文档介绍：电子电工教学基地
实验课程: 数字电子技术基础实验
实验名称: 数字显示电路
实验人员: 曾俊琦宋娅琼钱思妗
报告撰写: 电子曾俊琦 08214055
电子宋娅琼 08214046
电子钱思妗 08214045
指导老师: 陆鹏飞
完成日期: 2010年11月
目录
1. 实验设计目的及要求: 2
1) 实验目的: 2
2) 设计要求: 3
2. 总电路原理图及实验总电路框图: 3
1) 总电路原理图: 3
2) 实验总电路框图: 4
3. 实验单元电路分析,元件介绍和元件参数计算: 4
1) 编码电路: 4
2) 格雷码转换电路: 4
3) 基本门电路、全加器电路: 6
4) 译码显示电路: 6
4. 实验测试结果分析,调试过程中所遇故障的分析: 6
5. 设计过程的体会与创新点,建议: 6
6. 元件清单: 7
7. 仿真报告: 7
8. 参考文献: 8
实验设计目的及要求:
实验目的:
掌握基本门电路的应用,了解用简单门电路实现控制逻辑的方法。
掌握编码、译码和显示电路的设计方法。
掌握用全加器、比较器设计电路的方法。
设计要求:
设计一操作面板:左侧有16个按键,编号为0到15数字,面板右侧有2个共阳7段显示器,操作面板如图所示。
设计一个电路:当按下小于10的按键后,右侧低位7段显示器显示数字,左侧7段显示器显示0;当按下大于9的按键后,右侧低位7段显示器显示个位数字,左侧7段显示器显示1。若同时按下几个按键,优先级别的顺序是15到0。
总电路原理图及实验总电路框图:
总电路原理图:
实验总电路框图如上图所示,两片74LS148组成16位数字译码器,输出经过与非门,一部分连接到4位比较器74LS283的输入端,另一部分直接连接到高位74LS47的输入端,控制高位输出;4位比较器74LS283的输出端连接到地位片74LS47的输入端,控制地位输出。
实验总电路框图:
实验单元电路分析,元件介绍和元件参数计算:
编码电路:
使用两片8线-3线优先编码器(74LS148),输入信号从高位片到低位片依次为A15-A0,低电平有效,而A15的优先权最高,A0的优先权最低,输出Z3、Z2、Z1、Z0为4位二进制反码(即0000-1111)。可用第一片的输入端I7-I0分别接A15- A8,第一片的输入端I7-I0分别接A7- A0,显然第一片的优先权应高于第二片,只有当A15- A8无信号时才允许第二片工作。因此,将第一片的选通输出端YS和第二片的控制端S相连,即可实现上述功能。然后经过与非门,将Z3、Z2、Z1、Z0取反。
格雷码转换电路:
自然二进制码转换成二进制格雷码基本原理:
自然二进制码转换成二进制格雷码,其法则是保留自然二进制码的最高位作为格雷码的最高位,而次高位格雷码为二进制码的高位与次高位相异或,而格雷码其余各位与次高位的求法相类似。
根据自然二进制转换成格雷码的法则,可以得到以下电路图:
自然二进制码与格雷码的对照表
十进制数
自然二进制数
格雷码
十进制数
自然二进制数
格雷码
0
0000
0000
8
1000
1100
1
0001
0001
9
1001
1101
2
0010
0011