實(shí)驗(yàn)三譯碼顯示電路資料

1、SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法2、熟悉數(shù)碼管的使用二、實(shí)驗(yàn)儀器及器件：1、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬用表、示波器。2、器件：74LS48X1,74LS194X1, 74LS73X1,74LS00X2三、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：1、復(fù)習(xí)有關(guān)譯碼顯示原理。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，畫出所需的實(shí)驗(yàn)線路及記錄表格。四、實(shí)驗(yàn)原理：1、數(shù)碼顯示譯碼器：（1）七段發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼管LED數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，圖（一）（a）、（b）為共陰管和共陽管的電路，（C）為兩種不同出線形式

2、的引出腳功能圖。一個(gè)LED數(shù)碼管可用來顯示一位 0-9十進(jìn)制數(shù)和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。小型數(shù)碼管（0.5寸和0.36寸）每段發(fā)光二極管的正向壓降，隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙色）的顏色不同略有差別，通常約為22.5V，每個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在510mA。 LED數(shù)碼管要顯示 BCD碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專門的譯碼器，該譯碼器 不但要完成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力。h乜CH 一 s s - e o s dil CailVT-sljg h -r¥l s fwT f is o e WTd0 c £ * b CH O a（a）共陰連接rr電平驅(qū)動(dòng)（b）共陽連接ro"

3、;電平驅(qū)動(dòng)）SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路g f Ga bI1 Iabe|chee d ©c bMg f ©a | | |b Ifagberfh«1t r i1e d ® c hM（共陰）等，本實(shí)驗(yàn)系 LED數(shù)碼管。滅零輸入端，錯(cuò)誤！未找D - BCD輸出“ 1"有效，用來驅(qū)動(dòng)共 燈測(cè)試輸入端，錯(cuò)誤！未/錯(cuò)誤！未找到引用源。-作為輸入圖（二）74LS幅引騰捋列碼輸入端，a、b、c、陰極LED數(shù)碼管。找到引用源。=“ 0”到引用源。=“ 0”時(shí),使用時(shí)，滅燈輸入控制

4、（c）符號(hào)及引腳功能圖（一）LED數(shù)碼管（2）BCD碼七段譯碼驅(qū)動(dòng)器此類譯碼器型號(hào)有 74LS47（共陽），74LS48（共陰），CC4511采用'74LS48 BCD碼鎖存/七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)共陰極圖（二）為74LS48引腳排列。其中 A、B、C、 d、e、f、g譯碼輸出端，錯(cuò)誤！未找到引用源。時(shí)，譯碼輸出全為“ 1 ”錯(cuò)誤！未找到引用源。 不顯示多余的零。錯(cuò)誤！未找到引用源。端;作為輸出端使用時(shí)，滅零輸出端。2、掃描式顯示對(duì)多位數(shù)字顯示采用掃描式顯示可以節(jié)電，這一點(diǎn)在某些場(chǎng)合很重要。對(duì)于某些系統(tǒng)輸出的的數(shù)據(jù)，應(yīng)用掃描式譯碼顯示，可使電路大為簡(jiǎn)化。有些系統(tǒng)，比如計(jì)算機(jī)，某些A/D

5、轉(zhuǎn)換器，是以這樣的形式輸出數(shù)據(jù)的：由選通信號(hào)控制多路開關(guān)，先后送出（由高位到低位或由低位到高位）一位十進(jìn)制的BCD碼，如圖（三）所示。圖中的 Ds稱為選通信號(hào)，并假定系統(tǒng)按先高位后低位的順序送出數(shù)據(jù)， 當(dāng)Ds1高電平送出千位數(shù)，Ds2高電平送出百位數(shù)， 一般Ds的高電平相鄰之間有一定的間隔，選通信號(hào)可用節(jié)拍發(fā)生器產(chǎn)生。如圖（四）所示，為這種系統(tǒng)的譯碼掃描顯示的原理圖。圖中各片LED （共陰）的發(fā)光段并連接至譯碼器的相應(yīng)端，把數(shù)據(jù)輸入的相應(yīng)權(quán)端與系統(tǒng)輸出端相連，把各位選通端反相后接相應(yīng)LED的公共端。f（A）使數(shù)據(jù)輸入是偽碼（8421BCD中的1010-1111）時(shí)使f（A）=0，偽碼滅燈。接譯

6、碼器的滅燈IB端，使不顯示偽碼。SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路什忖)D$3(個(gè)當(dāng))Ds4Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg74LS48A3 A2 A1 AOgQoQQi QSi74LSIMSoCP Dp Pi Da 6Qg JV« Qi Qi Qi Qj CP 気 S、74LS194UR % D. Dj Di 0)Dn, GNDL1SG1 ICLL1SG2, L1SG3 1cc 8 |L1SG4CC1BS日a b c d e f Bkf(A) °ft 1Ai3、四節(jié)拍發(fā)生器掃描顯示要求數(shù)

7、碼管按先后順序顯示。這就要求如圖（三）所示的選通信號(hào)。通常該類型的信號(hào)稱為節(jié)拍信號(hào)。如果使用的數(shù)碼管是共陰極型，則選通信號(hào)是圖（三）的反相。如圖（五）所示就是這種節(jié)拍信號(hào)發(fā)生器。圖（五）圖（六）圖中74LS194為移位寄存器。它具有左移、右移，并行送數(shù)、保持及清除等五項(xiàng)功能。其引腳圖如圖（六）所 示。其中錯(cuò)誤！未找到引用源。為清除端，CP為時(shí)鐘輸入端，、S2為狀態(tài)控制端，Dsr為右移數(shù)據(jù)串行輸入端，Dsl為左移數(shù)據(jù)輸入端，D。、D“D2、D3為并行數(shù)據(jù)輸入端，Q。、Qi. Q2、Q3為數(shù)據(jù)輸出端。其功能表如表（二）所示。節(jié)拍發(fā)生器工作開始時(shí)，必須首先進(jìn)行清零。當(dāng)錯(cuò)誤！未找到引用源。負(fù)脈沖過后Q

8、。、 Q1. Q2、Q3全為零。JK觸發(fā)器錯(cuò)誤！未找到引用源。=1，因而Si=So=1，實(shí)現(xiàn)并行送數(shù)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖的上升沿到達(dá)后，置入0111, CP下降沿到達(dá)后 Q=0，即Si=0，So=1，實(shí)現(xiàn)右移功能。在 CP作用下輸出依次為1011, 1101, 1110,第四個(gè)CP下降沿到達(dá)后又使 Q=1，實(shí)現(xiàn)第二個(gè)循環(huán)。五. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、按表（二）測(cè)試 74LS19402、按圖（五）實(shí)現(xiàn)四節(jié)拍順序脈沖發(fā)生器。SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路3、 按圖（四）實(shí)現(xiàn)四位掃描譯碼顯示電路。采用內(nèi)容（2）順序脈沖作為 Ds信號(hào)。

9、8421BCD碼用邏輯模擬開關(guān)輸 入。4、自行設(shè)計(jì)電路在 4聯(lián)裝LED數(shù)碼管同時(shí)顯示出 8位學(xué)號(hào)。六、預(yù)習(xí)報(bào)告1:測(cè)試 74LS1940將74LS194的Cr '、S1、S0分別接入邏輯模擬開關(guān) DO D1、D2, D0D3接入另一組邏輯模擬開關(guān)，Q0Q3接入LED顯示器，即可按照表（二）進(jìn)行測(cè)試。本人在實(shí)驗(yàn)中是通過接入顯示燈和示波器分析各種狀態(tài)來判斷測(cè)試 是否正常。2:實(shí)現(xiàn)四節(jié)拍順序脈沖發(fā)生器。先在計(jì)算機(jī)上的數(shù)字電路模擬軟件 ISIS 7.1上模擬，我依照課本上的圖（五），連接好一個(gè)四節(jié)拍發(fā)生器， 之后用 模擬示波器來檢測(cè)電路的波形， 如果該電路能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的話， 波形應(yīng)該有節(jié)奏的

10、， 依次由高電平，變成低電平。 電路的連接如下：U3U2NOT'' rr iJ U1;A7JLS134Q 1 2 3 D D D D0 12 3 QQ Q Q1413DIO-5012345 7.7 丹此A1A-1A-1A1A1A10.I0.B2B3釦A1A2A3AJ阿鮎 WBOB1SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué) 號(hào)審批專業(yè)計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人2015年5月9日實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路如圖所示，A0,A1,A2,A3隨著時(shí)鐘，時(shí)鐘每過一個(gè)周期，A0，A1，A2，A3就依次由高電平變成低電平，所以的確打出了有序的四位節(jié)拍。3、采用內(nèi)容（2）順序脈沖

11、作為Ds信號(hào)。8421BCD碼用邏輯模擬開關(guān)輸入。根據(jù)題目提醒，采用內(nèi)容（2）順序脈沖作為Ds信號(hào)。8421BCD碼用邏輯模擬開關(guān)輸入。我從庫中調(diào)出一個(gè)四位 LED 顯示器，用內(nèi)容（2）的四位節(jié)拍輸入作為 LED的數(shù)碼管位選端的輸入。再將 74LS48的輸出連接到數(shù)碼管的 BCD 碼輸入，再用模擬開關(guān)控制 BCD碼的選擇。所以我們可以很輕松的得到實(shí)驗(yàn)電路圖如下：將頻率調(diào)到1Hz,將BCD碼的輸入設(shè)置為SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路0100,那么四塊LED依次顯示出2的數(shù)字。再將頻率調(diào)到 1000Hz，打開開關(guān)后，

12、4塊LED同時(shí)顯示出2，顯示如 下：說明，利用4節(jié)拍發(fā)生器，將頻率調(diào)到我們?nèi)庋蹮o法分辨的高頻率是，就可以讓四個(gè)LED同時(shí)發(fā)光（其實(shí)是余AQAaQBcQCDQDQERBHOFLTQG暉效應(yīng)）。所以該電路符合實(shí)驗(yàn)要求。4、自行設(shè)計(jì)電路在 4聯(lián)裝LED數(shù)碼管同時(shí)顯示出 8位學(xué)號(hào)。根據(jù)提示，我們可以用顯示內(nèi)容決定顯示位置通過74LS197來產(chǎn)生十六進(jìn)制或八進(jìn)制數(shù)， 繼而數(shù)碼管段選端， 從中挑選出需要顯示的數(shù)字， 由每一個(gè)數(shù)字去選 擇要顯示的位置，選擇位置可通過將顯示內(nèi)容的 BCD碼作為地址碼輸入 74LS138地址輸入端。確定了顯示位置后， 要通過所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生于節(jié)拍發(fā)生器具有相同變換速度的兩個(gè)顯示內(nèi)容

13、，分別作為前4和后4學(xué)號(hào)的段選輸入。所以說我先要通過 74LS197來產(chǎn)生一組十六進(jìn)制數(shù)接入數(shù)碼管的選端端，連接如下:J- 12D D D 12QQ Q=3u:2QBCIDEFQ DF1234SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)人實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路之后，從中挑選出需要顯示的數(shù)字，由每一個(gè)數(shù)字去選擇要顯示的位置，選擇位置可通過將顯示內(nèi)容的BCD碼作為地址碼輸入 74LS138地址輸入端。所以說我再將 74LS197的輸出連接到74LS138的輸入，但74LS138的輸入 只有三個(gè)接口，而 74LS197的輸出有四個(gè)，為了保持更新的頻率，

14、我將74LS197的Q0 Q1 Q2連接到74LS138的A B C上。再將74LS138的輸出Y0Y7連接到數(shù)碼管的位選端：將時(shí)鐘頻率調(diào)到1000Hz，測(cè)試電路，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重大的問題，如下:如圖所示，第一個(gè) LED只顯示8，第二個(gè)LED之顯示9，這是為什么呢？因?yàn)?，按照時(shí)鐘順序，1到8塊LED依次顯示0 1 2 3 4 5 6 7 8 9。但是這樣一來，第一個(gè) LED顯示0和8,第二個(gè)顯示1和9,但0和8重合之顯示8， 1和9重合只顯示9，為了避免這種情況，而且為了能按我的構(gòu)想顯示特定的數(shù)字，我決定對(duì)電路進(jìn)行改良。我的學(xué)號(hào)為14348189，所以在內(nèi)容為4時(shí)要讓第2和第4塊LED發(fā)光，那么將

15、74LS138的Y4連接到選位端2 和4上，同理數(shù)字3,8,9的實(shí)現(xiàn)也是如此。那么，問題來了，如何讓數(shù)字1實(shí)現(xiàn)而不被9所遮蔽呢？我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Q3Q0的電平為0001時(shí)，為數(shù)字1,位1001時(shí)為數(shù)字9,他們的區(qū)別就在于 Q3的點(diǎn)評(píng)的高低。所 以Q3與Y1的電平?jīng)Q定了是顯示 1還是顯示9.所以可以列出真值表如下：Q3Y1顯示000011101111（Ps:因?yàn)槭堑碗娖接行?，所以輸出?是，LED才會(huì)亮）SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人2015年5月9日實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路所以可得表達(dá)式如下:顯示=(Q3'Y1 ''所

16、以綜合上述，可得改進(jìn)電路如下:-U2aVDillQI4ZQ3«LK1iMILKZPLHP.豪；：;也：勺赫才 - U r E"4T g 嵐0HQIgairiiBOGE1U）4FLTg將頻率調(diào)至1000Hz,測(cè)得LED顯示如下:成功的顯示了我的 8位學(xué)號(hào)。所以，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)要求，該電路是可行的。SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、按表（二）測(cè)試 74LS佃40將74LS194的Cr'、S1、SO分別接入邏輯模擬開關(guān)DO D1、D2, D0D3接入另一組邏輯模擬開關(guān)，Q0Q3接入LED顯示器，即可按照表

17、（二）進(jìn)行測(cè)試。讓D0D3接上低電平，Dsr Dsl接上高電平，時(shí)鐘 Cp接到正脈沖。下面原始狀態(tài)第一次脈第二次脈沖第三次脈沖分五組情況進(jìn)行測(cè)試：A:Cr S1 SO =1 0 1 右移首先，LED的燈是全滅的,射一次正脈沖，從左到右,第四次脈沖B Cr S1 SO =1 1 0 左移 首先，LED的燈是全滅的,1原始狀態(tài)第一次脈沖次正脈沖，從右到左,LED燈依次點(diǎn)亮，如圖所示:LED燈依次點(diǎn)亮，如圖所示:第二次脈沖第三次脈沖SUN YAT-SEN UNIVERSITY第四次脈沖原始狀態(tài)院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人LD1接低電平。之后，發(fā)射一次脈沖,發(fā)射一次脈沖C Cr S1

18、 SO = 0 X當(dāng)我發(fā)射一次脈F Cr S1 SO = 1 1現(xiàn)在我改變?cè)O(shè)置 余的燈都亮了。零的燈全滅LED燈，除了第2盞燈沒亮，其接下來記初始狀態(tài)1秒后E Cr S1 SO = 1 0 0 保持現(xiàn)在，我再次改變?cè)O(shè)置，將DO D1 D2 D3全部接到高電平。發(fā)射脈沖，但是，LED燈的顯示沒有改變，仍然保持上次設(shè)置的情況，如上圖所示。經(jīng)過一系列的測(cè)試，我已初步掌握，74LS194的功能。加強(qiáng)了對(duì) 74LS194的認(rèn)識(shí)和功能的應(yīng)用。2、按圖（五）實(shí)現(xiàn)四節(jié)拍順序脈沖發(fā)生器我按照在預(yù)習(xí)報(bào)告中所畫出的電路圖，在實(shí)驗(yàn)箱中按順序連接好，各個(gè)原件，不過為了觀察方便，我并沒有使 用邏輯分析儀，而是直接將 QA

19、QBQCQD的輸出連接到LED燈上面，這樣可以十分直觀的觀察四節(jié)拍順序發(fā)生器的功能，并把時(shí)鐘脈沖輸入的頻率調(diào)成1Hz以便肉眼觀察。錄LED燈的情況。SUN YAT-SEN UNIVERSITY院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè) 計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)人實(shí)驗(yàn)題目：譯碼顯示電路2秒后3秒后4秒后5秒后由此可見，四節(jié)拍順序發(fā)生器，周而復(fù)始的，以時(shí)鐘輸入的周期為時(shí)間差的，輸出一個(gè)低電平。所以該電路設(shè)計(jì) 達(dá)到了實(shí)驗(yàn)要求，是成功的。3、按圖（四）實(shí)現(xiàn)四位掃描譯碼顯示電路。采用內(nèi)容（2）順序脈沖作為Ds信號(hào)° 8421BCD 碼用邏輯模擬開關(guān)輸入。根據(jù)題目提醒，采用內(nèi)容（2）順序脈沖作為 Ds信號(hào)。8421BCD碼用邏輯模擬開關(guān)輸入。我從庫中調(diào)出一個(gè)四位 LED顯示器，用內(nèi)容（2）的四位節(jié)拍輸入作為L(zhǎng)ED的數(shù)碼管位選端的輸入。依據(jù)我在計(jì)算機(jī)模擬的電路圖，我，按順序依次連接各個(gè)原件。并將BCD碼輸入端P10 P11 P12 P13調(diào)成1110以便顯示出7.之后，先將脈沖的輸入調(diào)至1Hz，觀察數(shù)碼管