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用移位寄存器设计彩灯控制电路 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　庄宝荣 寄存器及移位寄存器是数字系统常见的重要部件，除在计算机中广泛用于存放中间数据外，它在其他方面的应用，目前在有关教材中只介绍可构成环形或扭环形计数器。但这种计数器容量小，且一般不能自行启动。所以，学生对于它的应用没有直观的印象，在学习中也会因为抽象和空洞而难以掌握。我将移位寄存器设计成彩灯控制电路。由于电路本身实用，如果再通过计算机仿真，学生就可以直观地看到循环彩灯控制效果，从而产生浓厚兴趣。如果稍微改动控制电路，就可以改变电路的不同工作状态，控制彩灯变幻出不同的闪烁效果。这对于培养学生发散思维能力可以起到一定作用。控制电路是由学生学习过的单元电路组合而成的。电路原理容易理解，通过讲解可以培养学生综合应用知识的能力。 下面是我设计的控制电路。 图１是用集成移位寄存器７４１９４接成环形结构。由于该电路置初态后，在移位脉冲作用下，输出端可以在１０００→０１００→００１０→０００１四种状态下循环， 输出端为１的彩灯将发光。如果彩灯按图１方式排列，彩灯就会产生沿顺时针跑动的效果。如果从分频器输出端，引出一对互补信号，直接控制Ｓ0　、Ｓ１ 端，如图２，那么图中彩灯，将按一定周期沿着顺转或反转自动切换。 如果将移位寄存器７４１９４接成扭环形结构（如图３），那么电路就有下列八种循环状态： ００００→１０００→１１００→１１１０→１１１１→０１１１→００１１→０００１ 因此，输出端彩灯就有八种变幻状态。图３中的彩灯结构将按一定周期从内圈到外圈或从外圈到内圈自动切换，变幻出八种发光状态。如果想要使彩灯变幻出更多状态，只要用多片芯片连接使用，工作状态就可随意增加。图４是采用2片７４１９４接成扭环形结构的移位寄存器。这种寄存器有十六种循环状态，所以图４电路中彩灯可以变幻出十六种发光状态，闪烁效果更好，可以用做广告牌边框灯光设计。如果用条形光柱代替彩灯，就可以作为广告牌的背景闪烁灯光使用，如图５，从而增强广告的感染力。 上述几个控制电路，各工作状态的变化速度都可以通过改变图中可变电阻R的方法来实现，调节十分方便。（电路已全部通过计算机仿真） 图1  图2  图3  图4  图5 第6页