《电子设计基础》课程设计
设计题目：数字显示电路学生班级：通信0904
学生学号：
学生姓名：刘明
指导老师：刘春梅
时间：2011.6
西南科技大学
信息工程学院
一. 设计题目
用数字电路设计一个数字显示电路。
二. 设计要求与内容
1. 用编码器、译码器、按键、七段显示器设计一个数字显示电路，按下0—9中的一个数字键，要求该显示电路能够在数码管上显示出对应的数字，按下第二个按键，个位数左移至十位，个位显示显示第二次按键值。
2. PCB 绘制要求：线宽0.5mm ，焊盘内径0.4mm ，外径0.7mm 。
三. 设计目的
1. 掌握数字电路的设计方法，运用集成芯片完成电路的设计。
2. 掌握multisim 软件的使用，能运用multisim 进行电路仿真。
3. 掌握protel 软件的使用，能用protel 画原理图以及绘制PCB 电路板
四．设计原理
1. 题目分析
要求要用气短显示器显示数字，则需要编码器和译码器，又要显示十位数字，且要慢一位，就需要寄存器使之存储上一个状态。
2.电路框图
3.主要器件介绍 （1）74147编码器
10线-4线优先编码器74147,74147优先编码器的功能表如图：
分析功能表可知：
A.输入信号IN1-IN9的编码有效电平是低电平。
B.输出是反码形式的8421BCD码。
C.输入信号IN9的优先级最高，IN8次之，其余类推。
（2）4511译码器
4511是一个用于驱动共阴极LED （数码管）显示器的BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。功能表如下：
（3）74LS194移位寄存器
74LS194是4位双向移位寄存器, 74LS194的最高时钟脉冲为36MHZ，其逻辑符号及引脚排列如下图：
图1.SN74LS194D管脚图
其中：D0～D1为并行输入端；Q0～Q3为并行输出端；
S R――右移串行输入端；S L－－左移串行输入端；
S1、S0――操作模式控制端；――为直接无条件清零端；
CP――为时钟脉冲输入端。
SN74LS194D功能表
（4）74LS175寄存器
逻辑符号如图：
其中，RD是异步清零端，即当RD=0时，不管其他输入端的状态如何（包括是中脉冲CP），寄存器输出将直接置零。在寄存器中存储数据之前，必须先将寄存器清零，否则有可能出错。D0、D1、D2、D3为并行数据输入端，Q0、Q1、Q2、Q3为并行输出端，当然相应的反脚也可以为输出端。功能表如图：
五．总仿真电路
所用器件：单刀单置开关10个，1K Ω电阻10个，74LS11两块，74LS04一块，74LS194一块，74LS175一块，4511两块，七段显示器两块，74LS20一块，导线若干。
运用multisim 化的仿真电路如图
R11k¦¸ R21k¦¸ R31k¦¸ R41k¦¸ R51k¦¸ R61k¦¸ R71k¦¸ R81k¦¸ R91k¦¸
R0
1k¦¸
J1Key = A J2Key = A J3Key = A J4Key = A J5Key = A J6Key = A J7Key = A J8Key = A J9Key = A
J0
Key = A
VCC
5V U1
74147N A
9B 7C 6D
14
31341522121118574639
10
U2A
74LS11D
U4A
74LS04D
U5A
74LS04D U6A 74LS04D
U7A
74LS04D
U8
4511BD_5V
DA 7DB 1DC 2DD 6OA 13OD 10OE 9OF 15OC 11OB 12OG
14
~EL 5~BI 4~LT
3
U9
A B C D E F G
CK
GND U11
4511BD_5V
DA 7DB 1DC 2DD 6OA 13OD 10OE 9OF 15OC 11OB 12OG
14
~EL 5~BI 4~LT
3
U12
A B C D E F G
CK
GND
37
363534333231222120
19181716
1514
1312
1
2
3
U13
74LS194D
A 3
B 4
C 5
D 6SL 7QA 15QB 14QC 13QD
12
SR 2
~CLR 1S09S110CLK
11
U10
74LS175D 1D 4
CLK
9
1Q 2~CLR 12D 53D 124D 13~1Q 3~2Q 63Q 10~3Q 112Q 74Q 15~4Q
14
2324
2526
U14A
74LS04D
27
28293039404142
43
U15A
74LS11D
44
9
10
U3A 74LS11D
U16A
74LS11D 5
6
7VCC 8
U17A
74LS20D
11
38
45
46
47
六．仿真结果
1.在没有输入时，两个显示器什么也不显示，按下第一个按键“5”后，个位显示数字“5”，十位显示“0”；
3. 第二次按下数字“9”，个位显示“9”，十位显示“5”；
