数字电子课程设计七段LED显示译码器
- 格式:doc
- 大小:66.00 KB
- 文档页数:5
题目:抢答器电路设计一、设计任务与要求(1)可容纳四组参赛的数字式抢答器。
(2)当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。
此时,抢答器不再接收其他输入信号。
(3)电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤60秒(显示为00~59),时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时,发出声响提示。
(4)具有计分功能。
要求能设定初始分值,能进行加减分。
(5)在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。
二、方案设计与论证抢答器的基本工作原理:1、当主持人按下“开关”按钮后,选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答,按得快的选手的编号显示在电子显示管上并伴有响声。
2、此后选手输入被锁住,如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。
3、然后主持人就按下计时开关,选手开始作答,作答的时间少于60秒,以倒数的方式进行,而且通过显示屏把时间显示出来。
4、当选手作答仅剩10秒时,开始通过喇叭响来做提示。
如果到了显示“00”时,计时器不再进行倒数而停留在“00”状态。
5、此时选手仍没有作答成功,则主持人会对该选手进行减分处理,如果在“00”之前作答成功则加分,分数也是通过计分器显示出来。
6、之后主持人按下开关,所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。
原理框架图(图1)图1.原理框架图方案一、对照上面原理框架图,各个主要的部分选用对应功能的芯片进行设计,如果在仿真时没能找到相应的芯片则用相近的。
比如在选手抢答时的输入用74148优先编码器进行编码让一个输入有效,并用七段显示译码器显示出台号。
方案二、对照框架图,选用各种逻辑站以及相关的逻辑函数进行设计,编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码,并通过逻辑函数表达式的方式输入到显示译码器中让其显示出来。
通过比较可以得出方案一更可行,理由在于芯片组上集成的功能要强大些,且用的元器件的数目会相对少一些这样会更美观而且不容易出错。
三、单元电路设计与参数计算1、封锁电路封锁电路的主要功能是分辨选手按键的先后,并能把第一个抢答者的编号锁存起来,并使其他选手的按键操作无效。
设计资料1加减法运算电路设计1.设计内容及要求1.设计一个4位并行加减法运算电路,输入数为一位十进制数,且作减法运算时被减数要大于或等于减数。
2.led 灯组成的七段式数码管显示置入的待运算的两个数,按键控制运算模式,运算完毕,所得结果亦用数码管显示。
3.提出至少两种设计实现方案,并优选方案进行设计2.结构设计与方案选择2.1电路原理方框图电路原理方框图如下→ →图1-1二进制加减运算原理框图如图1-1所示,第一步置入两个四位二进制数(要求置入的数小于1010),如(1001)2和(0111)2,同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9和7;第二步通过开关选择运算方式加或者减;第三步,若选择加运算方式,所置数送入加法运算电路进行运算,同理若选择减运算方式,则所置数送入减法运算电路运算;第四步,前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
即:若选择加法运算方式,则(1001)2+(0111)2=(10000)2 十进制9+7=16置数开关选择运算方式加法运算电路减法运算电路译码显示计算结果显示所置入的两个一位十进制数并在七段译码显示器上显示16.若选择减法运算方式,则(1001)2-(0111)2=(00010)2十进制9-7=2 并在七段译码显示器上显示02.2.2加减运算电路方案设计2.2.1加减运算方案一如图2-2-1所示:通过开关S2——S9接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数,译码显示器U13和U15分别显示所置入的两个数。
数A 直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端,74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。
四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上,另一输入端分别接开关S6——S9,通过开关S6——S9控制数B的输入。
当开关S1接低电平时,B与0异或的结果为B,通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。
当开关S1接高电平时,B与1异或的结果为B非,置入的数B在74LS283的输入端为B的反码,且74LS283的进位信号C0为1,其完成S=A+B (反码)+1,实际上其计算的结果为S=A-B完成减法运算。
实验名称:十六进制7段数码显示译码器设计实验目的:1.设计七段显示译码器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;工作原理: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二进制的,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。
例如6-18作为7段译码器,输出信号LED7S 的7位分别接图6-17数码管的7个段,高位在左,低位在右。
例如当LED7S输出为“1101101”时,数码管的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”。
注意,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,例6-18中的LED7S:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)应改为…(7 DOWNTO 0)。
实验内容1:将设计好的VHDL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。
实验步骤:步骤1:新建一个文件夹击打开vhdl文件;步骤2:编写源程序并保存步骤3:新建一个工程及进行工程设置步骤4:调试程序至无误;步骤5:接着新建一个VECTOR WAVEFOM文件及展出仿真波形设置步骤6:输入数据并输出结果(时序仿真图)步骤7:设置好这个模式步骤8:生成RTL原理图步骤9:引脚锁定及源代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY DECL7S ISPORT(A :IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);LED7S:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END;ARCHITECTURE one OF DECL7S ISBEGINPROCESS(A)BEGINCASE A ISWHEN"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;END PROCESS;END;实验内容二:1、硬件测试。
数字电子技术课程设计1、总体要求:(1)设计、安装、调试各单元电路;(2)设计系统逻辑电路图,安装、测试总电路逻辑功能,以满足设计功能要求;(3)写出设计报告.设计报告要求:写出详细的设计过程(含系统总逻辑电路图) 、调试步聚、测试结果及心得体会。
2、给定条件:(1)只能利用实验室实验设备条件;(2)只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。
3、设计题目与要求:元件清单仅供参考1)数字式竞赛抢答器设计任务与要求(1)设计一个可容纳8组参赛的数字式抢答器,每组设一个按钮,供抢答使用。
(2)抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能,使除第一抢答者外的按钮不起作用。
(3)设置一个主持人“复位”按钮。
(4)主持人复位后,开始抢答,第一信号鉴别锁存电路得到信号后,由指示灯显示抢答组的编号,同时扬声器发出2~3秒的音响。
2)数字钟设计要求1.功能要求①基本功能:以数字形式显示时、分、秒,小时计数器的计时要求为:12翻1,并要求能手动快较时、快较分或慢较时、慢较分.2.步聚要求(1)拟定数字钟电路的组成框图,要求先实现电路的基本功能,后扩展功能,使用的器件少,成本低.(2)在通用电路板上安装电路,只要求显示时分.元件清单74LS1606片4线-10线译码器74L S48 6片四2输入正或门74LS32 1片74LS044片74LS20 4片四2输入与非门74LS00 4片74LS081片7476N1片74LS85D5片蜂鸣器3)汽车尾灯控制电路设计要求为:假设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯(用发光二极管模拟)。
(1) 汽车正常运行时指示灯全灭;(2)右转弯时,右侧三个指示灯按右循环顺序点亮;(3)左转弯时,左侧三个指示灯按左循环顺序点亮;(4) 临时刹车时,所有指示灯同时闪烁。
用三个开关控制指示灯的点亮状态。
其中两个是转向控制开关:[1]用于左转;[2]用于右转;还有一个是模拟脚踏制动(刹车)开关。
元件清单4)LED循环显示控制电路一、设计任务及原理:LED循环显示控制电路就是对于一组LED(16个),通过不同的工作模式可按照一定的规律来点亮或者熄灭。
在数字电子和逻辑电路中,七段数码管是一种常见的显示设备,用于显示数字0-9和一些字母。
而要将数字转换为七段数码管所对应的二进制码,就需要使用译码器。
在这篇文章中,我们将探讨proteus二进制码七段数码管译码器的组合逻辑电路。
1. 译码器的基本原理译码器是一种逻辑电路,用于将特定输入信号翻译成特定输出信号。
在数字电子中,最常见的译码器之一就是二进制到七段数码管译码器。
这种译码器可以将4位二进制代码转换成相应的七段数码管上的数字或字母,以便进行显示。
2. proteus中的译码器proteus是一款知名的电子电路仿真软件,提供了丰富的数字逻辑电路模拟功能。
在proteus中,可以使用译码器来模拟数字逻辑电路的设计和工作原理。
通过proteus的组合逻辑模拟器,可以直观地观察译码器的输入和输出关系,从而更好地理解译码器的工作原理。
3. 组合逻辑电路的设计在proteus中,可以通过组合逻辑电路的设计来实现译码器的功能。
组合逻辑电路由多个逻辑门组合而成,可以实现复杂的逻辑功能。
在设计proteus中的二进制码七段数码管译码器时,需要考虑各个输入信号和输出信号的关系,以及逻辑门的连接方式和布局。
4. 实际应用和展望二进制码七段数码管译码器在数字电子领域有着广泛的应用,特别是在数字显示设备和嵌入式系统中。
通过proteus中的模拟实验,我们可以更好地理解译码器的工作原理,从而能够更灵活地应用于实际项目中。
通过对proteus二进制码七段数码管译码器的组合逻辑电路进行探讨,我们可以更好地理解译码器的工作原理和实际应用。
通过proteus的模拟实验,我们可以更深入地理解数字电子和逻辑电路的相关概念,为未来的学习和研究打下坚实的基础。
个人观点和理解:译码器作为数字电子领域的重要组成部分,对于数字信号的处理和显示起着至关重要的作用。
在学习和应用译码器时,需要深入理解其内部的逻辑原理和工作方式,从而能够更好地应用于实际项目中。
电气控制与PLC 课程设计题 目: 七段码数字钟 院系名称: 电气工程学院 专业班级: XXXXXXXXXX 学生姓名: XXXXXX 学 号: XXXXXXXXXXXX 指导教师: XXXXXX目录1 系统概述 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 控制任务 (1)1.3 实现目标 (1)2 方案论证 (2)2.1 控制方案选择 (2)2.2 数码管显示原理 (2)3 硬件设计 (5)3.1 系统的原理方框图 (5)3.2 主电路 (5)3.3 I/O分配 (6)3.4 I/O接线图 (7)3.5 元器件选型 (8)4 软件设计 (8)4.1 程序流程图 (8)4.2 梯形图 (10)5 系统调试 (15)设计心得 (16)参考文献 (17)附录 (18)1 系统概述20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
1.1 设计目的通过设计与实践,制作出具有准确显示小时、分、秒的数字钟,且可以校时。
1.2 控制任务电子钟显示的内容通常有月、日、星期、时、分、秒等。
本系统只显示时、分、秒 ,采用七段显示器显示各位数字 ,显示数值的范围如表1-1所示。
表格括号中的数字表示显示的数字范围。
表1-1 电子钟显示内容与数值(1)由PLC控制的大型数字电子钟由6个7段L E D发光管组成。
(2)左边两个数码管显示0~23小时,中间两个数码管显示00~60分,后边两个发光二极管显示秒(即每秒闪烁一次)。
(3)显示时、分、秒。
(4)时、分、秒中间间隔的“:”用LED灯(24V)实现,并保持一直亮着的状态。
(5)开始状态时,显示为00:00:00,启动以后开始计时。
.《数字电子技术》课程设计报告设计题目: 数字钟班级学号:1407080701221 1407080701216 1407080701218学生:志强企海清指导教师:周玲时间:2016.6.15-2016.6.16《数字电子技术》课程设计一、设计题目:数字钟的设计一、设计任务与要求:1.时钟显示功能,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
其中时为24进制,分秒为60进制。
2. 其他功能扩展:(1)设计一个电路实现时分秒校准功能。
(2)闹钟功能,可按设定的时间闹时。
(3)设计一个电路实现整点报时功能等。
在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz 音频信号,在59分59秒时输出1000Hz信号,音频持续1s,在1000Hz荧屏结束时刻为整点。
二、设计方案:数字电子钟由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。
振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。
秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。
计数器的输出分别经译码器送显示器显示。
计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。
三、芯片选定及各单元功能电路说明:实验器材及主要器件(1)CC4511 6片(2)74LS90 5片(3)74LS92 2片(4)74LS191 1片(5)74LS00 5片(6)74LS04 3片(7)74LS74 1片(8)74LS2O 2片(9)555集成芯片1片(10)共阴七段显示器6片(11)电阻、电容、导线等若干①振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。
它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。
这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。
题目:七段显示译码器电路设计专业:生产过程自动化专业班级:生产过程0901 姓名:学号:指导老师:杨旭目录第一节绪论……………………………………………………………………………..1.1本设计的任务和主要内容………………………………………………………………..1.2基本工作原理及原理框图………………………………………………………………...第二节硬件电路的设计…………………………………………………………………2.1BCD译码器选择与设计…………………………………………………………………….2.2LED显示器的设计……………………………………………………………………………2.3总的设计……………………………………………………………………………………第四节设计总结…………………………………………………………………………第一节绪论本课程设计的七段译码器主要以BCD译码器或LED显示器为主要部件,应用集成门电路组成的一个具有译码和显示的装置。
其中BCD 译码器采用8421BCD译码器,即----七段显示译码器(74LS48)型。
LED显示器是由发光二极管组成的,LED显示器分共阴极和共阳极两种型号,共阴极LED显示器的发光二级管阴极接地,共阳极LED显示器的发光二极管阳极并联。
最后把BCD译码器或LED显示器组成了的装置就具有了显示和译码的功能。
此七段译码器也就成功了。
1.1设计的任务和本主要内容1)运用LED显示器或BCD译码器实现一定的功能2)写出详细的实验报告1.2基本工作原理及原理框图基本工作原理及原理框图如下:第二节硬件的设计BCD译码器选择与设计发光二极管(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。
第二次实验报告
实验题目:
设有10个开关,编号分别是0,1,……,9,设计电路实现某开关闭合时对应显示相应的十进制数字。
要求:写出设计说明;用proteus 仿真。
实验方案:
选用器件:74LS147,74LS49, 电阻,电源,开关,电源线,非门,与门,与非门,共阴极7段数码管(7SEG-COM-CAT-BLUE)。
数码管是用7段数码显示十进制的0-9的显示器,,前面接一个将BCD码转换成7段数码管的显示代码的7段显示译码器74LS49,由于该译码器输出为高电平有效,则适用于连共阴极数码管,同时为了保护电路接入电阻。
又BCD编码器将代表十进制数的十个输入信号分别编成对应的BCD代码,又74LS49输入为低电平有效,则在与选用的74LS147之间加入反向器。
接着连接开关电路,实现数字1—9的输入与输出
实验过程:
按照上述方案在proteus中设计并连接电路,发现开始仿真时没有开关按下的时候显示器显示为0,则通过与非门将所有的开关电路连起来,输出端与74LS49的BI端相连接,并再次运行仿真,发现解决了上述问题。
则完整的电路图如下:
实验结果:
运行仿真,按下任一开关发现显示器显示该开关对应的数字,如下所示:
当同时按下两个开关时,显示的是两个之中较大的一个数字:
总结:
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关编码器和译码器原理方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和理论不足,同时还对LED显示器的结构
和原理有了一定的了解。
数字电路设计论文七段LED显示译码器目录1.分段式2.BCD-七段显示译码器3.七段显示译码器4.动态灭零输入RBI5.动态灭零输出RBO分段式数码由分布在同一平面上若干段发光的笔画组成,如半导体显示器。
半导体数码管——BS201A半导体数码管是分段式半导体显示器件,其基本结构是PN结,即用发光二极管(LED)组成字型来来显示数字。
这种数码管的每个线段都是一个发光二极管,因此也称LED数码管或LED七段显示器。
七段显示器由发光二极管(light emitting diode ; LED)组合而成,分为共阴及共阳两型,将内部所有LED的阴极接在一起的称为共阴型,内部所有LED的阳极接在一起的称为共阳型,见下图:因为计算机输出的是BCD码,要想在数码管上显示十进制数,就必须先把BCD码转换成 7 段字型数码管所要求的代码。
我们把能够将计算机输出的BCD码换成 7 段字型代码,并使数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”。
1)输入:8421BCD码,用A3 A2 A1 A0表示(4位)。
2)输出:七段显示,用Ya ~ Yg 表示(7位)3)逻辑符号:七段显示译码器在数字测量仪表和各种数字系统中,都需要将数字量直观地显示出来,一方面供人们直接读取测量和运算的结果;另一方面用于监视数字系统的工作情况。
因此,数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。
数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成,如图5.3.5所示。
下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍。
数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件,现在已有多种不同类型的产品,广泛应用于各种数字设备中,目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、平面化方向发展。
数码的显示方式一般有三种:第一种是字形重叠式,它是将不同字符的电极重叠起来,要显示某字符,只须使相应的电极发亮即可,如辉光放电管、边光显示管等。
第二种是分段式,数码是由分布在同一平面上若干段发光的笔划组成,如荧光数码管等。
1 综述电子钟是一个将“ 时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,具有校时功能和报时功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码,通过七段显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。
2 课程设计任务及要求1.器件选择和基本电路1.1实验器材及主要器件(11)电阻、电容、导线等(若干)(1)74LS48(6片)(2)74LS90(5片)(3)74LS191(1片)(4)74LS00(5片)(5)74LS04(3片)(6)74LS74(1片)(7)74LS2O(2片)(8)74HC30(1片)(9)555集成芯片(1片)(10)共阴七段显示器(6片)11.2数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框图如图1-1所示。
该数字显示电子钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于数码管的计时装置。
它的计时周期为24小时。
另外应有校时功能和闹钟功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”,“闹钟”、校时电路、报时电路和振荡器组成。
数字钟实验报告学生专业:电子信息工程学生班级:151143C学生学号:*********学生姓名:***7段显示译码器设计151143324 ***一、实验目的:学习七段数码显示译码器设计,多层次设计方法和总线数据输入方式的仿真。
二、实验原理:7段BCD码译码器的设计,输出信号Segmentout的7位分别接数码管的7个段,高位在左,低位在右。
例如当Segmentout输出为“1101101”时,数码管的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,于是数码管显示数字“5”。
如果是共阳极的数码显示器,则8段输出应取反,段显码为“10010010”,使用时要注意数码管的接法。
实际产品设计中,一般会用到多个数码管,显示几位数字。
4位数的7段数码管,4位数字共用同样的段输出。
若只想让第一个位显示,其他的位不显示,那么可以只给第一位数字供电,其他的断电,用4LED来控制的,4LED输出0001即可,若只让第二位显示则4LED输出0010即可。
这里的4LED选择控制要显示的位,称为位选。
三、实验内容:module BCD_Segment7(BCDin,Segmentout,Select);input[3:0]BCDin;output Select;output [6:0]Segmentout;reg[6:0]Segmentout;always@(BCDin)begincase(BCDin)4'h0:Segmentout=7'b1000000;4'h1:Segmentout=7'b1111001;4'h2:Segmentout=7'b0100100;4'h3:Segmentout=7'b0110000;4'h4:Segmentout=7'b0011001;4'h5:Segmentout=7'b0010010;4'h6:Segmentout=7'b0000010;4'h7:Segmentout=7'b1111000;4'h8:Segmentout=7'b0000000;4'h9:Segmentout=7'b0010000;4'hA:Segmentout=7'b0001000;4'hB:Segmentout=7'b0000011;4'hC:Segmentout=7'b1000110;4'hD:Segmentout=7'b0100001;4'hE:Segmentout=7'b0000110;4'hF:Segmentout=7'b0001110;default:Segmentout=7'bxxxxxxx;endcaseendassign Select=1'b0;endmodule四、时序仿真波形:引脚设定时序仿真波形参考设置:1、设置仿真时间。
电子技术课程设计设计题目:一位十进制计数显示器指导老师:院系:专业:班别:学号:姓名:日期:2011 年 1 月 1 日摘要:本次设计主要利用555定时器、74162计数器、7448七段字形译码器三个芯片和一个七段LED数码显示器等构成一个1位十进制计数显示器,实现自动循环显示由0到9的数字的功能。
关键词:定时器、计数器、译码器、七段LED数码显示器1、题目概述1.1计数器功能概述计数器的功能是记忆脉冲的个数,它是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件。
微型计算机系统中主要作用就是为CPU和I/O设备提供实时时钟,以实现定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示等定时控制,或者对外部事件进行计数。
一般的微机系统和应用系统中均配置了定时器/计数器电路,它可以当做计数器作用,又可以当作定时器使用。
1.2设计内容这次设计的主要内容是通过学习下表中几种芯片及应用这这几种芯片和表中其他元件设计一个一位十进制计数显示器,以实现计数功能,名称型号数量电阻510k 2电阻500 7电容1 F 1芯片NE555P2 1芯片HD74LS48P 1芯片SN74LS162AN 1显示FJS5101AH 11.3电路原理本设计工作原理的电路组成框图如图 1.1所示,波形产生电路由NE555P2定时器产生振荡频率信号从而产生波形,然后经由74LS162组成的计数电路进行计数与编码,再传送到74LS48译码器组成的显示驱动电路进行译码,然后将译码后的BCD码传送到LED显示数码管进行数码管的显示控制。
图1.1 电路组成框图图1.2 计数、译码显示接口图2、电路设计2.1工作原理本设计工作原理,用proteus软件对所涉及的电路进行仿真实验,绘制该电路的原理图如图 2.1所示,电路的基本工作原理:首先通过NE555定时器产生一方波脉冲作为时钟信号从3脚,方波的周期与频率由R1、R2、C1的值确定,将此方波信号输入到74LS162计数器计数电路中的引脚2,编译成一四位十进制信号从计数器引脚11~14输出,输出的计数值分别传送到74LS48七段译码器的6、2、1、7引脚,经译码器译码后,经引脚13、12、11、10、9、15、14输出高电平分别输送到七段LED显示器的7、6、4、2、1、9、10引脚,使其完成从0~9字形的循环显示。
数字电子技术课程设计报告题目:数字钟的设计与制作学年:03/04学年学期:第二学期专业:通信班级:通信022学号:姓名:张慧慧指导教师及职称:钱裕禄讲师时间:2004年6月28日— 2004年7月7日浙江万里学院电子信息学院数字电子技术课程设计报告一、设计目的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二、设计要求(1)设计指标①时间以12小时为一个周期;②显示时、分、秒;③具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;④计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
(2)设计要求①画出电路原理图(或仿真电路图);②元器件及参数选择;③电路仿真与调试;④PCB文件生成与打印输出。
(3)制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
(4)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
三、原理框图1.数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
(a)数字钟组成框图2.晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。
学生实验报告学院:软件与通信工程学院课程名称:数字电路实验与设计专业班级:电子信息工程121班姓名:吴洋涛学号: 0123694学生实验报告(一)学生姓名吴洋涛学号0123694同组人:实验项目数字显示电路----组合电路综合设计■必修□选修□演示性实验□验证性实验□操作性实验■综合性实验实验地点实验仪器台号指导教师涂丽琴实验日期及节次一、实验综述1、实验目的:(1)掌握基本门电路的应用,了解用简单门电路实现控制逻辑;(2)掌握编码、译码和显示电路的设计方法;(3)掌握用全加器、比较器设计电路的方法;2、实验所用仪器及元器件:计算机、proteus软件3、实验原理:数字显示电路实验将传统的4个分离的基本实验,即基本门实验,编码器、显示译码器、7段显示器实验,加法器实验和比较器实验综合为一个完整的设计型的组合电路综合实验。
掌握各种常用MSI组合逻辑电路的功能与使用方法、学会组装和调试各种MSI组合逻辑电路,掌握多片MSI、SSI组合逻辑电路的级联、功能扩展及综合设计技术。
(一)8—3线优先编码器74LS14874LS148外引线排列如图1所示,逻辑符号如图2所示。
图1 74LS48外引脚排列图图2 74LS148逻辑符号如图74LS148是8—3线优先编码器,有8个输入端,且都是低电平有效。
而输出端为3位代码输出(反码输出)。
ST为选通输入端,当ST=0时允许编码;当ST-1时输出端和Ys,Yes被锁存,编码静止。
Ys是选通输出端,级联应用时,高位片的Ys与低片的ST端相连接,可以扩展优先编码功能。
Yes为优先扩展输出端,级联应用时可作为输出位的扩展端。
74LS148功能见表一输入输出ST 0I1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I 3Y 2Y 1Y EX Y S Y 1 X X X X X X X X 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0 X X X X X X 0 1 0 0 1 0 1 0 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 1 0 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 011111111111(二) 7段显示译码器74LS4774LS47是驱动共阳极的数码管的译码器。
数字电子线路实验报告译码器及其应用经典版实验目的:
1. 了解译码器的工作原理和应用。
2. 掌握 74LS138 译码器的使用方法和信号输出特性。
3. 掌握译码器在数量显示电路中的应用。
实验内容:
实验一:74LS138 译码器实验
1.1 实验器材
(1)示波器 1 台
(2)74LS138 译码器芯片 1 个
(3)830 点面包板 1 个
(4)LED 灯 8 个
(5)220 欧姆电阻 8 个
(6)连接导线若干
(2)将示波器连接到译码器的输出端口,观察输出波形。
(3)将 LED 灯连接到译码器的输出端口,并在输入信号为不同值时观察 LED 灯的亮灭情况。
(4)根据实验结果,分析译码器的工作原理,并掌握其使用方法和信号输出特性。
(4)4 位七段数码管 1 个
2.2 实验电路图
2.3 实验步骤
(1)按照电路图,在面包板上连接 74LS138 译码器芯片、BCD 译码器芯片和 4 位数码管。
(3)通过旋钮调整输入信号,观察数码管的变化情况。
实验结论:
1. 74LS138 译码器是一种常用的数字电子器件,主要用于将二进制编码转换为控制信号。
3. 译码器在数量显示电路中的应用可以实现将二进制编码转换为七段数码管上的数字显示,具有广泛的应用前景。
4. 通过本次实验,我深入了解了译码器的工作原理和应用,掌握了其在数字电子线路中的操作方法。
数字电子技术课程设计作品名称:简易数字控制电路系部: 电气与信息工程系班级: 电气自动化0504班姓名:学号:*********指导老师:摘要中文摘要:本次设计一个利用74LS160计数的简易数字控制电路,由NE555产生频率为1HZ的输入信号,经过74LS48译码由数码管显示。
当数字大于100时有指示灯显示,大于300时返回。
关键词:振荡计数译码英文摘要:The design a makes use of a machine of 74ls160 count of a simple number control circuit, it produced import-signal frequency was 1Hz. Through 74LS48 decoded using numeral display. The valve lighting when the number more then 100. If the number more then 300 it will go to once again.The design is a simple digital control circuit . It makes use of a integrated circuit unit 74ls160 counter . The input signal's frequency of the circuit is 1HZ pulse which generated by NE555.the common negative pole is drived by seven sections decoder .The LED will bright when counting number is above 100 and it will be off when above 300 .At the same time, the negative pole will show ZERO ,the counter will restart . All of the procedures in the working satus are sure of no showing ZORES which are not significant.Key words:Oscillation Count Decode目录第一章绪论 (5)前言 (5)1.1 课题与背景 (5)1.2 意义与目的 (5)1.3 系统整体方案 (6)第二章系统信号发生部分2.1 方案的论证 (6)2.2 设计与计算 (7)2.3 详细原理图 (8)2.4 仿真与调试 (9)第三章系统控制部分3.1 方案的论证 (9)3.2 设计与计算 (10)3.3 详细原理图 (14)第四章系统仿真与调试4.1 仿真4.1.1 仿真软件的介绍 (15)4.1.2 仿真方法 (16)4.1.3 仿真数据 (16)4.1.3 结论 (17)致谢 (18)第五章附录5.1 系统整体框图 (19)5.2 系统原理图 (19)5.3 系统PCB图 (20)5.4 元件清单 (21)5.5参考文献 (22)第一章绪论前言电子技术是一门发展迅速、实践性和应用性很强的技术,为了适应现代电子技术飞跃发展的需要,更好的培养21世纪应用型电子技术人才,需要在加强学生基础理论学习的同时,还要加强实验技能的训练。
数
字
电
路
设
计
论
文
七段LED显示译码器目录
1.分段式
2.BCD-七段显示译码器
3.七段显示译码器
4.动态灭零输入RBI
5.动态灭零输出RBO
分段式
数码由分布在同一平面上若干段发光的笔画组成,如半导体显示器。
半导体数码管——BS201A半导体数码管是分段式半导体显示器件,其基本结构是PN结,即用发光二极管(LED)组成字型来来显示数字。
这种数码管的每个线段都是一个发光二极管,因此也称LED数码管或LED七段显示器。
七段显示器由发光二极管(light emitting diode ; LED)组合而成,分为共阴及共阳两型,将内部所有LED的阴极接在一起的称为共阴型,内部所有LED的阳极接在一起的称为共阳型,见下图:
因为计算机输出的是BCD码,要想在数码管上显示十进制数,就必须先把BCD码转换成 7 段字型数码管所要求的代码。
我们把能够将计算机输出的BCD码换成 7 段字型代码,并使数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”。
1)输入:8421BCD码,用A3 A2 A1 A0表示(4位)。
2)输出:七段显示,用Ya ~ Yg 表示(7位)
3)逻辑符号:
七段显示译码器
在数字测量仪表和各种数字系统中,都需要将数字量直观地显示出来,一方面供人们直接读取测量和运算的结果;另一方面用于监视数字系统的工作情况。
因此,数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。
数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成,如图
数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件,现在已有多种不同类型的产品,广泛应用于各种数字设备中,目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、平面化方向发展。
数码的显示方式一般有三种:第一种是字形重叠式,它是将不同字符的电极重叠起来,要显示某字符,只须使相应的电极发亮即可,如辉光放电管、边光显示管等。
第二种是分段式,数码是由分布在同一平面上若干段发光的笔划组成,如荧光数码管等。
第三种是点阵式,它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成,利用光点的不同组合便可显示不同的数码,如场致发光记分牌。
数字显示方式目前以分段式应用最普遍,图,显示0~15等阿拉伯数字。
在实际应用中,10~15并不采用,而是用2位数字显示器进行显示。
七段数字显示器发光段组合图
如前所述,分段式数码管是利用不同发光段组合的方式显示不同数码的。
因此,为了使数码管能将数码所代表的数显示出来,必须将数码经译码器译出,然后经驱动器点亮对应的段。
例如,对于8421码的0011状态,对应的十进制数为3,则译码驱动器应使 a、b、c、d、g各段点亮。
即对应于某一组数码,译码器应有确定的几个输出端有信号输出,这是分段式数码管电路的主要特点
假设七段显示译码器输出高电平有效,用以驱动共阴极显示器。
该集成显示译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能。
7448的功能表如表,它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下:
灭灯输入BI/RBO
BI/RBO是特殊控制端,有时作为输入,有时作为输出。
当BI/RBO作输入使用且BI=0时,无论其它输入端是什么电平,所有各段输入a~g均为0,所以字形熄灭。
试灯输入LT
当LT=0时,BI/RBO是输出端,且RBO=1,此时无论其它输入端是什么状态,所有各段输出a~g均为1,显示字形8。
该输入端常用于检查七段显示译码器本身及显示器的好坏。
其功能介绍如下:
BI:当BI=0 时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭状态,不显示数字。
LT:当BI=1,LT=0 时,不管输入DCBA 状态如何,七段均发亮,显示“8”。
它主要用
来检测数码管是否损坏。
LE:使能控制端,当LE=0时,允许译码输出。
DCBA:为8421BCD码输入端。
abcdefg:为译码输出,输出为高电平。
表7-1 BCD码/七段码译码器逻辑功能表
由上面的功能表可以写出abcdefg 的卡诺图如下页所示:
动态灭零输入RBI
当LT =1,RBI =0且输入代码DCBA =0000时,各段输出a ~g 均为低电平,与BCD 码相应的字形熄灭,故称“灭零”。
利用LT=1与RBI=0可以实现某一位的“消隐”。
此时BI/RBO 是输出端,且RBO=0。
动态灭零输出RBO
BI/RBO 作为输出使用时,受控于LT 和RBI 。
当LT =1且RBI =0,输入代码DCBA=0000时,RBO=0;若LT=0或者LT =1且RBI =1,则RBO=1。
该端主要用于显示多位数字时,多个译码器之间的连接。
从功能表还可看出,对输入代码0000,译码条件是:LT
和RBI 同时等于1,而对其它输入代码则仅要求LT =1,这时候,译码器各段a ~g 输出的电平是由输入BCD 码决定的,并且满足显示字形的要求。
图如上所示。
所用元器件如下所示: 集成译码器74138两只; 逻辑门电路若干; 心得体会
经过一周的实习,我已经熟练的掌握了七段译码器的工作原理,原来学的时候觉得它就是一个简单的可以实现译码的电路而已,自己做的时候才发现其实里边有很多东西值得学。
在自己设计七段译码器的时候,更是懂得了团结互助。
总之通过这一周的学习,我学到了很
多东西。