实验二7段数码显示译码器
【实验目的】
1.设计七段显示译码器，并在实验板上验证
2.学习Verilog HDL文本文件进行逻辑设计输入；
3.学习设计仿真工具的使用方法；
【实验内容】
1. 实现BCD/七段显示译码器的“Verilog ”语言设计。
说明：7段显示译码器的输入为：IN0…IN3共5根，7段译码器的逻辑表同学自行设计，要求实现功能为：输入“0…15 ”（二进制），输出“0…9…F ”（显示数码），输出结果应在数码管（共阴）上显示出来。
2. 使用工具为译码器建立一个元件符号
3. 设计仿真文件，进行验证。
4.编程下载并在实验箱上进行验证。
【实验原理】
7段数码是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能作十进制BCD码译码，然而数字系统中的数据处理和运算都是2进制的，所以输出表达都是16进制的。为了满足16进制数的译码显示，利用Verilog译码程序在FPGA/CPLD中来实现。首先要设计一段程序，该程序可用case语句表述方法，根据真值表写出程序。
设输入的4位码为IN[3:0],输出控制7段共阴数码管的七位数据为led7[6:0]。首先完成7段BCD码译码器的设计。本实验中的7段译码管输出信号led7的7位分别接数码管的7个段，高位在左，低位在右。如当LED7输出为“1101111”时，数码管的7个段：a,b,c,d,e,f,g分别接1、1、1、1、0、1、1；接有高电平的段发亮，于是数码管显示“9”。
【共阴数码管】
【程序源代码】（加注释）
module LED7(IN,led7);
input [3:0] IN; //定义LED7的4位数据输入端口
output [6:0] led7;// 定义LED7的7位数据输出端口
reg[6:0] led7; //定义一个模块内部的暂存变量led7[6:0]
always @(IN) begin //主块开始
case(IN)
4'b0000: led7<=7'b0111111;//输入为“0”时,数码管显示“0”
4'b0001: led7<=7'b0000110;//以下同理
4'b0010: led7<=7'b1011011;
4'b0011: led7<=7'b1001111;
4'b0100: led7<=7'b1100110;
4'b0101: led7<=7'b1101101;
4'b0110: led7<=7'b1111101;
4'b0111: led7<=7'b0000111;
4'b1000: led7<=7'b1111111;
4'b1001: led7<=7'b1101111;
default: led7<=0; //输入不在“0—9”时，数码管显示“0”
endcase
end //主块结束
endmodule
【RLT电路】
DATAA
DATAB
DATAC
DATAD
DATA_OUT0LOGIC_CELL (FC12)DATAA
DATAB
DATAC
DATAD
DATA_OUT0LOGIC_CELL (FC60)DATAA
DATAB
DATAC
DATAD
DATA_OUT0LOGIC_CELL (FC04)DATAA
DATAB
DATAC
DATAD
DATA_OUT0LOGIC_CELL (FC92)DATAA
DATAB
DATAC
DATAD
DATA_OUT0LOGIC_CELL (FEBA)DATAA
DATAB
DATAC
DATAD
DATA_OUT0LOGIC_CELL (FC8E)DATAA DATAB DATAC DATAD
DATA_OUT0LOGIC_CELL (037C)WideOr6~4
WideOr5~4
WideOr4~4
WideOr3~4
WideOr2~4
WideOr1~4
WideOr0~4
IN[0]
IN[2]
IN[3]led7[0]
led7[1]
led7[2]
led7[3]
led7[4]
led7[5]
led7[6]
IN[1]
【仿真和测试结果】
功能分析：在仿真结果中，输入IN采用十进制形式，输出led7采用二进制形式。如图当输入为“1”时，相应的输出为“0000110”。输入与输出的关系与表
4-12 BCD七段译码器真值表相对应。
【管脚分配】
分析：图中输入为“0011”，其中，“1”对应的灯亮，“0”对应的灯不亮。LED7相应的输出为“1001111”时，数码管的7个段：a,b,c,d,e,f,g分别接1、1、1、1、
0、0、1；接有高电平的段发亮，于是数码管显示“3”。
【实验心得和体会】
通过实验,我能将从书本上学到的知识应用于实践,学会了如何使用Verilog HDL文本文件进行逻辑设计输入源程序及仿真工具的使用方法,但在实验中也遇到了不少问题,多愧老师的指导。同时，我明白了：在我们遇到不明白的问题时首先应独立思索，若自己实在无法解决，要及时请教于老师和同学，并能充分利用图书馆的资料，搜索
查找所需信息。俗话说：熟能生巧，我相信只要我练习，多思索，就会有进步。
用七段数码管显示简单字符——译码器及 其应用 实验报告 专业班级：2011级计算机1班 学号：1137030 姓名：赵艺湾 实验地点：理工楼901 实验时间：2012.9.26
实验一用七段数码管显示简单字符——译码 器及其应用 一、实验目的 1、了解显示译码器的结构和理解其工作原理。 2、学习7段数码显示译码器设计。 3、学习用基逻辑门、3-8译码器、4-1选择器控制显示器的显示。 二、实验内容 1、了解逻辑门、3-8译码器、4-1选择器的工作原理，设计基本电路，实现以下功能： C2C1C0是译码器的3个输入，用C2C1C0的不同取值来选择在七段数码管上输出不同字符。七段数码管是共阳极的。 图1 七段译码器 C2C1C0 的不同取值对应显示的字母如下： 图2 字符编码
三、实验仪器及设备： 一、PC 机 二、 Quartus Ⅱ 9.0 三、 DE2-70 四、显示器 四、实验步骤 1、列出真值表，计算要实现以上功能时数码管的0-7段对应的逻辑函数式。 真值表如下： 函数表达式如下： “0”=' 02C C + “1”=“2”=0' 1' 012C C C C C ++ “3”=（2C +1C +' 0C ）（2C +0C +'1C ）（2C +'1C +' 0C ） “4”=“5”=2C “6”=2C +1C +02C C 2、新建一个 quartusII 工程，用以在DE2_70平台上实现所要求的电路。 建立一个BDF 文件，基于SSI ，实现七段译码器电路，用SW3_SW1作为输入C2C1C0， DE2_70平台上的的数码管分别为HEX0~HEX7，输出接HEX1。 参照de2_70_pin_assignments.csv 中的引脚分配表配置引脚。 新建仿真文件，给出输入信号，观察输出信号是否符合要求。 编译工程，完成后下载到FPGA 中。 拨动波段开关并观察七段数码管HEX0的显示，以验证设计的功能是否正确。 基于3-8译码器和4-1选择器重复上述2.、中的步骤完成设计。
译码器实验报告 一、实验目的 1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法 2、熟悉数码管的使用 二、实验原理 译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。 译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。前者又分为变量译码器和代码变换译码器。 变量译码器（又称二进制译码器），用以表示输入变量的状态，如2线-4线、3线-8线和4线-16线译码器。若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n个输出端供其使用。而每一个输出所
代表的函数对应于n个输入变量的最小项。 三、实验设备与器件 1.+5V直流电源 2.单次脉冲源 3.逻辑电平开关 4.74LS138 四、实验内容及步骤 1.74LS138译码器逻辑功能测试 将译码器使能端STA、STB、STC与地址端A2、A1、A0分别接到逻辑电平开关输入口，八个输出端Y7…Y0依次连接在十六位逻辑电平显示上，拨动逻辑电平开关，逐项测试74LS138的逻辑功能。2.实验箱电源连接正确，电路自查确定无误后，电路验证还是不正确的情况下进行下面的排错检查：
1）检查芯片的电源和地的电平是否正确。 2）芯片的使能端连接的电平正确。 3）从逻辑电平开关输入信号是否正确。 4）从输出端按逻辑功能状态往前一步一步排查。 3.两片3线-8线译码器74LS138扩展为4线-16线译码器 用两片74LS138组合成一个四线-十六线译码器进行实验，并分析逻辑功能。
实验一七段数码显示译码器 一、实验目的 1.学会的破解quartusII方法并破解机房电脑。 2.掌握七段数码管显示的工作原理并能够用verilog语言编程。 3.初步了解quartusII建立程序编译、仿真及下载的操作流程并学会七段数码显示译码器的 Verilog硬件设计。 二、实验原理 7段数码管是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能做十进制BCD译码，然而数字系统中的处理和运算都是二进制，所以输出表达都是十六进制的，为了满足十六进制数的译码显示，最方便的方法就是利用译码程序在FPGA/CPLD中来实现。本实验中的7段译码管输出信号LED7S的7位分别接数码管的7个段，高位在左，低位在右 三、实验内容 1、实现BCD/七段显示译码器的“ Verilog ”语言设计。 说明：7段显示译码器的输入为：IN0…IN3共4根， 7段译码器的逻辑表，同学自行设计，要求实现功能为：输入“ 0…15 ”（二进制）输出“ 0…9…F ”（显示数码），输出结果应在数码管（共阴）上显示出来。 2、使用工具为译码器建立一个元件符号 3、设计仿真文件，进行验证。 4、编程下载并在实验箱上进行验证。 四、实验步骤 第一步破解quartusII 1.在安装目录找到本机中关于quartusII的证书文件 2.运行未破解的quartusII，在【tools】>【license setup】路径下的倒数第三行中找到本机 网卡号并复制； 3.以记事本方式打开证书文件，在编辑替换中将证书文件中host id后面的号码替换为上一 步复制的内容,保存退出； 4.在quartusII中打开【tools】>【license setup】中找到证书所在路径并打开单击ok即完成 破解。 证书所在目录license setup选项
译码器、编码器及其应用 一、实验目的 (1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法； (2) 熟悉掌握集成译码器和编码器的应用； (3) 掌握集成译码器的扩展方法。 二、实验设备 数字电路实验箱，74LS20，74LS138。 三、实验内容 (1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。将74LS138输出??接数字实验箱LED 管，地址输入接实验箱开关，使能端接固定电平（或GND）。电路图如Figure 1所示： Figure 2 ??????????????时，任意拨动开关，观察LED显示状态，记录观察结果。 ??????????????时，按二进制顺序拨动开关，观察LED显示状态，并与功能表对照，记录观察结果。 用Multisim进行仿真，电路如Figure 3所示。将结果与上面实验结果对照。
Figure 4 (2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数： ?? 四输入与非门74LS20的管脚图如下： 对函数表达式进行化简： ?? ?? A ? ??????????? ???? 按Figure 5所示的电路连接。并用Multisim进行仿真，将结果对比。 Figure 6
(3) 用两片74LS138组成4-16线译码器。 因为要用两片3-8实现4-16译码器，输出端子数目刚好够用。 而输入端只有 A、、三个，故要另用使能端进行片选使两片138译码器 进行分时工作。而实验台上的小灯泡不够用，故只用一个灯泡，而用连接灯泡的导线测试?，在各端子上移动即可。在multisim中仿真电路连接如Figure 7所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）： Figure 8 四、实验结果 (1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。 当输入 A时，应该是输出低电平，故应该第一个小灯亮。实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 9所示。当输入 A时，应该是输出低电平，故理论上应该第二个小灯亮。实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 6所示。 Figure 10
用七段数码管显示简单字符——译码器及其应 用 一、实验目的 1、了解显示译码器的结构和理解其工作原理。 2、学习7段数码显示译码器设计。 3、学习用基逻辑门、3-8译码器、4-1选择器控制显示器的显示。 二、实验内容 1、了解逻辑门、3-8译码器、4-1选择器的工作原理，设计基本电路，实现以下功能： C2C1C0是译码器的3个输入，用C2C1C0的不同取值来选择在七段数码管上输出不同字符。七段数码管是共阳极的。 图1 七段译码器 C2C1C0的不同取值对应显示的字母如下： 图2 字符编码
三、实验仪器及设备： 一、PC 机 二、 Quartus Ⅱ 9.0 三、 DE2-70 四、显示器 四、实验步骤 1、列出真值表，计算要实现以上功能时数码管的0-7段对应的逻辑函数式。 真值表如下： 函数表达式如下： “0”=' 02C C + “1”=“2”=0'1'012C C C C C ++ “3”=（2C +1C +'0C ）（2C +0C +'1C ）（2C +' 1C +'0C ） “4”=“5”=2C “6”=2C +1C +02C C 2、新建一个 quartusII 工程，用以在DE2_70平台上实现所要求的电路。 建立一个BDF 文件，基于SSI ，实现七段译码器电路，用SW3_SW1作为输入C2C1C0， DE2_70平台上的的数码管分别为HEX0~HEX7，输出接HEX1。 参照de2_70_pin_assignments.csv 中的引脚分配表配置引脚。 新建仿真文件，给出输入信号，观察输出信号是否符合要求。 编译工程，完成后下载到FPGA 中。 拨动波段开关并观察七段数码管HEX0的显示，以验证设计的功能是否正确。 基于3-8译码器和4-1选择器重复上述2.、中的步骤完成设计。
八位七段数码管动态显示电路的设计 一、实验目的 1、了解数码管的工作原理。 2、学习七段数码管显示译码器的设计。 3、学习VHDL的CASE语句及多层次设计方法。 二、实验原理 七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在实验系统中使用的是两个四位一体、共阴极型七段数码管。其单个静态数码管如下图4-4-1所示。 图4-1 静态七段数码管 由于七段数码管公共端连接到GND（共阴极型），当数码管的中的那一个段被输入高电平，则相应的这一段被点亮。反之则不亮。共阳极性的数码管与之相么。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp都连在了一起，8个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。 三、实验内容 本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过输入的键值在数码管上显示相应的键值。在实验中时，数字时钟选择1024HZ作为扫描时钟，用四个拨动开关做为输入，当四个拨动开关置为一个二进制数时，在数码管上显示其十六进制的值。 四、实验步骤 1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序，用户可参照光 盘中提供的示例程序。 4、编写完VHDL程序后，保存起来。方法同实验一。
5、对自己编写的VHDL程序进行编译并仿真，对程序的错误进行修改。 6、编译仿真无误后，根据用户自己的要求进行管脚分配。分配完成后，再进行全编译 一次，以使管脚分配生效。 7、根据实验内容用实验导线将上面管脚分配的FPGA管脚与对应的模块连接起来。 如果是调用的本书提供的VHDL代码，则实验连线如下： CLK：FPGA时钟信号，接数字时钟CLOCK3，并将这组时钟设为1024HZ。 KEY[3..0]：数码管显示输入信号，分别接拨动开关的S4，S3，S2，S1。 LEDAG[6..0]：数码管显示信号，接数码管的G、F、E、D、C、B、A。 SEL[2..0]：数码管的位选信号，接数码管的SEL2、SEL1、SEL0。 8、用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA中。观察实验结果是否与 自己的编程思想一致。 五、实验现象与结果 以设计的参考示例为例，当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选择为1464HZ，拨动四位拨动开关，使其为一个数值，则八个数码管均显示拨动开关所表示的十六进制的值。
哈夫曼编码译码器实验报告(免费)
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问题解析与解题方法 问题分析： 设计一个哈夫曼编码、译码系统。对一个ASCII编码的文本文件中的字符进行哈夫曼编码，生成编码文件；反过来，可将编码文件译码还原为一个文本文件。 （1）从文件中读入任意一篇英文短文（文件为ASCII编码，扩展名为txt）； （2）统计并输出不同字符在文章中出现的频率（空格、换行、标点等也按字符处理）；（3）根据字符频率构造哈夫曼树，并给出每个字符的哈夫曼编码； （4）将文本文件利用哈夫曼树进行编码，存储成压缩文件（编码文件后缀名.huf）（5）用哈夫曼编码来存储文件，并和输入文本文件大小进行比较，计算文件压缩率；（6）进行译码，将huf文件译码为ASCII编码的txt文件，与原txt文件进行比较。 根据上述过程可以知道该编码译码器的关键在于字符统计和哈夫曼树的创建以及解码。 哈夫曼树的理论创建过程如下： 一、构成初始集合 对给定的n个权值{W1,W2,W3,...,Wi,...,Wn}构成n棵二叉树的初始集合 F={T1,T2,T3,...,Ti,...,Tn}，其中每棵二叉树Ti中只有一个权值为Wi的根结 点，它的左右子树均为空。 二、选取左右子树 在F中选取两棵根结点权值最小的树作为新构造的二叉树的左右子树，新二 叉树的根结点的权值为其左右子树的根结点的权值之和。 三、删除左右子树 从F中删除这两棵树，并把这棵新的二叉树同样以升序排列加入到集合F中。 四、重复二和三两步， 重复二和三两步，直到集合F中只有一棵二叉树为止。 因此，有如下分析： 1.我们需要一个功能函数对ASCII码的初始化并需要一个数组来保存它们； 2.定义代表森林的数组，在创建哈夫曼树的过程当中保存被选中的字符，即给定报文 中出现的字符,模拟哈夫曼树选取和删除左右子树的过程； 3.自底而上地创建哈夫曼树，保存根的地址和每个叶节点的地址，即字符的地址，然 后自底而上检索，首尾对换调整为哈夫曼树实现哈弗曼编码； 4.从哈弗曼编码文件当中读入字符，根据当前字符为0或者1的状况访问左子树或者 右孩子，实现解码； 5.使用文件读写操作哈夫曼编码和解码结果的写入； 解题方法： 结构体、数组、类的定义： 1.定义结构体类型的signode 作为哈夫曼树的节点，定义结构体类型的hufnode 作为
数字显示译码器 在数字系统中，常需要将数字、文字或符号等直观地显示出来。能够显示数字、文字或符号的器件称为显示器。数字电路中的数字量都是以一定的代码形式出现的，所以这些数字量要先经过译码，才能送到显示器去显示。这种能把数字量翻译成数字显示器所能识别的信号的译码器为数字显示译码器。 数字显示器有多种类型。按显示方式分，有字型重叠式、点阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管（LED）显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目前应用较广泛的是由发光二极管构成的七段数字显示器。 ①七段数字显示器 图6-53为发光二极管构成的七段数字显示器。它是将七个发光二极管（小数点也是一个发光二极管，共八个）按一定的方式排列起来，七段a、b、c、d、e、f、g（小数点DP）各对应一个发光二极管，利用不同发光段的组合，显示不同的阿拉伯数字。 （a）（b） 图6-53 七段数字显示器 （a）数字显示器（b）显示的数字 根据七个发光二极管的连接形式不同，七段数字显示器分为共阴极和共阳极接法两种。 （a）（b） 图6-54 七段数字显示器的内部接法 （a）共阳极（b）共阴极 图6-54（a）是共阳极接法，它是将七个发光二极管的阳极连在一起作公共端，使用时要接高电平。发光二极管的阴极经过限流电阻接到输出低电平有效的七段译码器相应的输出端。 图6-54（b）所示是共阴极接法，它是将七个发光二极管的阴极连在一起作公共端，使用时要接低电平。发光二极管的阳极经过限流电阻接到输出高电平有效的七段译码器相应的输出端。 改变限流电阻的阻值，可改变发光二极管电流的大小，从而控制显示器的发
实验三译码器及其应用 一、实验目的 (1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法； (2) 熟悉掌握集成译码器的应用； (3) 掌握集成译码器的扩展方法。 二、实验设备 数字电路实验箱，电脑一台，74LS20，74LS138。 三、实验内容 （1）利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数： 四输入与非门74LS20的管脚图如下： 对函数表达式进行化简： 按Figure 1所示的电路连接。并用Multisim进行仿真，将结果对比。
Figure 1 (2) 用两片74LS138组成4-16线译码器。 因为要用两片3-8实现4-16译码器，输出端子数目刚好够用。 导线测试，在各端子上移动即可。在multisim中仿真电路连接如Figure 2所示（实 验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）： Figure 2 四、实验结果 (1) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数。
输入，由可知，小灯应该亮。测试结果如Figure 1所示。输入，分析知小灯应该灭，测试结果如Figure 2所示。输入 ，分析知小灯应该亮，测试结果如Figure 3所示。 Figure 4 Figure 5
Figure 6 同理测试，得到结果列为下面的真值表： A B C Y 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 与所要实现的逻辑功能相一致。 (2) 用两片74LS138组成4-16线译码器。 进行测试，得到的结果列为真值表如下： G1 A B C 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1
十六进制七段数码显示译码器 一、实验目的：学习7段数码显示器的Verilog硬件设计。 二、实验原理：7段数码显示器是纯组合电路。通常的小规模专用IC，如74 或4000系列的器件只能做十进制BCD码译码器（其真值表如图（1）所示），然而数字系统中的数据处理和运算都是二进制的，所以输出表达式都是十六进制的，为了满足十六进制的译码显示，最方便的方法就是利用Verilog译码程序在FPGA/CPLD中来实现。所以首先要设计一段程序。设输入的4位码为A[3:0]，输出控制7段共阴数码管（如图（2）所示）的7位数据为LED7S[6:0]。输出信号LED7S的7位接共阴数码管的7个段，高位在左，低位在右。例如当LED7S输出为“1101101”时，数码管7个段g、f、e、d、c、b、a分别接1、1、0、1、1、0、1；接有高电平的段发亮，于是数码管显示“5”。这里没有考虑表示小数点的发光管，如果要考虑，需要增加段h，然后将LED7S改为8位输出。 图（2）7段共阴数码管 三、实验任务：将设计好的Verilog译码器程序在Quartus II上进行编辑、 编译、综合、适配、仿真，给出其所有信号的时序仿真波形图（注意仿真波形输入激励信号的设置）。提示：设定仿真激励信号是用输入总线的方式给出输入信
号的仿真数据。 四、实验步骤： （一）、建立工作库文件和编辑设计文文件 任何一项设计都是一项Project（工程），而把一个工程下的所有文件放在一个文件夹内是一个非常好的习惯，以便于我们整理，利用和提取不同工程下的文件，而此文件夹将被EDA软件默认为Work Library（工作库），所以第一步先根据自己的习惯，建立个新的文件夹。 （1）新建文件夹：我的习惯在D盘建立并保存工程，我将文件夹取名Test， （2）输入源程序：打开Quartus II，选择菜单File-->New-->Design Files-->VerilogHDL File-->OK(如图1所示) 代码如下： module DECL7S(A,LED7S); input[3:0] A; output[6:0] LED7S; reg[6:0] LED7S; always@(A ) case(A) 4'b0000 :LED7S<=7'b0111111; 4'b0001 :LED7S<=7'b0000110; 4'b0010 :LED7S<=7'b1011011; 4'b0011 :LED7S<=7'b1001111; 4'b0100 :LED7S<=7'b1100110; 4'b0101 :LED7S<=7'b1101101; 4'b0110 :LED7S<=7'b1111101; 4'b0111 :LED7S<=7'b0000111; 4'b1000 :LED7S<=7'b1111111; 4'b1001 :LED7S<=7'b1101111; 4'b1010 :LED7S<=7'b1110111;
数电实验报告 实验三译码器及其应用 一、实验目的 1、掌握译码器的测试方法。 2、了解中规模集成译码器的功能，管脚分布，掌握其逻辑功能。 3、掌握用译码器构成组合电路的方法。 4、学习译码器的扩展。 二、实验仪器 1、数字逻辑电路实验板 1块 2、74HC138 3-8线译码器 2片 3、74HC20 双4输入与非门 1片 三、实验原理 1、中规模集成译码器74HC138 74HC138是集成3线－8线译码器，在数字系统中应用比较广泛。图3－1是其引脚排列。 其中 A2 、A1 、A0 为地址输入端， 0Y～ 7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。74HC138真值表如下： 74HC138引脚图为：
74HC138工作原理为：当S1=1，S2+S3=0时，电路完成译码功能，输出低电平有效。其中： 2、译码器应用 因为74HC138 三-八线译码器的输出包括了三变量数字信号的全部八种组合，每一个输 出端表示一个最小项，因此可以利用八条输出线组合构成三变量的任意组合电路。 四、实验内容 1、译码器74HC138 逻辑功能测试 （1）控制端功能测试 测试电路如图：
按上表所示条件输入开关状态。观察并记录译码器输出状态。 LED指示灯亮为0，灯不亮为1。 （2）逻辑功能测试 将译码器使能端S1、2S、3S及地址端A2、A1、A0 分别接至逻辑电平开关输出口，八个 输出端Y7 Y0依次连接在逻辑电平显示器的八个输入口上，拨动逻辑电平开关，按下表逐项测试74HC138的逻辑功能。 2、用74HC138实现逻辑函数 Y=AB+BC+CA 如果设A2=A，A1=B，A0=C，则函数Y的逻辑图如上所示。用74HC138和74HC20各一块在实验箱上连接下图线路。并将测试结果下面的记录表中。
七段数码显示译码器设计 实验目的: 学习7段数码显示译码器设计，学习VHD啲多层次设计方法。 二、实验原理： 七段数码管由8个（a,b,c,d,e,f,g,dp ）按照一定位置排列的发光二极管构成, 通常采取共阴极或者共阳极的设计，将8个二极管的同一极接在一起，通过分别控制另外的8个电极的电平，使二极管导通（发光）或截止（不发光）。 七段数码显示译码器的功能就是根据需要显示的字符，输出能够控制七段数 码管显示出该字符的编码。 三、实验内容： 1）用VHDL设计7段数码管显示译码电路，并在VHDL苗述的测试平台下对译码器进行功能仿真，给出仿真的波形。 CNT46 DECL7S A[.iu . 0] LED??[4B . ay rstG ObiitCl 程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY SMG IS PORT(A:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); LED7S:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END; ARCHITECTURE ONE OF SMG IS BEGIN PROCESS(A) BEGIN
CASE A IS WHEN"0000"=>LED7S<="0111111"; WHEN"0001"=>LED7S<="0000110"; WHEN"0010"=>LED7S<="1011011"; WHEN"0011"=>LED7S<="1001111"; WHEN"0100"=>LED7S<="1100110"; WHEN"0101"=>LED7S<="1101101"; WHEN"0110"=>LED7S<="1111101"; WHEN"0111"=>LED7S<="0000111"; WHEN"1000"=>LED7S<="1111111"; WHEN"1001"=>LED7S<="1101111"; WHEN"1010"=>LED7S<="1110111"; WHEN"1011"=>LED7S<="1111100"; WHEN"1100"=>LED7S<="0111001"; WHEN"1101"=>LED7S<="1011110"; WHEN"1110"=>LED7S<="1111001"; WHEN"1111"=>LED7S<="1110001"; WHEN OTHERS=>NULL; END CASE; 仿真波形:
BCD七段显示译码器 1.什么是BCD码？ 2.理解二进制？十进制？十六进制？ BCD码（Binary-Coded Decimal?）也称二进码十进数或二-十进制代码。用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码。是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。BCD码这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行。这种编码技巧最常用于会计系统的设计里，因为会计制度经常需要对很长的数字串作准确的计算。相对于一般的浮点式记数法，采用BCD码，既可保存数值的精确度，又可免却使电脑作浮点运算时所耗费的时间。此外，对于其他需要高精确度的计算，BCD编码亦很常用。 发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成0-9字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。 LED数码管有共阳、共阴之分。图 (a)是共阴式LED数码管的原理图，图 (b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制)，如图 (c)所示。 数字显示译码器
BCD七段译码器的输入是一位BCD码(以D、C、B、A表示)，输出是数码管各段的驱动信号(以Fa~Fg表示)，也称4—7译码器。若用它驱动共阴LED数码管，则输出应为高有效，即输出为高(1)时，相应显示段发光。例如，当输入8421码DCBA=0100时，应显示，即要求同时点亮b、c、f、g段，熄灭a、d、e 段，故译码器的输出应为Fa~Fg=0110011，这也是一组代码，常称为段码。同理，根据组成0~9这10个字形的要求可以列出8421BCD七段译码器的真值表，见表4 - 12(未用码组省略)。 BCD七段译码器就是根据上述原理组成的，只是为了使用方便，增加了一些辅助控制电路。这类集成译码器产品很多，类型各异，它们的输出结构也各不相同，因而使用时要予以注意。图(c)是BCD七段译码器驱动LED数码管(共阴)的接法。
译码器实验报告 译码器(decoder)是一类多输入多输出组合逻辑电路器件，其可以分为：变量译码和显示译码两类。变量译码器一般是一种较少输入变为较多输出的器件，常见的有n线-2^n线译码和8421BCD 码译码两类；显示译码器用来将二进制数转换成对应的七段码，一般其可分为驱动LED和驱动LCD两类。 译码器是一种具有“翻译”功能的逻辑电路，这种电路能将输入二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应的输出信号。有一些译码器设有一个和多个使能控制输入端，又成为片选端，用来控制允许译码或禁止译码。 在图1中，74138是一种3线—8线译码器，三个输入端CBA共有8种状态组合（000—111），可译出8个输出信号Y0—Y7。这种译码器设有三个使能输入端，当G2A与G2B均为0，且G1为1时，译码器处于工作状态，输出低电平。当译码器被禁止时，输出高电平。 图2时检测74ls138译码器时间波形的电路，使用的虚拟仪器为数字信号发生器和逻辑分析仪。数字信号发生器在一个周期内按顺序送出两组000—111的方波信号。
图3表明如何将两片3线—8线译码器连接成4线—16线译码器。其中第二片74138的使能端G1和第一片的使能端G2A接成D输入端。当D=0时，第一片74138工作，对0000—0111的输入信号进行译码输出。当D=1时，第二片74138工作，对1000—1111的输入信号进行译码输出。 在图4中，7442为二—十进制译码器，具有4个输入端和10个输出端。输入信号采用8421BCD码，二进制数0000—1001与十进制数0—9对应。当输入超过这个范围是无效，10个输出端均为高电平。7442电路没有使能端，因此只要输入在规定范围内，就会有一个输出端为低电平。 图5位BCD—七段显示译码器电路，LED数码管将显示与BCD码对应的十进制数0—9。因为显示译码器电路输出高电平，所以应该采用共阴极LED数码管。 编码与译码的过程刚好相反。通过编码器可对一个有效输入信号生成一组二进制代码。有的编码器设有使能端，用来控制允许编码或禁止编码。 优先编码器的功能是允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输入信号排定的优先顺序，只对同时输入的几个信号中优先权最
七段显示译码器7448功能,引脚图及应用电路 数字显示译码器是驱动显示器的核心部件，它可以将输入代码转换成相应的数字显示代码，并在数码管上显示出来。图8-51所示为七段显示译码器7448的引脚图，输入A3 、A2 、A1和A0接收四位二进制码，输出a～g为高电平有效，可直接驱动共阴极显示器，三个辅助控制端、、，以增强器件的功能，扩大器件应用。7448的真 值表如表8-20所示。 从功能表可以看出，对输入代码0000，译码条件是：灯测试输入和动态灭零输入同时等于1，而对其他输入代码则仅要求=1，这时候，译码器各段a～g输出的电平是由输入代码决定的，并且满 足显示字形的要求。 图8-51 7448引脚图
表8-20 7448功能表 灯测试输入低电平有效。当= 0时，无论其他输入端是什么状态，所有输出a～g均为1，显示字形8。该输入端常用于检查7448 本身及显示器的好坏。 动态灭零输入低电平有效。当=1，，且输入代码时，输出a ～g均为低电平，即与0000码相应的字形0不显示，故称“灭零”。 利用=1与= 0，可以实现某一位数码的“消隐”。 灭灯输入／动态灭零输出是特殊控制端，既可作输入，又可作输出。当作输入使用，且= 0时，无论其他输入端是什么电平，所有输出a～g均为0，字形熄灭。作为输出使用时，受和控制，只
有当，，且输入代码时，，其他情况下。该端主要用于显示多 位数字时多个译码器之间的连接。 【例8-13】七段显示器构成两位数字译码显示电路如图8-52所示。当输入8421BCD码时，试分析两个显示器分别显示的数码范围。 图8-52 两位数字译码显示电路解：图8-52所示的电路中，两片7448的均接高电平。由于7448(1)的，所以，当它的输入代码为0000时，满足灭零条件，显示器(1)无字形显示。7448(2)的，所以，当它的输入代码为0000时，仍能正常显示，显示器(2)显示0。而对其他输入代码，由于，译码器都可 以输出相应的电平驱动显示器。 根据上述分析可知，当输入8421BCD码时，显示器(1)显示的数码范围为1～9，显示器(2)显示的数码范围为0～9。 工作电压:5V
译码器： 译码器是一类多输入多输出组合逻辑电路器件，其可以分为：变量译码和显示译码两类。 概述： 译码是编码的逆过程，在编码时，每一种二进制代码，都赋予了特定的含义，即都表示了一个确定的信号或者对象。把代码状态的特定含义“翻译”出来的过程叫做译码，实现译码操作的电路称为译码器。或者说，译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出信号，以表示其原来含义的电路。 根据需要，输出信号可以是脉冲，也可以是高电平或者低电平。 分类： 二进制码译码器，也称最小项译码器，N中取一译码器，最小项译码器一般是将二进制码译为十进制码； 代码转换译码器，是从一种编码转换为另一种编码； 显示译码器，一般是将一种编码译成十进制码或特定的编码，并通过显示器件将译码器的状态显示出来。 变量译码： 变量译码器是一个将n个输入变为2^n个输出的多输出端的组合逻辑电路。其模型可用下图来表示，其中输入变化的所有组合中，每个输出为1的情况仅一次，由于最小项在真值表中仅有一次为1，所以输出端为输入变量的最小项的组合。故译码器又可以称为最小项发生器电路。
工作原理： 译码器是一种具有“翻译”功能的逻辑电路，这种电路能将输入二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应的输出信号。有一些译码器设有一个和多个使能控制输入端，又成为片选端，用来控制允许译码或禁止译码。 在图1中，74138是一种3线—8线译码器，三个输入端CBA 共有8种状态组合（000—111），可译出8个输出信号Y0—Y7。这种译码器设有三个使能输入端，当G2A与G2B均为0，且G1为1时，译码器处于工作状态，输出低电平。当译码器被禁止时，输出高电平。 图2时检测74ls138译码器时间波形的电路，使用的虚拟仪器为数字信号发生器和逻辑分析仪。数字信号发生器在一个周期内按顺序送出两组000—111的方波信号。 图3表明如何将两片3线—8线译码器连接成4线—16线译码器。其中第二片74138的使能端G1和第一片的使能端G2A接成D 输入端。当D=0时，第一片74138工作，对0000—0111的输入信号进行译码输出。当D=1时，第二片74138工作，对1000—1111的输入信号进行译码输出。 在图4中，7442为二—十进制译码器，具有4个输入端和10个输出端。输入信号采用8421BCD码，二进制数0000—1001与十进制数0—9对应。当输入超过这个范围是无效，10个输出端均
BCD七段数码管显示译码器电路 7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上（也是abcdefg）！此时若显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。如果7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏了！限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可！发光二极管的工作电流选取在10-20ma，电流选小了，7段数码管不太亮，选大了工作时间长了发光管易烧坏！对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数！ 发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。图4 - 17(a)是共阴式LED数码管的原理图，图4-17(b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制)，如图4 - 17(c)所示。 BCD七段译码器的输入是一位BCD码(以D、C、B、A表示)，输出是数码管各段的驱动信号(以F a~F g表示)，也称4—7译码器。若用它驱动共阴LED数码管，则输出应为高有效，即输出为高(1)时，相应显示段发光。例如，当输入8421码DCBA=0100时，应显示，即要求同时点亮b、c、f、g段，熄灭a、d、e段，故译码器的输出应为F a~F g=0110011，这也是一组代码，常称为段码。同理，根据组成0~9这10个字形的要求可以列出8421BCD七段译码器的真值表，见表4 - 12(未用码组省略)。
EDA实验报告书
1根据74138的功能，当S0=1, S 仁0, S2=0时译码器处于工作状态。否则 译码器被禁止，所有输出端被封锁在高电平。由真值表画出卡诺图，再写出对 应表达式，再画出电路。 2、使用VHDL 语言时，应注意头文件以及各种输入的格式，使用 IF 语句, CASE 语句设计电路，最后再用 END 语句结束程序。 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY SA IS PORT( D:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); S0,S1,S2:IN STD_LOGIC; Y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) ); END ; ARCHITECTURE XIANI OF SA IS BEGIN PROCESS(D,S0,S1,S2) BEGIN IF (S0='0')THEN Y<="11111111"; ELSIF(S0='1' AND S1='0' AND S2='0')THEN IF (D(2)='0' AND D(1)='0' AND D(0)='0')THEN Y<="01111111"; ELSIF (D(2)='0' AND D(1)='0' AND D(0)='1')THEN Y<="10111111"; ELSIF (D(2)='0' AND D(1)='1' AND D(0)='0')THEN Y<="11011111"; ELSIF (D(2)='0' AND D(1)='1' AND D(0)='1')THEN Y<="11101111"; ELSIF (D(2)='1' AND D(1)='0' AND D(0)='0')THEN Y<="11110111"; ELSIF (D(2)='1' AND D(1)='0' AND D(0)='1')THEN Y<="11111011"; ELSIF (D(2)='1' AND D(1)='1' AND D(0)='0')THEN Y<="11111101"; ELSIF (D(2)='1' AND D(1)='1' AND D(0)='1')THEN Y<="11111110"; 设 计 思 路 设 计 原 理 图 及 源 程 序
（封面） 天津理工大学中环信息学院 电子技术课程设计 设计题目：七段数码管循环显示控制电路设计 姓名：诸钦峰学号：11160014 系别：电子信息工程系专业班级：物联网1班 开始日期： 2013年6月24日完成日期2013 年07月01日 指导教师：彭利标成绩评定等级
天津理工大学中环信息学院 课程设计任务书 系别：电子信息工程系班级：物联网1班姓名：诸钦峰学号：11160014 本表附在课程设计说明书的目录之后。
天津理工大学中环信息学院 课程设计成绩评定表 系别：电子信息工程系班级：物联网1班姓名：诸钦峰学号：11160014 本表附在课程设计任务书之后。
目录 一、设计意义 (4) 二、主要任务 (5) 2.设计方案比较 (5) 三、电路组成框图 (8) 1.数列循环电路的设计 (8) 2.序列显示电路的设计 (8) 2.1十进制自然数序列的显示电路 (8) 2.2奇数序列显示电路 (9) 2.3偶数序列显示电路 (9) 2.4音乐序列显示电路 (10) 3.脉冲产生电路的设计 (11) 4.二分频电路的设计 (11) 四、电路原理图 (12) 五、各电路的仿真测试 (14) 1.脉冲产生电路的仿真 (15) 2.二频分电路的仿真 (16) 六、元件清单 (16) 七、总结 (16)
一、设计意义 这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个七段数码管循环显示控制电路设计的实质就是要产生一系列有规律的数列, 然后通过一个七段数码管显示出来。这里使用的只要就是计数器, 计数器在时序电路中应用的很广泛,它不仅可以用于对脉冲进行计数,还可用于分频,定时,产生节拍脉冲以及其他时序信号。运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。 而这次的内容还包括分电路图的整合,使这个七段数码管能够按照要求那个依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列还有音乐序列。为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候还用到了一个以为寄存器,可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况, 可以让四个计数器依次工作,就可以达到要求的依次循环输出数列。 最后还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波,就可以利用它来产生脉冲信号了。而这个多谐振荡器采用的是 555 定时器来完成的。这个设计基本上就是由以上三个部分连接在一起组成的。 1、基本方案框图 计数器输出信号，将信号给译码器和脉冲信号再由脉冲信号和译码器分别编成自然序列，奇数序列，偶数序列和音乐序列，最后由数码管显示出来。 图1 七段数码管显示的基本方框图