數(shù)字顯示電路(2)綜述

1、數(shù)字顯示電路設(shè)計任務(wù)與要求給定16個按鍵作為輸入，分別編號為015，輸出為2個共陽的七段數(shù)碼管。當 按下某個鍵后，該按鍵的編號即在2個數(shù)碼管上顯示出來。若同時按下多個按鍵, 優(yōu)先級別的順序是150。一、總電路框圖及總原理圖1、電路框圖如圖2-1所示。顯示電路丄編 碼 電路42-1圖11152$圖22三、實驗所用到的芯片優(yōu)先編碼器74148四位二進制加法器74283與非門7400,顯示譯碼器7447。1、74LS148優(yōu)先編碼器74LS148管腳圖和功能表如圖3-1和表3-1所示：Um 0& Oei h Is Is I Qa.i i i i i 丨 i i It9174LS148I0000 I0

2、 I001100003 2n1435M H H HWMXXK 柱KHH H TiL L H MH LHH H HH1 01111111119 0 D J11 01 D1XXXXXKL1113111RBIHLLLLLL111S11ILXXXXKH0000a0074LS47是驅(qū)動共陽極LED數(shù)碼管的譯碼驅(qū)動器。為了直接驅(qū)動指示燈，74LS47的輸出端是低電平作用的，即輸出為 0是，對應的字段點亮；輸出為 1 時，對應的字段熄滅。譯碼器有4個使能端，燈測試輸入LT、靜態(tài)滅燈輸入BI、 動態(tài)滅零輸入RBI、動態(tài)滅零輸出RBO。3當LT接低電平且BI / RBO端接高電平時，譯碼器各段輸出低電平，數(shù)碼管

3、七段全亮，因此可利用此端輸入低電平對數(shù)碼管進行測試。RBI是動態(tài)滅零輸入 使能端，LT =1，RBI =0時，如果輸入數(shù)碼DCBA=OOOO，譯碼器各段輸出端均 為高電平，數(shù)碼不顯示數(shù)字，并且滅零輸出 RBO為0。利用RBI端，可對無意義 的零進行消隱。BI是靜態(tài)滅燈輸入使能端，它與滅零輸出RBO共用一個輸出端， 當BT =0，不論DCBA為何值狀態(tài)，譯碼器各段輸出均為高電平，顯示器各段均 不亮，利用BI可對數(shù)碼管進行熄滅或工作控制。RBO是動態(tài)滅零輸出，當 RBI =0，LT =1，DCBA=0000時，表示譯碼器出 于滅零狀態(tài)，此時BI/ RBO為輸出端，輸出RBO=0。RBO端的設(shè)置主要

4、用于多 個譯碼器級聯(lián)時，對無意義的零消隱。3、74LS283全加器74LS283管腳圖如圖3-3所示：可 岡冋齒 向 FiRim)i Ld u L1J LJ LlI LJ Ld耳 豈 Aj I; A| 哥 Cj 即if圖 3-3 74LS283管腳圖集成加法器74LS283是 4位二進制超前進位全加器。A2、A3、A4和B“ B2、B3、B4分別為加數(shù)和被加數(shù)。C。為低位進位，C4為本位進位。S0、S、S2、 S3為和數(shù)。4、74LS00與非門74LS00管腳圖如圖3-4所示:IJ13|LOA74LS00Ie)圖 3-4 74LS001 腳圖5、數(shù)碼管3 f com a bfle d com

5、c dp圖3-5數(shù)碼管管腳圖中小型的熒光數(shù)碼管和發(fā)光二極管顯示器多采用七段形式顯示。熒光數(shù)碼管是一種真空管，其外形引腳如上圖所示，燈絲兼作陰極，陽極由涂發(fā)光物質(zhì)的材 料制成，其形狀為a、b、c、d、e、f、g,七個筆畫段構(gòu)成的8字，也可增加一 個點狀顯示燈表示小數(shù)點。陽極與陰極之間設(shè)有柵極，當燈絲加熱時發(fā)射電子， 經(jīng)加20V電壓的柵極加速后撞擊到陽極，如該陽極接有20V高壓則發(fā)出熒光；若該陽極未接高壓則不發(fā)熒光，由此顯示相應的字形。七段發(fā)光二極管顯示器的 原理與熒光顯示器相似，用七個發(fā)光二極管構(gòu)成a、b、c、d、e、f、g七個筆畫段，并分為共陽極和共陰極兩種連接方法。共陽極是將七個發(fā)光二極管的

6、陽極接 在一起并接在正電源上，陰極接到譯碼器的各輸出端，當哪個發(fā)光二極管的陰極為低電平時對應的那個發(fā)光二極管就導通發(fā)光。共陰極則是將七個發(fā)光二極管的陰極聯(lián)在一起并接地，陽極譯碼器的各輸出端，明L個陽極為高電平時對應的那 個二極管就發(fā)光。我們在實驗中用到的是共陽極的數(shù)碼管， 在連接電路的時候?qū)?3、8兩個管腳都接到正電源上。四、各模塊電路設(shè)計思路分析及元件參數(shù)計算編碼電路部分，運用兩片74LS148,實現(xiàn)16端輸入。當對應按鍵按下時，該 輸入端為低電平。第2片74LS148使能端由第1片YS控制，當815有按鍵按下 時，YS為高電平，第2片不編碼，即可達到電路設(shè)計中優(yōu)先級別的要求。通過 與非門和

7、全加器，可將按下按鍵的號碼輸入轉(zhuǎn)化為二進制編碼。譯碼顯示電路部分，采用七段顯示譯碼驅(qū)動器 74LS47與共陽數(shù)碼管，進行 譯碼輸出。為防止數(shù)碼管輸入電流過大，需要在 74LS47輸出端與數(shù)碼管輸入端 之間串聯(lián)200-300歐姆的電阻。調(diào)整和校正部分由與非門電路和全加器電路構(gòu)成。根據(jù)題目要求，顯示輸入 應為8421BCD碼，可以采用用加六的辦法實現(xiàn)。當輸入小于9時，直接輸出；當大于9時，將BCD碼加6 （溢出后相當于減10）且十位進1.五. 實驗仿真電路圖實驗電路圖仿真結(jié)果如圖5-1所示。7U&AljSOOM|7SWHsoonUIIJAJdLSOUNU7VWE20-0 nFQcmVeVU1US7

8、4LS I L；JI71LS283B-L.74L50QHT4LM0NU12A74LSQ0IH74.LS47NU3s蠱s軒HMsorB_二 Ja-vccJUDU5-:k-圖5-1實驗電路仿真結(jié)果六、測試結(jié)果分析，調(diào)試過程顯示數(shù)字7:卻：黒10AV： 5.00 VV（l峰-嗚：0 V 諷有效值）：0 V 諷直流）：5.00 VI： 5.00 pA I（llt-llt）： 0 A 1（有奴值）：0片.1（直流）：5.00 pA 廠頻率：頻率：74LS14SN I IV: 5.00 V 啊峰-嗚：0 V 啊有奴值）：0 V 恤直流）:5.00 VI: 5.00 pA I（llt-llt）： 0 A I

9、侑效值）：0 AU直流）：5.00I（llt-llt）： 0 AI侑效值）：0 AIi直流: 5.00 pA 頻率：V： 5.00 V v（ilt-ilt）： 0 V 訓有奴值）：0 V 就直流）：5.00 VI: 5.00 pAuV: 0 V V（llt-llt）： 0 V 訓有效值）：0 V 訓直逾:0 V I:0 A 1峰-嗚:0 A I有奴值）：0 A I直瀟:0 A 頻率：lllllllRS 11 i i i i 11 HA口： T 200- ni A.D1 DE F i&7LTX TU3開關(guān)部分：以及優(yōu)先級別csBg111000 Q5V1000 noggg5V顯示數(shù)字15：IFV;

10、5.00 V班有斂值）：V（直簡:I; 5.00 pA1（110： 5.00 pAKWDiOA,KM： 4,41 pA74L5148NV;5.00 VV（ll-llt）: 0 V 訶有做值）：0 V 就直流）:5.00 VI; 5.00 pAI（lli-lli）: 0 A1直淤：5.00屏 頻率：*出10/1.V: 5.00 V v（iitO： 訓有效值）： 譏直瀟：I： 5,00 pAI峰-嗚：5.00 pA K有效值）:0 A K直流j： 4.40 pA 頻率：I1111.V: S.00 V v（llt-llt）: 訓有效值）： 啊直流）;I： 5.00 pAIflltO： 5.00 pA

11、_u K有效值）：0 A ti： if直漬）：3.05 pA：頻率：I T I ru I MI七、設(shè)計過程的體會通過本次實驗，我對這學期所學的一些基本的數(shù)字電路邏輯知識，以及部分芯片的使用有了一個清晰的了解。同時也加深了對仿真軟件multism的熟練操作。對于芯片74LS148,74LS28以及7447N的接線和功能了解更多。連接完電路后發(fā)現(xiàn) 不出結(jié)果，就一步步的調(diào)試，從譯碼，編碼，驅(qū)動數(shù)碼管，一步一步精心調(diào)試。 最終，實現(xiàn)期望中的功能?？偨Y(jié)本次實驗的經(jīng)驗和教訓，一方面是對于整個設(shè)備的原理不是十分的清楚，所 以再調(diào)試和檢查過程花去很多時間。 另一方面，對于總線的排列和連接也需要一 個一個認真完成，避免不必要的節(jié)點，和短路連接。希望以后的實驗時間能夠更 加熟悉multism的操作。同時在實驗之前要對實驗的整個原理了解清楚。八、元件清單2個8線一3線優(yōu)先編碼器74LS1482個四2輸入與非門74LS0