8位数码管动态显示电路设计.doc

电子课程设计 　 　 　 　 　 　　 　　—　8位数码管动态显示电路设计　　 　 　 　 　 　　 　 　 　　 　　　 　 　 　　 　 　 　 　　 　　 　　 　 　 　 学院:电子信息工程学院 　 　　 　 　 　 　　　 　　 　 专业、班级:　 　 　　 　 　 　 　　 　　 姓名:　 　 　　 　 　 　 　　 　学号:　 　　 　 　　　 　 　 　 　　 　　 指引教师: 　 　 　　 　　 　 　 　　 １２月目录一、设计任务与规定．．．.......．.．...．..．．.......．．.．.........．......．...．.．．．..．.....．.3二、总体框图．.．....．....．．..．．..．..．.....．.....．.．..．.......．.....．.．．.．.．.....．...........３三、选择器件．..．.．．..．．．...．...．．.......．...．....．．．..........．．．...．..．.．.．....．.....．..．．3四、功能模块.．....．.．.....．..．．.....．.....．.．.....．．．.．．．..．...．..．.....．．.．.......．....．．.9　 五、总体设计电路图..．．..．........．...．．．...．．.......．..．..．．..．...．.．．...．.．..．...．１0六、心得体会．...．................．..．．．...．．．.．．.．.....．...．.．.．．.．.......．..．．．......．....128位数码管动态显示电路设计一、设计任务与规定1.　设计个８位数码管动态显示电路，动态显示１、2、３、4、5、6、7、8。

2. 规定在某一时刻,仅有一种ＬＥD数码管发光3.　该数码管发光一段时间后，下一种LＥD发光，这样8只数码管循环发光4. 当循环扫描速度足够快时，由于视觉暂留的因素,就会感觉8只数码管是在持续发光5、研究循环地址码发生器的时钟频率和显示闪烁的关系二、总体框图 　 设计的总体框图如图2－１所示74LS161计数器74LS138译码器 数码管　 　 　 　 图２-１总体框图三、选择器件 　　 １、数码管 　 数码管是一种由发光二极管构成的断码型显示屏件,如图1所示图1 数码管数码管里有八个小ＬEＤ发光二极管,通过控制不同的LED的亮灭来显示出不同的字形数码管又分为共阴极和共阳极两种类型,其实共阴极就是将八个ＬEＤ的阴极连在一起，让其接地,这样给任何一种LEＤ的另一端高电平，它便能点亮而共阳极就是将八个ＬED的阳极连在一起ﻩ ２、非门　 　非门又称为反相器,是实现逻辑非运算的逻辑电路非门有输入和输出两个端，电路符号如图２所示,其输出端的圆圈代表反相的意思，当其输入端为高电平时输出端为低电平,当其输入端为低电平时输出端为高电平也就是说,输入端和输出端的电平状态总是反相的。

其真值表如表１所示图2 非门表1 真值表输 入输 出ＡY0１1０ 　 　３、5Ｖ电源　5V VCＣ电源如图3所示图3 5V电源4、74LS138译码器 　　 74LS13８译码器管脚图如图4所示图４ 74LS1３８译码器管脚图 74LS１38译码器的内部构造如图5所示　 　 　 　 　　　 图5　74LS１38译码器内部构造图用与非门构成的３线—８线译码器７4ＬS138,Ｓ1、Ｓ２、Ｓ3是三个附加的控制端当S１=1，S2＋Ｓ3=0时，译码器处在工作状态；否则，译码器被严禁,所有的输出端被封锁在高电平7４ＬS138译码器的功能表如表2所示表2 ７4LS138译码器功能表输入输出S1Ｓ2+S３Ａ2A1A0Ｙ0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70XXXＸ１1１1１１11X1XXX１11１1１1１10000011１1111100０1101１1111100101101１１1１１０011１１1011１110１００11１1０1１11010111１11０１11０１101１1111011０１１１1111１11０ 　 ５、７4ＬＳ１６1计数器同步二进制计数器7４LS１６1的功能同74LＳ１6０,也是异步清零的计数器，其逻辑符号如图6所示。

图6 ７4LS１61计数器从７4ＬS161功能表中可以懂得,当清零端ＣR=“0”,计数器输出Q３、Q２、Q1、Q０立即为全“0”,这个时候为异步复位功能当ＣR＝“１”且ＬD＝“０”时,在CP信号上升沿作用后,7４LS16１输出端Q３、Ｑ２、Ｑ１、Q0的状态分别与并行数据输入端D3,D2,Ｄ1，D０的状态同样,为同步置数功能而只有当CR＝LＤ=ＥP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后,计数器加1７4ＬS1６1尚有一种进位输出端ＣＯ,其逻辑关系是ＣO＝ Q0·Q1·Q2·Q3·ＣEＴ合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74ＬＳ１６1可以构成1６进制如下的任意进制分频器其功能如表3所示表3　7４ＬS161计数器的功能表清零使能置数时钟输入输出CｒPTＬDCPDCBAＱ3Q2Q1Q0０xxXｘXＸxx00００１xX０↑dｃｂadcｂａ１１１1↑ＸｘxX计数101１XXＸxｘ保持1x０1ＸｘxxＸ保持(cｏ=０)6、７4ＬS74D触发器　 　 7４ＬS７4D触发器是具有异步置位和复位端其逻辑符号如图7所示图7　74LS74Ｄ触发器异步置位和复位信号不仅直接触发从触发器,并且封锁同步输入端Ｄ和时钟端CLK，因此异步置位和复位在有效电平时，可以在同步输入端的作用失效。

74LS７4触发器的特性表如表４所示表4 74ＬＳ７4触发器的特性表输入输出阐明SD(———)RD(———)CLKDＱ^(ｎ＋1)01××1预置110××0预置零0０××1不容许１1↑00置零11↑1１置11１0×Qo保持 　　　由表可知，异步清零端SD(———)、RD(———)电平有效时,同步输入端D与时钟端CLＫ的作用无效注意,在触发器的同步输入端工作时,异步置位和复位端失去作用（处在非有效电平),同步注意异步置位和复位时SD(———)、RD(———)信号还应满足约束条件四、功能模块 1、环形计数器如果把移位寄存器的串行输出信号反馈到环形输入端,那么在移位脉冲的作用下本来存入的数码将逐渐由第一级触发器移到最后一级触发器,再由最后一级触发器反馈到第一级触发器，如此循环,数据不再消失,形成环形计数，若移位寄存器有８个触发器,则通过8个移位脉冲寄存器内的数码循环一次,因此可以构成8进制计数器，这种移位寄存器的计数器称为环形计数器,如图８所示图8 环形计数器框图 2、数码管控制模块 　　 数码管有八个输入管教,相应管脚控制相应区域的显示,从而达到显示不同数字的目的以一为例，数码管显示一需要ＢC两个灯循环闪烁,此时计数器需要在两个状态之间循环，为了以便时计数器在０和１之间循环，此时译码器输出端的１,2管脚循环输出高电平，其她管脚输出电平恒为低,用１2管脚控制数码管的BＣ管脚,剩余管脚依次相连便可以达到显示一的效果,如图9所示。

图9 数码管控制模块五、 总电路图8位数码管动态显示电路设计总电路图，如图10所示　 环形计数器在固定脉冲的作用下八个D触发器依次输出两秒的高电平并循环进行，将此受环形计数器控制的信号与计数器的高电平端相连,这样可以使八个计数器依次工做两秒并循环进行，从而使收到计数器控制的八个数码管依次显示一到八的数字图１0 总电路图六、心得体会 　 １、通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力在整个设计过程中，我们通过这个方案涉及设计了一套电路原理和连接图以及芯片上的选择　　 2、在设计过程中，常常会遇到这样那样的状况,就是心里想老着这样的接法可以行得通,但实际接上电路,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间用去诸多３、我们得做课程设计同步也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能较好的理解和运用各个元件的功能,并且考试内容有限,因此在这次课程设计过程中，我们理解了诸多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的结识平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些问题就迎刃而解了并且还可以记住诸多东西例如某些芯片的功能，平时看课本,这次看了，下次就忘了,通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。

结识来源于实践,实践是结识的动力和最后目的,实践是检查真理的唯一原则4、通过几天的上机,过程曲折可谓一语难尽在此期间我们也失落过,也曾一度热情高涨从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情,点点滴滴无不令我回味无长生活就是这样，汗水预示着成果也见证着收获劳动是人类生存生活永恒不变的话题通过实习,我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出我想说，设计的确有些辛苦，但苦中也有乐,在如今单一的理论学习中,很少有机会能有实践的机会，但我们可以，并且设计也是一种团队的任务,一起的工作可以让我们有说有笑,互相协助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下,大学里一年的相处还赶不上这十来天的合伙,我感觉我和同窗们之间的距离更加近了;我想说，的确很累,但当我们看到自己所做的成果时,心中也不免产生兴奋；　正所谓“三百六十行，行行出状元”我们同样可觉得社会作出我们应当做的一切，这有什么不好?我们不断的反问自己也许有人不喜欢此类的工作，也许有人觉得设计的工作有些枯燥，但我们觉得无论干什么,只要人生活的故意义就可社会需要我们，我们也可觉得社会而工作既然如此,那尚有什么必要失落呢?于是我们决定沿着自己的路,执着的走下去同步我觉得我们的工作是一种团队的工作。