編碼譯碼顯示電路

1、編碼譯碼顯示電路第1頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二胡俊杰2005.3數(shù)字電路實驗實驗二 編碼、譯碼、顯示電路第2頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗二編碼、譯碼、顯示電路實驗目的學習實驗中各種故障的檢測、排除。學習編碼器原理及使用。熟悉七段譯碼器的邏輯功能和使用。掌握七段顯示器的使用方法。熟悉組合電路的應用。學習復雜電路分步接線、測試、排故、驗證。第3頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗二編碼、譯碼、顯示電路實驗內(nèi)容測試譯碼顯示電路。(4個開關輸入編碼，1個數(shù)碼管輸出)測試8輸入優(yōu)先編碼器。(8個開關輸入，1個數(shù)碼

2、管輸出)設計10輸入優(yōu)先編碼器。 (10個開關輸入，1個數(shù)碼管輸出)設計16輸入優(yōu)先編碼器。選做(16個開關輸入，2個數(shù)碼管輸出)低位編碼轉(zhuǎn)為原碼高位編碼4位二進制轉(zhuǎn)為兩位十進制顯示譯碼數(shù)碼管數(shù)碼管顯示譯碼如輸入開關小于等于10個，可直達。8個開關8個開關第4頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗二 編碼、譯碼、顯示電路1. 復習基本組合電路、編碼器、譯瑪器、顯示器及加法器的基本原理。2. 熟悉實驗中用到的集成塊的工作原理和使用方法。3. 按實驗內(nèi)容的要求繪出各個原理圖。4. 共陽極與共陰極七段顯示發(fā)光管有何區(qū)別，在使用上如何處理？ 5. 將共陽極七段顯示發(fā)光管LED改

3、為共陰極七段顯示發(fā)光管LED，對電路如何處理？6. 在第4題中如果十位數(shù)字為0時，要求數(shù)碼管無顯示，如何實現(xiàn)。7. 如只顯示輸入編碼號大于5的開關號，又需要增加什么電路？由多個功能相對獨立的電路組成一個復雜電路時，如何逐步接線并驗證，如果遇到問題，如何將出問題的范圍縮小或分離，以方便排除故障。 預習要求與思考題 第5頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗二編碼、譯碼、顯示電路實驗原理 編碼器是將具有某種特定含義信號的譯成二進制代碼的電路，根據(jù)需要編碼器的種類很多，實驗中我們選用廣泛使用的集成8-3優(yōu)先編碼器74LS148。共有9個輸入引腳，一個使能端和8個編碼輸入，均為

4、低電平有效，即輸入0表示有數(shù)入，07輸入的優(yōu)先級由低到高，優(yōu)先級高的輸入有效時，優(yōu)先級輸入不起作用。輸出為反碼，如原碼輸出是“000”，實際輸出是“111”。CS是工作狀態(tài)標志，當有1路輸入有效(輸入0)時CS=0。實驗中可以理解為對多個電平開關，對其所在位置進行二進制編碼 。輸 入輸 出EI0 1 2 3 4 5 6 7A2 A1 A0CS Eo1000000000 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1x x x x x 0 1 1x x x x 0 1 1 1x x x 0 1 1 1 1x x 0 1

5、 1 1 1 1x 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 1 11 1 10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 11 00 10 10 10 10 10 10 10 1第6頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗原理實驗二編碼、譯碼、顯示電路可以將多片編碼器擴展成更多二進制碼，通過高位使能輸出去控制低位編碼器的使能輸入，實現(xiàn)芯片之間的優(yōu)先級，當高位有信號輸入有效時Eo=1，使低位片的輸入無效，而高位片無輸入時Eo=0，低位片的輸入有效，再將輸出作相應處理，如下圖所示。 控制優(yōu)先級第7頁，共17頁，2022

6、年，5月20日，20點30分，星期二實驗原理實驗二編碼、譯碼、顯示電路實驗中使用74LS283全加器，它將2進制數(shù)A0A1A2A3和B0B1B2B3相加，和由S0S1S2S3輸出，A3、B3、C3是高位，C1為進位輸入，Co為進位輸出。引腳圖見下圖。 A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0+ C-1Co C3 C2 C1 C0第8頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗原理實驗二 編碼、譯碼、顯示電路 數(shù)碼顯示器采用八段發(fā)光二極管顯示器，它可直接顯示出譯碼器輸出的十進制數(shù)字形。七段發(fā)光顯示器有共陰接法和共陽接法兩種：共陰接法就是把發(fā)光二極管的陰極都接在一個公共點

7、(接地），其引腳排列和內(nèi)部原理如下圖（a）所示， 配套的譯碼器為CD4511，74LS48等；共陽公共點接法相反，它是把發(fā)光二極管的陽極接在一起(Vcc)，配套的譯碼器為74LS46，74LS47等，其引腳排列和內(nèi)部原理如下圖 (b) 所示。 第9頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗原理實驗二 編碼、譯碼、顯示電路 實驗中選用的CD4511是一個BCD碼七段譯碼器，并兼有驅(qū)動功能，內(nèi)部沒有限流電阻，與數(shù)碼管相連接時，需要在每段輸出接上限流電阻，引腳排列見下圖 十進制或功能輸 入輸 出字型LED C B Aa b c d e f g0123456789000000000

8、011111111110 0 0 00 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 111111111111 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 10 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1消 隱鎖 定燈 測 試1110 010 0 0 0 0 0 0鎖定在上一個LE=01 1 1 1 1 1 1第10頁，共17頁，2022年，5月20日，20點

9、30分，星期二實驗箱中的顯示器實驗二 編碼、譯碼、顯示電路內(nèi)部已接好CD4511驅(qū)動內(nèi)部已接好限流電阻公共端已接好Vcc或地數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g七段連到公共輸入端，并內(nèi)接驅(qū)動。每個數(shù)碼管的共陽端，單獨有控制輸入，內(nèi)部已接好驅(qū)動。此接線主要用于掃描。第11頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二測試譯碼顯示電路，按右圖接線，控制端和數(shù)據(jù)輸入接電平開關。 LE0， 1 ， 1時在輸入數(shù)據(jù)00001001，觀測數(shù)碼管顯示的字型。如輸入數(shù)據(jù)超出范圍，會有什么現(xiàn)象？分別測試三個控制端的作用，一次只讓一個控制端的輸入有效。如何才能體現(xiàn)譯碼器的鎖定功能。接線步驟：數(shù)碼管各段輸

10、入直接接電平開關，測試數(shù)碼管。數(shù)碼管的輸入端改接CD4511輸出，在正常顯示條件下輸入數(shù)據(jù)。測試控制引腳。驗證思考題答案。實驗二 編碼、譯碼、顯示電路實驗內(nèi)容實驗箱內(nèi)部已接好思考：如果CD4511輸入是3位或更少，多余引腳如何處理。注意：接線改動時，原來臨時接線必須拆除，如數(shù)碼管的輸入端改為接CD4511輸出腳時，原來與電平開關的接線必須拆除。第12頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗二 編碼、譯碼、顯示電路實驗內(nèi)容測試優(yōu)先編碼器：輸入的8個開關通過74LS148優(yōu)先編碼器編碼成二進制碼，經(jīng)過非門轉(zhuǎn)化成原碼，經(jīng)過顯示譯碼，由數(shù)碼管顯示。接地原接開關的線拆除后，改接74

11、148輸出74148輸出加非門后轉(zhuǎn)為原碼利用Eo的變化使沒有開關有效時，數(shù)碼管消隱。第13頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗二 編碼、譯碼、顯示電路實驗內(nèi)容第2題的輸入開關改為10個，需要兩片74LS148構(gòu)成164編碼器，但顯示仍只需1個，設計電路圖，通過實驗驗證。提示：比較第3小題和第2小題，可以發(fā)現(xiàn)是在第2小題的接線基礎上增加一個芯片，并對第2小題的接線作小改動，利用CS和CD4511的消隱功能，在無開關撥下時，不顯示。改為與非門8個開關輸入和10個開關輸入作改動控制優(yōu)先級加非門第14頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗二 編碼、譯碼

12、、顯示電路實驗內(nèi)容將第2題的輸入開關改為16，需要兩片74LS148構(gòu)成164編碼器，同時顯示輸出需要兩位，用十進制數(shù)顯示。輸入開關編號小于10時，個位顯示數(shù)字與編碼輸出一致，十位顯示0；當你撥下大于9的開關后，編碼器輸出轉(zhuǎn)化為十進制后，低位7段顯示器顯示個位數(shù)字，十位顯示1。若同時撥下幾個按鍵，優(yōu)先級別的順序是15到0。設計電路圖，通過實驗驗證。提示：編碼器的輸出大于9時，需要將4位2進制數(shù)，轉(zhuǎn)換為2位10進制數(shù)，顯示的十位數(shù)為1（實驗中用一個發(fā)光二極管），而個位數(shù)的值為編碼器的輸出值加6。Y=A3A2A3A11 時 A3A2A1A0的值大于9。 4位全加器9輸出0 輸出6進位顯示值9時4位二進制轉(zhuǎn)2位十進制個位顯示譯碼十位顯示譯碼輸入4位2進制數(shù)YABS第15頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二實驗二 編碼、譯碼、顯示電路實驗報告實驗目的。實驗步驟，畫出實驗電路圖，簡述原理。用自己的體會描述實驗結(jié)果，說明如何體現(xiàn)輸入優(yōu)先級。分析對復雜電路圖如何逐步接線驗證，遇到問題如何查找和排除。第16頁，共17頁，2022年，5月20日，20點30分，星期二發(fā)生故障的原因和檢測 電源未開、電源壞 開關壞 導線斷(每段都有可能) 實驗箱內(nèi)部線路斷路或開路 集成塊壞 電平