lián)的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，74161計(jì)數(shù)器。計(jì)時(shí)器的開始、停止、置數(shù)、清零、溢出等功能分別由一些邏輯門和D觸發(fā)器構(gòu)成。在test信號(hào)進(jìn)入時(shí)開始計(jì)時(shí)，response信號(hào)到來時(shí)停止計(jì)時(shí)，實(shí)際超過999.5ms時(shí)發(fā)出overflow信號(hào)。功能實(shí)現(xiàn)原理：start信號(hào)為高電平按鍵有效，用start信號(hào)控制四片74160的清零端，當(dāng)start信號(hào)到來時(shí)計(jì)時(shí)器才有效。置數(shù)，用74160最低片置數(shù)，start信號(hào)控制D觸發(fā)器清零端，start信號(hào)沒來

17、時(shí)，則置位端為0，實(shí)現(xiàn)置5功能。 開始計(jì)時(shí)，random信號(hào)和response信號(hào)取反分別控制EP、ET，即當(dāng)random信號(hào)到來，且response信號(hào)沒來時(shí)，計(jì)時(shí)有效，當(dāng)response到來后停止計(jì)時(shí)。溢出：當(dāng)?shù)谒钠?jì)數(shù)器滿十進(jìn)位后，其Rco溢出端接overflow信號(hào)。同時(shí)用overflow信號(hào)和cp加一個(gè)與門控制最低片74160的清零端，即實(shí)現(xiàn)當(dāng)overflow信號(hào)到來時(shí)，停止計(jì)時(shí)。計(jì)數(shù)器從左向右為從低片到高片。模塊圖：完整電路圖見附頁。3、動(dòng)態(tài)顯示電路 （1）七段顯示譯碼，采用AHDL文件編輯做成模塊圖：（2）動(dòng)態(tài)掃描器動(dòng)態(tài)掃描器框圖原理分析：模位4的計(jì)數(shù)器對(duì)4個(gè)LCD顯示器進(jìn)行高速

18、的動(dòng)態(tài)掃描，使C1、C2、C3，c4,4個(gè)顯示器循環(huán)顯示，由于掃面頻率很高，由于人眼的暫留效應(yīng)，因而會(huì)看到4個(gè)顯示器同時(shí)顯示。通過4個(gè)4位數(shù)據(jù)選擇器，反應(yīng)時(shí)間計(jì)數(shù)測(cè)量的四位計(jì)數(shù)器的輸出A、B、C、D接到數(shù)據(jù)選擇器的C1C4。dp16到dp13對(duì)應(yīng)第一個(gè)LCD顯示管（即C1），顯示計(jì)數(shù)器的最高位；dp12到dp9對(duì)應(yīng)第二個(gè)LCD顯示管（即C2），顯示十位數(shù)；dp8到dp5對(duì)應(yīng)第三個(gè)LCD顯示管（即C3）；dp4到dp1對(duì)應(yīng)第二個(gè)LCD顯示管（C4）；dp20到dp17顯示小數(shù)位數(shù)。完整四位動(dòng)態(tài)顯示電路圖見附頁。4、延遲和隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生電路 元件符號(hào)：延時(shí)模塊：原理分析：延遲信號(hào)發(fā)生器：當(dāng)“測(cè)試開始

19、”按鍵按下后，上升沿脈沖使D觸發(fā)器輸出高電平，從而使74161的使能端處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，CLK輸入1HZ的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到2時(shí)，一方面通過非門使前一個(gè)觸發(fā)器清零，74161處于不工作狀態(tài)，random信號(hào)的下跳邊使yanshi信號(hào)清零，保證只產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)信號(hào)。一方面使后一個(gè)D觸發(fā)器輸出高電平的延時(shí)信號(hào)。 隨機(jī)模塊：原理分析：原理分析：當(dāng)延時(shí)信號(hào)有效時(shí)，十分頻信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)才能通過與門輸出隨機(jī)信號(hào)。當(dāng)隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生后，隨機(jī)信號(hào)的下降沿通過反饋或門，使得D觸發(fā)器的輸出從1變0，對(duì)D觸發(fā)器進(jìn)行了封鎖，之后的輸出便一直為低電平，從而只產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)脈沖信號(hào)。同時(shí)，weili信號(hào)也使random

20、信號(hào)清零，可以將weili、yanshi、Rco信號(hào)相與，輸出random信號(hào)。完整隨機(jī)信號(hào)發(fā)生電路圖見附頁。5、違例信號(hào)的邏輯控制：原理說明：在start信號(hào)為1的前提下，當(dāng)random信號(hào)無效時(shí)，產(chǎn)生response信號(hào)，則觸發(fā)weili信號(hào)。模塊圖：6、信號(hào)邏輯控制電路 原理分析：運(yùn)用D觸發(fā)器和與或非門等邏輯門，實(shí)現(xiàn)開始信號(hào)Start、準(zhǔn)備信號(hào)Ready、隨機(jī)信號(hào)Random、測(cè)試信號(hào)Test、反應(yīng)信號(hào)Response、測(cè)試計(jì)數(shù)器溢出信號(hào)Overflow 、違例信號(hào)Weili和測(cè)試成功信號(hào)Testsucc之間的邏輯關(guān)系。刺激源選擇功能：用xuanz信號(hào)與random信號(hào)為燈光顯示，選擇信

21、號(hào)取反與random信號(hào)則蜂鳴器響。違例：當(dāng)test信號(hào)無效時(shí)按下“反應(yīng)”鍵，則response脈沖觸發(fā)weili 信號(hào)有效, 并控制ready信號(hào)無效。weili信號(hào)禁止隨機(jī)脈沖產(chǎn)生, test信號(hào)始終無效。 準(zhǔn)備：ready信號(hào)控制延時(shí)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù),延時(shí)時(shí)間1 2 s。當(dāng)延時(shí)時(shí)間到,delay信號(hào)有效。具體介紹在隨機(jī)信號(hào)如何產(chǎn)生之中有詳細(xì)介紹?？刂齐娐分饕獙⒏鱾€(gè)模塊連接起來，以及實(shí)現(xiàn)start和ready信號(hào)的關(guān)系。上述所說皆在總電路圖中有所體現(xiàn)。完整總電路圖見附頁。第四章、電路的組構(gòu)與調(diào)試 1、遇到問題與解決措施： （1）、四位動(dòng)態(tài)顯示編譯后只顯示一位解決措施：經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)是顯示模塊計(jì)

22、數(shù)器忘記加上DE1、DE2、DE3來實(shí)現(xiàn)四位動(dòng)態(tài)掃描功能。（2）、四位動(dòng)態(tài)顯示亂碼解決措施：檢查后發(fā)現(xiàn)自己引腳標(biāo)錯(cuò)導(dǎo)致計(jì)時(shí)器顯示不正常。（3）、不能輸出隨機(jī)信號(hào)解決措施：找老師改正電路，發(fā)現(xiàn)自己的關(guān)于yanshi信號(hào)和random信號(hào)的邏輯理解錯(cuò)了，yanshi信號(hào)不能控制random信號(hào)，這樣做導(dǎo)致random信號(hào)無法實(shí)現(xiàn)隨機(jī)，因此不能用D觸發(fā)器控制，應(yīng)當(dāng)使用邏輯與門，當(dāng)yanshi信號(hào)和74160溢出信號(hào)同時(shí)到來時(shí)，則產(chǎn)生random信號(hào)。修改后的部分電路如下：（4）、計(jì)時(shí)器模塊在反應(yīng)鍵按下后最低位又重新置5解決措施：?jiǎn)栴}出現(xiàn)在置位的邏輯上，一開始采用random和response信號(hào)的與

23、門控制置位端低有效，即當(dāng)random信號(hào)到來為1，response信號(hào)沒有到來（為0）時(shí)開始置位，當(dāng)response信號(hào)到來后（為1）與上random信號(hào)則為1，將不會(huì)置位。后來想到random信號(hào)為一個(gè)隨機(jī)脈沖，不是電平信號(hào)，無法用邏輯門保存，所以采用D觸發(fā)器保存置位信號(hào)，當(dāng)random信號(hào)由1變0后，也已經(jīng)封鎖D觸發(fā)器輸出端，不再置位。修改后的電路如下：（5）、違例燈亮之后依然有測(cè)試信號(hào)發(fā)出思考后發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在weili信號(hào)和random信號(hào)的邏輯上，當(dāng)weili信號(hào)出1時(shí)，應(yīng)使random信號(hào)無效。故在random信號(hào)產(chǎn)生電路中加一個(gè)與門，用weili信號(hào)控制random。修改后電路圖如

24、下：2、功能的測(cè)試方法、步驟、設(shè)備、記錄的數(shù)據(jù) 測(cè)試計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器功能： 用波形仿真工具對(duì)計(jì)時(shí)器進(jìn)行了仿真模擬，得到如圖所示的波形。在最低位為9后，向較高位進(jìn)位，證明計(jì)時(shí)器進(jìn)位正常。 在計(jì)時(shí)器四位數(shù)字全為9之后，溢出信號(hào)（overflow）出現(xiàn)，并停止計(jì)數(shù)。 第五章、思考與體會(huì)回顧這次數(shù)電課設(shè)過程，滿是艱辛。以為自己模電和數(shù)電學(xué)得比較扎實(shí)，課設(shè)也應(yīng)該不會(huì)太難，可當(dāng)我看到設(shè)計(jì)要求時(shí)，一頭霧水，被里面復(fù)雜的信號(hào)邏輯繞暈了。隨后的課程中，老師教我們?cè)O(shè)計(jì)了分頻器和四位動(dòng)態(tài)掃描顯示，做完后我卻不知道有什么用。直到自己細(xì)細(xì)看了幾篇關(guān)于生理刺激反應(yīng)的報(bào)告，才了解我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了顯示和時(shí)基信號(hào)功能。于是便開始著手設(shè)計(jì)延時(shí)、隨機(jī)、計(jì)時(shí)、總控制功能。在設(shè)計(jì)隨機(jī)信號(hào)功能時(shí)也遇到了不少問題，一開始照著自己的思路把電路寫好后，編譯總電路，完全不能得到理想的功能。也不知自己邏輯哪里做錯(cuò)了，于是去請(qǐng)教老師，老師幫我檢查了隨機(jī)信號(hào)發(fā)生電路后告訴我每一個(gè)模塊都必須用start信號(hào)使其有效，而且觸發(fā)器、計(jì)時(shí)器的clear、