中山大學數(shù)字電路實驗報告譯碼顯示電路

1、學院：數(shù)據(jù)科學與計算機學院專業(yè)：軟件工程姓名：*學號:日期：201 8年5月21日實驗題目：譯碼顯示電路預習報告譯碼顯示原理1數(shù)碼顯示譯碼器（1）七段發(fā)光二極管（LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，圖（一）（a）、（b溝共陰管和共陽管 的電路，k厲兩種不同出線形式的引出腳功能圖，（注：實驗室實驗箱上數(shù)碼管 為共陰四位數(shù)碼管）-個LED數(shù)碼管可用來顯示一位0-9十進制數(shù)和一個小數(shù)點。小型數(shù)碼管（0.5寸和0出寸）每段發(fā)光二極管的正向壓降隨顯示光（通常為紅、綠.黃、 橙色）的顏色不同略有差別通常約為22.5V每個發(fā)光二極管的點亮電流在 510mA LED數(shù)碼管要顯示BCDBm所表示的

2、十進制數(shù)字就需要有一個專門的譯 碼器.該譯碼器不但要完成譯碼功能還要有相當?shù)尿?qū)動能力，a b11VC d C f g hmOriTb c d c f g h共陰連接rr 電平驅(qū)動）（b）共陽連接（p“電平驅(qū)動）M g i Oa b I I I I Iafgbech11 r 11ed OcMhM g f ©a b I I I I IafKbcche d c hMn燈測試輸入端LT= （rAl116A2-215LT-314BI/RBO-413両一512A3611AO-710GND-89輸岀r有效用來驅(qū)時，譯碼輸出全為r時，不顯示多余的零。圖（二）74LS4SI腳排列-g a_bcd（C）

3、符號及引腳功能 圖（一）LE踐碼管（2） BCDB馬七段譯碼驅(qū)動器此類譯碼器型號有74LS47（共陽），74LS48（共陰），CC4511（共陰）等，本實驗 采用74LS48 BC碣鎖存/七段譯碼/驅(qū)動器。驅(qū)動共陰極LE燮碼管。圖（二）為74LS4fig|腳排列。其中/Q A1、A2 4 BCC6馬輸入端 a h C d巳f g潮輸岀端, 動共陰極LEDS?管。RBI滅零輸入端，RBI二BI/RBO一作為輸入使用時，滅燈輸入控制端；作為輸出端使用時，滅零輸出端。注:在實驗箱上使用了兩個4位數(shù)碼管,對應(yīng)已經(jīng)連接好74LS48如圖（四）， 實驗時無需再連線，74LS48只保留引出了血A1倫 用四笛

4、腳。隹5聲曄P1Q P1 PR PI 3 （P2Q P2l P2Z P23）代表第一（二）塊數(shù)碼管的 BCD 碼（即血AI、2閉端 輸入DIG1DI晞別代表8礙碼管的位選端。2. 掃描式顯示對多位數(shù)字顯示采用掃描式顯示可以節(jié)電，這一點在某些場合很重要。對于 某些系統(tǒng)輸出的的數(shù)據(jù)，應(yīng)用掃描式譯碼顯示，可使電路大為簡化。利用數(shù)碼管 的余輝效應(yīng)和人眼的視覺暫留效應(yīng)，雖然在某一時刻只有一個數(shù)碼管在顯示，但 人眼看到的是多個數(shù)碼管"同時"被點亮的效果。有些系統(tǒng)，肘口計算機，某些 人/0$專換器，是以這樣的形式輸出數(shù)據(jù)的：由選通信號控制多路開關(guān)先后送出 （由高位到低位或由低位到高位）一

5、位十進制的BCD碼，如圖（三）所示。圖中 的Ds稱為選通信號.并假定系統(tǒng)按先高位后低位的順序送岀城，當Ds1低電 平送岀千位數(shù)，Ds2低電平送出百位數(shù)“一般 Ds的低電平相鄰之間有一定 的間隔，選通信號可用節(jié)拍發(fā)生器產(chǎn)生。DIG1 DIG2 DIG3 DIG4P13P12 P11 P10圖（四）如圖（四）所示，為這種系統(tǒng)的譯碼掃描顯示的原理圖。圖中各片LED （共 陰）的發(fā)光段并連接至譯碼器的相應(yīng)端，把數(shù)據(jù)輸入的相應(yīng)端與系統(tǒng)輸出端相連, 把各位選通端反向后接相應(yīng)LED的公共端。3.四節(jié)拍發(fā)生器掃描顯示要關(guān)碼管按先后順序顯示。這就要求如圖（三）所示的選通信號。通常該類型的倍號稱為節(jié)拍信號。如果使

6、用的數(shù)碼管是共陽極型，則選通信號是圏（三）信號的反相，共陰極則與圖（三）信號一致。如圖（五）所示就是這種節(jié) 拍信號發(fā)生器。74LS194cR Dtt D. Di D. D, D|l圖（六）Vcc QA QB QC QD CP S s. 問 KTnn m rm ft bh圖（五）圖中74LS19鉤移位寄存器。它具有左移、右移，并行送數(shù)、保持及清除等五項功能。其引腳圖如圖（六）所示。其中？為除端，CP為時鐘輸入端,樂s為狀態(tài)控制端，2r為右移數(shù)據(jù)串行輸入端，2l為左移數(shù)據(jù)輸入端，Dbx0、P、0位并行數(shù)據(jù)輸入端，QA QR QC QD為數(shù)據(jù)輸出端。其功能表如 表（二）所示。節(jié)拍發(fā)生器工作開始時，必

7、須首先進行清零。當石負脈沖過后QA QRQC Q徑為零。JK觸發(fā)器0=1因而Si=S=X實現(xiàn)并行送數(shù)。當?shù)趂 脈沖的上升沿到達后，置入0111, CP下降沿到達后即S,=QSo=1.實現(xiàn)右移功能。在CP作用下輸出依次為1011, 1101, 111Q第四個CP 下降沿到達后又使Q=1實現(xiàn)第二個循環(huán)。表（二）74LS19型能表CrSiSo工彳施態(tài)0XX置零100保持101右移110左移111并行送數(shù)二、預習實驗1.按表（二）測試74LS194、簡單制作四節(jié)拍發(fā)生器按照書上圖（五）連接電路圖，檢查是否符合節(jié)拍發(fā)生器0111101111011110的循環(huán)。用proteus制作如下電路:U2DO00D

8、1QID?02D303 14fu-11kTMQ1hCLKAS -5-A10A11 -5M2 fil3 =fi14 -5A15 坯LTp BCta.7i盤 U1：AJq吆LKflQ7111A'BClO 1!日"0 1NOTSR接高電平，DO置0，D1D2D；置1,觀察波形。邏輯分析儀波形：符合節(jié)拍發(fā)生器 0111101111011110的循環(huán)。FTlVSM Logic AnalyserCwjplur*» AI7AI7g7 AlV叫mnmnmMIllmJOim3D ILW實驗報告、實驗儀器及器件1.數(shù)字電路實驗箱、示波器、數(shù)字萬用表。2.器件：74LS48, 74LS1

9、94, 74LS73, 74LS00 二、正式實驗1. 內(nèi)容3 :數(shù)碼管按照節(jié)拍順序依次在對應(yīng)數(shù)位上顯示當前所設(shè)數(shù)字。原理(1)實驗箱上數(shù)碼管是共陰極，其位選通端DIG1DIG8均為低電平有效，所以可直接將節(jié)拍發(fā)生器的輸出接入即可，不用再加非門。(2 )實驗箱上74LS48已與數(shù)碼管連好，無須再連線。74LS48只引出A3、A2、A1、A0四個引腳分別依次對應(yīng)兩個四位數(shù)碼管的P13、P12、P11、P10 和 P23、P22、P21、P20作為數(shù)碼管BCD碼輸入端。實驗箱7段數(shù)碼管已具備偽碼滅燈功能，因此電路設(shè)計不涉及偽碼滅燈。接顯示器接模擬幵關(guān)用proteus仿真:,些陽需SISadcdd

10、u里3左EwWg:BE 叩 rzES 嚮一 3 丄土： :+1 I= 1£洋1UoloLLJJJJ1£34a '-：Sru.re芟:髯雅CFS-_-0 T54-:數(shù)碼官依次顯示0-9的bed碼:AaCDEFQ DP T u T a 1 n按照順序顯示。實驗箱測試:圖片為20kHz,由于視覺效應(yīng)看起來四個同時顯示。實驗箱上只顯示數(shù)字“ 0”2. 顯示學號本人學號為17343009,由于有數(shù)字9,所以用到16進制計數(shù)器。設(shè)計:用74LS197制作十六進制輸出，同時接到 74LS48和2個74LS138上, 74LS138選擇該數(shù)字對應(yīng)的數(shù)碼管引腳，如：0000接到6和7

11、, 0001接到1,依此類推。用proteus仿真:IBIt護旳匹J詈a.適.欝狂TtLBIlt成功顯示學號。3. 點陣圖設(shè)計:實現(xiàn)從左上角到右下角這條線上的燈都不亮。只要讓所有的row跟col同為高電平。先用Proteus仿真:ia.Hi iCtK2rLsiprMRIO1CQ02ca-oaU2U3-Pi 3E E ETOJSIMt»* *實驗箱也成功實現(xiàn)。（忘記拍圖片了）4. 內(nèi)容6 （加分項）：Basys 3上實現(xiàn)學號的切換1.設(shè)計用74LS90制作十進制輸出，用74LS48將BCD碼譯成數(shù)碼管的信號輸入。用74LS138選擇需要輸出的數(shù)字。切換的電路結(jié)構(gòu):低電平使數(shù)碼管顯示數(shù)字，上面的電路會根據(jù)開關(guān)的高低電平而選擇相應(yīng)的信號來源2.proteus 仿真開關(guān)接高電平A n 04劇rt艸Frtrt祁fl研 n ADC 曰盃 u UH ItnIM.H?U7開關(guān)接低電平iw.nEDIf、BM,4t lU21IWTIJ4啟3亠R中；744E3*申UTfluigLRO正確顯示學號3. 按Proteus的電路用vivado同樣做一個電路:K O Q 三+才 0 C 引4rPDu. g IMB； RM* -