中山大学数字电路实验报告7译码显示电路.docx

学院：数据科学与计算机学院 专业：软件工程 姓名：****** 学号：*********日期：2018年5月21日 实验题目：译码显示电路预习报告一.译码显示原理1 .数码显示译码器（1）七段发光二极管（LED数码管LED^码管导目前最常用的数字显示器，图（一）（a）、（b为共阻管和共阳管 的电路，（c为两种不同出线形式的引出脚功能图注：实验室期佥箱上数码管 为共阻四位数的管）f LED数码管可用来显示l位0~ 9十进制数和一个小数点小型数码管 （05寸和0.36寸）每段发光二极管的正向压降,随显示光（通常为红、绿、黄、 橙色）的颜色不同略有差别，通常约为2~2,5Vr每个发光二极管的点亮电流在 5-10mA LED数码管要显示BC网所表示的十进制数字就需要有一个专门的译 码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力.ffilg IX 一一 OI 0 £V- Q d但）共阻逢接（“1”电平驱动）（b）共阳在接（〃0 电平驱动）图（二）74LS4>|脚排列（c）符号及引脚功能图（一）LED数码督（2） BCD5马七段译码驱动器此类译码器型号有74LS47（共阳），74LS48（共阴），CC4511（共阴）等，本实验系采用74LS48 BC蝇存/七段译码/驱动器。

驱动共阴极LED数码管图（二）为74LS46 |脚排列其中用Al、A2用一 BCC5马输入端a h c d e f g一硼输出端，输出T有效,用来驱 动共阴极LED数码管可一灯测试输入端，LT= "0〃时，译码输出全为rRBI一灭零锹端，RBI = "0"时，不显示多余的零BI/RB一作为输入使用时，灭灯输入控制端；作为输出端使用时，灭零输出端注:在实验箱上使用了两个4位数码管，对应已经连接好74LS48如图（四）， 实验时无需再连线，74LS48只保留引出了甩AI丝用四污脚，彳现窿席勺P1Q P11 P12 P13 （P2Q P21 P22 P23）代表第一（二）块数码管的 BCD 码（即加AL4 加端）输入，DIG1~DIG分别代表8位数码管的位选端2.扫描式显示对多位数字显示采用扫描式显示可以节电，这一点在某些场合很重要对于某些系统输出的的数据，应用扫描式译码显示，可使电路大为简化利用数码管的余辉效应和人眼的视觉暂留效应，虽然在某一时刻只有一个数码管在显示，但人眼看到的是多个数码管“同时”被点亮的效果有些系统,比如计算机，某些BBBSDIG1 DIG2 DIGS DIG4a b c d e f gYaYbYcYdYeYfYg74LS48A3 A2 A1 AOA/D转换器，是以这样的形式输出数据的：由选通信号控制多路开关，先后送出 （由高位到低位或由低位高位）T立十进制的BCD码，如图（三）所示。

图中 的Ds称为选通信号，并假定系统校先高位后低位的顺序送出数据，当Dsl低电 平送出千位数，Ds2低电平送出百位数，小一般 Ds的低电平相邻之间有一定 的间隔，选通信后可用节拍发生器产生如图（四）所示，为这种系统的译码扫描显示的原理图图中各片LED （共 阴）的发光段并连接至译码器的相应端,把数据输入的相应疏与系统输出端相连, 把各位选通端反I逅接相应LED的公共潴Dsl（千位）一|Ds2（百位）Ds3（十位） 匚Ds4（个位）图（三）P13 P12 P11 P10图（四）3,四节拍发生器扫描显示要求数码管按先后顺序显示这就要求如图（三）所示的选通信号通 常该类型的信号称为节拍信玛如果使用的数码管是共阳极型，则选通信号是图 （三）信号的反相，共归极则与图（三）信号一致如图（五）所示就是这种节图（五）1拍信号发生翳Vee QA QB QC QD cp st s.-) 74LS194i^rCR Du D) Di D： Dj Djl GND8 图(六)图中74LS19弱移位寄存器它具有左移、右移，并行送数、保持及清除等五项功能e其引脚图如图（六）所示其中万为清除端，CP为时钟输入端, So、S为状态控制端，5r为右移数据串行输入端，Ql为左移数据输入端，出、 Di、6、5位并行数据输入端，QA QR QD为数据输出端。

其功能表如 表（二）所示节拍发生器工作开始时，必须首先进行清零当G负脉冲过后QA QR QC QD全为零JK触发器1,因而&=5=1,实现并行送数.当第一个脉冲的上升沿到达后，置入0111 CP下库沿到达后0=Q即Si =QSo=l实现右移功能在CP作用下输出依次为1011, 1101z 111Q第四个CP 下降沿到达后又使Q=1实现第二个循环表（-）74LS19物自藻二、预习实验1.按表（二）测试74LS194简单制作四节拍发生器按照书上图（五）连接电路图，检查是否符合节拍发生器 0111 1011 1101 1110的循环用proteus制作如下电路：-H3一一■T*黑8・-・£,-巳-= Al*kJ-ulJHllrr. 工，A*AAA4g_出日-B邛.71 却常明加必雕 的SR接高电平，D0置0, D1D2D3置1,观察波形逻辑分析仪波形：符合节拍发生器 0111 1011 1101 1110的循环实验报告一、实验仪器及器件1 .数字电路实验箱、示波器、数字万用表2 .器件： 74LS48, 74LS194, 74LS73, 74LS00二、正式实验1 . 内容 3 ：数码管按照节拍顺序依次在对应数位上显示当前所设数字。

原理（1 ）实验箱上数码管是共阴极，其位选通端 DIG1~DIG8 均为低电平有效，所以可直接将节拍发生器的输出接入即可，不用再加非门2 ）实验箱上 74LS48 已与数码管连好，无须再连线 74LS48 只引出 A3 、A2、 A1 、 A0 四个引脚分别依次对应两个四位数码管的 P13、 P12、 P11 、 P10 和 P23 、 P22 、 P21 、 P20 作为数码管 BCD 码输入端实验箱 7 段数码管已具备伪码灭灯功能，因此电路设计不涉及伪码灭灯接0-1显木器Qa Qb Qc Q口 SI—Dsr SODq 5 D； Dj Cr 5V 「1 L Q接模拟开关1日日E犯SVCP接连接肽冲1 2HzYa Yb Yc Yd Ye Yf Yg74LS48A3 A2 A1 AO Tr I^r注意：启动节拍发 生器时.应先清零 即将清零模拟开关 放置在低电平，待 清零置数后，清零 模拟开关放置在高 电平5V接模拟开关用proteus仿真:i UrLiM/i“1J1JU.M』5『»sn.. 5 五3餐.-T数码管依次显示0-9的bcd码:按照顺序显示实验箱测试：图片为20kHz,由于视觉效应看起来四个同时显示。

实验箱上只显示数字“ 0”2 .显示学号本人学号为，由于有数字9,所以用到16进制计数器设计：用74LS197制作十六进制输出，同时接到 74LS4诉口 2个74LS138上，74LS138 选择该数字对应的数码管引脚，如：0000接到6和7, 0001接到1,依此类推用proteus仿真:成功显示学号3.点阵图设计：实现从左上角到右下角这条线上的灯都不亮 只要让所有的row跟col同为高电平先用proteus仿真：♦♦***♦事***•• ♦•••*实验箱也成功实现忘记拍图片了）4.内容6 （加分项）：Basys 3上实现学号的切换1 .设计用74LS90制作十进制输出，用74LS48# BCD码译成数码管的信号输入用74LS13眦择需要输出的数字切换的电路结构：低电平使数码管显示数字，上面的电路会根据开关的高低电平而选择相应的信号来源仿真开关接高电平开关接低电平正确显示学号3.按proteus的电路用vivado同样做一个电路由于排版不好有点乱最后烧入Basys3版中六、实验心得与体会1 .根据四节拍发生器的原理我认为数据选择器也可以当作发生器2 .由于预习不够充分导致实验进展缓慢。

3 .利用视觉效应可以通过调整脉冲频率达到所有所有数字“同时“亮的效果4 .通过显示数码管、制作点阵图案，我认为节拍发生器应用应该十分广泛。