數(shù)字顯示電路實驗報告

1、數(shù) 字 電 子 技 術 實 驗數(shù)字電子技術基礎課程實驗報告 班級： 小組成員： 1、 實驗目的： 1、掌握基本門電路的應用，了解用簡單門電路實現(xiàn)控制邏輯。 2、掌握編碼器、譯碼和現(xiàn)實電路的設計方法。 3、掌握用全加器、比較器設置電路的方法。二、實驗要求：一操作面板左側有16個鍵，編號為0到15個數(shù)字，另在面板右側配2個共陽七段顯示器。設計一個電路：當按下小于10的按鍵后，右側低位七段顯示器顯示數(shù)字，左側七段顯示器顯示0；當按下大于9的按鍵后，右側低位七段顯示器顯示個位數(shù)，左側七段顯示器顯示1。若同時按下幾個鍵，優(yōu)先級別順序是15到0。三、實驗原理圖： 四、設計思想和基本原理 1、編碼電路 16

2、線-4線編碼器輸入信號為a15-a0，低電平有效，而a15的優(yōu)先權最高，a0的優(yōu)先權最低，輸出z3、z2、z1、z0為4位二進制反碼（即0000-1111）?？捎玫谝黄妮斎攵薸7-i0分別接a15- a8，第一片的輸入端i7-i0分別接a7- a0，顯然第一片的優(yōu)先權應高于第二片，只有當a15- a8無信號時才允許第二片工作。因此，將第一片的選通輸出端ys和第二片的控制端s相連，即可實現(xiàn)上述功能。然后經過與非門，將z3、z2、z1、z0取反。 2、基本門電路、全加器電路根據(jù)系統(tǒng)的要求，顯示輸入應為8421bcd碼，可以采用加6的方法實現(xiàn)。當小于9時直接輸入；當大于9時，將bcd碼加6（溢出后

3、相當于減10）且十位進一。 3、譯碼、顯示電路將經過編碼、基本門電路和全加器電路得到的四位二進制經譯碼器得到8421bcd碼，由于采用74ls47顯示譯碼器，其輸出為低電平有效，因此采用共陽數(shù)碼管。五、元件功能及管腳1、編碼器·用二進制代碼表示某種特定含義的信息稱為編碼；實現(xiàn)編碼功能的邏輯電路稱為編碼器。·優(yōu)先編碼器不需對輸入變量施加約束條件。它允許幾個輸入端同時為有效電平。當幾個輸入端同時出現(xiàn)有效電平時，電路只對其中優(yōu)先級別最高的一個進行編碼。·74ls148 8線-3線bcd優(yōu)先編碼器輸入：0-7 （ i0i7 ）為數(shù)據(jù)輸入端（低電平有效）；ei（st）為選通

4、輸入端。輸出：a2a0 （y3y1）為編碼輸出( 反碼輸出）端；gs （yex）為擴展輸出端；e0 （ ys ）為選通輸出端。ei(st):輸入使能端ei=0 允許編碼；ei=1 禁止編碼gs(yex):擴展輸出端gs=0時，表示a2、a1、a0有編碼輸出。eo(ys):級聯(lián)控制eo與優(yōu)先級別低的相鄰編碼器的ei端相連,eo=0時,允許優(yōu)先級別低的相鄰編碼器工作；否則禁止優(yōu)先級別低的相鄰編碼器工作。2、譯碼器·把某種編碼轉化為對應的信息，這種組合邏輯電路稱為譯碼器。譯碼器常分為二進制譯碼器、bcd譯碼器、顯示譯碼器。·在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將譯碼輸出顯示成十進制數(shù)字或其他符

5、號。因此，希望譯碼器能同顯示器配合使用，或者直接能驅動顯示器，這種類型的譯碼器稱為顯示譯碼器。·最常用的顯示譯碼器是能驅動七段顯示數(shù)碼管的bcd七段字形譯碼器。·七段字形數(shù)碼顯示器又稱為數(shù)碼管。根據(jù)發(fā)光材料的不同又分為熒光、液晶（lcd）和發(fā)光二極管（led）等多種七段數(shù)碼管。·74ls47-bcd-七段譯碼器/驅動器用來驅動共陽極的數(shù)碼管·7段譯碼器的作用是將dcba輸入的4位bcd碼譯成與之對應的七段字型輸出信號，用于驅動數(shù)碼管。·lt：數(shù)碼管測試輸入端，lt=0且bi=1時，數(shù)碼管各段全亮。·bi/rbo：消隱輸入/串行消隱輸出

6、端。為線與邏輯，用作消隱輸入/串行消隱輸出。 bi=0時，所有的段輸出禁止，數(shù)碼管各段全黑，處于熄滅狀態(tài)。用rbo=0輸出信號可以控制多位數(shù)碼管滅零。只需將rbo與要求同本片同時滅零的其它顯示譯碼器的rbi相連，便可實現(xiàn)。·rbi：滅零輸入使能端。當rbi=0且dcba輸入為0，lt=1時，數(shù)碼管各段全滅。而dcba輸入為其它值時，數(shù)碼管都能顯示對應的數(shù)碼。利用此功能可以對無意義的數(shù)碼進行消隱。3、與非門74ls00 74ls00是一個與非門組合集成片子，其中包含四個與非門。4、七段led共陽數(shù)碼管 led七段數(shù)碼管由7個發(fā)光二極管組成。發(fā)光二極管工作電壓為1.5v3v，一般工作電流

7、為幾ma十幾ma 。·按不同的驅動方式，數(shù)碼管可分為共陰極和共陽極兩種接法。·使用時每個二極管支路均應接限流電阻，以防二極管因電流過大而損壞。5、加法器74ls28374ls283是4位二進制超前進位全加器。全加器是實現(xiàn)二進制加運算功能器件。用4位二進制加法器構成bcd碼加法器，當運算結果（和）小于或等于1001時，bcd碼加法與4位二進制加法結果相同；當和數(shù)大于1001時，由于bcd碼是逢十進一，而4位二進制加法是逢十六進一，因此要在組間進位方式上加一個校正電路，即在4位二進制數(shù)相加結果大于9（1001）時，電路再自動加6（0110）。六、元件清單：元件名稱數(shù)量編碼器74

8、ls1482與非門74ls002譯碼器74ls472七段共陽數(shù)碼管2加法器74ls2831導線，焊錫若干按鍵16電路板（單聯(lián)板）1270電阻14七、仿真電路電路原理圖八、調試過程中遇到的問題及解決方法在仿真過程中，電路工作正常，但沒有滅燈功能，即在沒有任何輸出情況下，還是顯示為零。這樣，不管是按下“零”還是沒有輸入，均顯示為零。為了改正這一缺陷，使兩個74ls148的gs端經過一個與非門接到個位的74ls47的bi/rbo端。這樣，當沒有任何輸入時，74ls148的gs端輸出為高電平，經過一個與非門，輸出低電平，使得74ls47不工作，即實現(xiàn)了滅燈功能。九、分工張春圓：焊接電路板陳華濤：仿真電

9、路、撰寫實驗報告成冠雄：買元件、撰寫實驗報告10、 實驗心得體會在本次試驗中，電路仿真應該是一個并非容易的事情。首先要弄明白各個芯片的功能和其各個管腳的作用。在此基礎上，搭接線路，并進行調試。當最終結果顯示無誤時，有一種小小的成就感油然而生。有了仿真電路圖，接下來就是焊板子。在焊接時，由于將一個74ls00的接地線接錯，是的結果一半錯誤一半正確。于是，線檢查接地線和接電源線，終于檢查除了錯誤所在。在此次試驗中，不緊學會了一些元件的應用和數(shù)字電子技術的知識，更重要的是學會了怎樣去分析問題，發(fā)現(xiàn)了問題之后，怎樣去解決問題。還記得剛聽到老師介紹實驗的時候，我以為不會很難做,就是用開關控制數(shù)碼管顯示幾

10、個數(shù)字而已，跟上學期做的模電實驗應該差不多。但是，開始設計實驗電路的時候，我恍然間意識到，我的想法太幼稚了。最開始的時候，我們小組成員沒有很好的交流，兩天都沒有什么進展?？吹缴磉吰渌男〗M已經有的開始焊接電路了，我們都有些著急了。坐到一起商量了一整個晚上，通過查書，上網檢索，在multisim上繪制了各種電路，絞盡腦汁，但結果很讓人失望，電路沒有設計好，還搞得大家頭暈腦脹。最后沒了辦法，就與其他的進度比較快的小組交流了一下，參考了數(shù)電實驗書的參考電路，在這些基礎上設計連接出了具有滅零功能的電路。電路設計出來只是開始，看著布滿線的電路圖就能想象的到焊接電路又會是一件難事。果不其然，開始的布局就開

11、始讓人頭疼了。我起初想先用protel繪制一下，設計一下整體的布局。但是為了節(jié)省時間，我最后決定親手在紙上畫，查找每個芯片的管腳圖并翻轉，方便板子的焊接。萬事俱備，剩下的就是在實驗室安心焊電路了。為了讓焊出來的電路板看上去好看一點，我們用了兩種顏色的導線。有的地方甚至我們三個人一起上了手，經過了不知道多少次的焊焊接接，終于是焊出了滿意的電路板，興沖沖的跑去測試，卻被澆了一盆冷水。數(shù)碼管只顯示一部分數(shù)，而且原本的滅零現(xiàn)在卻是顯示11。看著這么復雜的電路，我頓時絕望了。但平復下來，我們慢慢分析了一下顯示的結果。因為滅零功能沒有實現(xiàn)，所以我們最先想到了74ls47n的rbi接入電平是否是低電平，結果用電壓表測得是高電平，還發(fā)現(xiàn)當改變輸入的時候，一直不會出現(xiàn)低電平，那就是與非門出現(xiàn)了問題。最后才發(fā)現(xiàn)，74ls00的gnd管腳沒有接地，芯片沒有工作，所以與非門的輸出相當于斷開，一直處于高電平。重新調整了電路后，實現(xiàn)了所有的功能，成功的時候大家真的是就差大聲地喊出來了。 經過這次的實驗，著實讓我提高了不少。加深了我對數(shù)字電子技術課本里的理論的認識,提高了自己的實驗操作能力和創(chuàng)新能力。同時，也培養(yǎng)了自己的團隊精神、交流能力、獨立思考能力等。通過這次實驗，首先鍛煉了我的實際動手能力，充分體現(xiàn)了理論結合實