四、 功能模块

此设计包括四大模块,分别为: 微分电路、状态机、10S定时器、CP脉冲的产生。

以下对各大模块进行说明: 1、 微分电路 仿真图如图20：

图20微分电路仿真图

微分电路图为图21,因为状态机时钟周期很短，而按钮按下的时间相对于状态机时钟周期很长，按下按钮期间，有多个有效状态机时钟沿触发状态机，如果按钮满足状态机的转移条件，则会发生多状态转移现象。例如按钮按下时，持续时间是300ms，若状态机时钟是1ms，则在按钮按下期间状态机的状态会发生多次A0-A1-A2-A0的转移。因此该状态机的按钮信号K，经过微分电路再输入状态机，使其低电平持续时间小于状态机的时钟周期，保证按钮按下一次，状态机只转移一个状态。 2、 状态机

仿真图如图21：

图21状态机仿真图

此状态机用来实现图2的三种状态，进而控制灯和10S定时器，使其达到要求的结果。将t10和deng端口接入逻辑分析仪上，进行观察，看其是不是符合图2的状态图，验证该设计的正确。 逻辑分析图如下：

在图22、23、24、25中t10接逻辑分析仪1端口，deng接逻辑分析仪2端口。刚开始开关打开，t10=0，deng=0，如图22；开关按下一次时，t10由0变为1，deng由0变为1，此时t10=1，deng=1，如图23。

图22 t10=0，deng=0 图23 t10=1，deng=1

开关按下两次时（包括前一次），t10由1变为0，灯仍然为1，此时t10=0，deng=1，如图24。

开关按下三次时，t10仍为0，灯由1变为0，此时t10=0，deng=0，如图25。

图24 t10=0，deng=1 图25 t10=0，deng=0 3、10S定时器 仿真图如图26：

图26 10S定时器仿真图

用十进制计数器74LS190减法计数即可实现10S定时器，此模块用来实现设计要

求中灯10S后熄灭，将状态端QA QB QC Q D分别接到逻辑分析仪的1、2、3、4管脚进行观察，观察其10S计数，验证该设计的正确。 逻辑分析图如图27：

图27 4、CP脉冲的产生

CP脉冲的产生分为两种：一是产生1K赫兹的脉冲；一是产生1赫兹的脉冲。该模块用来给其它三个模块提供CP脉冲 一、1K赫兹脉冲的产生 仿真图如图28：

图28 1K赫兹脉冲的产生仿真图

1K赫兹脉冲通过555定时器组成的多谐振荡器产生，一般常取C2=0.01uF，