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1、編碼譯碼顯示電路第1頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二胡俊杰2005.3數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路第2頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)二編碼、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)中各種故障的檢測(cè)、排除。學(xué)習(xí)編碼器原理及使用。熟悉七段譯碼器的邏輯功能和使用。掌握七段顯示器的使用方法。熟悉組合電路的應(yīng)用。學(xué)習(xí)復(fù)雜電路分步接線、測(cè)試、排故、驗(yàn)證。第3頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)二編碼、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)試譯碼顯示電路。(4個(gè)開關(guān)輸入編碼,1個(gè)數(shù)碼管輸出)測(cè)試8輸入優(yōu)先編碼器。(8個(gè)開關(guān)輸入,1個(gè)數(shù)碼
2、管輸出)設(shè)計(jì)10輸入優(yōu)先編碼器。 (10個(gè)開關(guān)輸入,1個(gè)數(shù)碼管輸出)設(shè)計(jì)16輸入優(yōu)先編碼器。選做(16個(gè)開關(guān)輸入,2個(gè)數(shù)碼管輸出)低位編碼轉(zhuǎn)為原碼高位編碼4位二進(jìn)制轉(zhuǎn)為兩位十進(jìn)制顯示譯碼數(shù)碼管數(shù)碼管顯示譯碼如輸入開關(guān)小于等于10個(gè),可直達(dá)。8個(gè)開關(guān)8個(gè)開關(guān)第4頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路1. 復(fù)習(xí)基本組合電路、編碼器、譯瑪器、顯示器及加法器的基本原理。2. 熟悉實(shí)驗(yàn)中用到的集成塊的工作原理和使用方法。3. 按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求繪出各個(gè)原理圖。4. 共陽極與共陰極七段顯示發(fā)光管有何區(qū)別,在使用上如何處理? 5. 將共陽極七段顯示發(fā)光管LED改
3、為共陰極七段顯示發(fā)光管LED,對(duì)電路如何處理?6. 在第4題中如果十位數(shù)字為0時(shí),要求數(shù)碼管無顯示,如何實(shí)現(xiàn)。7. 如只顯示輸入編碼號(hào)大于5的開關(guān)號(hào),又需要增加什么電路?由多個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的電路組成一個(gè)復(fù)雜電路時(shí),如何逐步接線并驗(yàn)證,如果遇到問題,如何將出問題的范圍縮小或分離,以方便排除故障。 預(yù)習(xí)要求與思考題 第5頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)二編碼、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)原理 編碼器是將具有某種特定含義信號(hào)的譯成二進(jìn)制代碼的電路,根據(jù)需要編碼器的種類很多,實(shí)驗(yàn)中我們選用廣泛使用的集成8-3優(yōu)先編碼器74LS148。共有9個(gè)輸入引腳,一個(gè)使能端和8個(gè)編碼輸入,均為
4、低電平有效,即輸入0表示有數(shù)入,07輸入的優(yōu)先級(jí)由低到高,優(yōu)先級(jí)高的輸入有效時(shí),優(yōu)先級(jí)輸入不起作用。輸出為反碼,如原碼輸出是“000”,實(shí)際輸出是“111”。CS是工作狀態(tài)標(biāo)志,當(dāng)有1路輸入有效(輸入0)時(shí)CS=0。實(shí)驗(yàn)中可以理解為對(duì)多個(gè)電平開關(guān),對(duì)其所在位置進(jìn)行二進(jìn)制編碼 。輸 入輸 出EI0 1 2 3 4 5 6 7A2 A1 A0CS Eo1000000000 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1x x x x x 0 1 1x x x x 0 1 1 1x x x 0 1 1 1 1x x 0 1
5、 1 1 1 1x 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 1 11 1 10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 11 00 10 10 10 10 10 10 10 1第6頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)二編碼、譯碼、顯示電路可以將多片編碼器擴(kuò)展成更多二進(jìn)制碼,通過高位使能輸出去控制低位編碼器的使能輸入,實(shí)現(xiàn)芯片之間的優(yōu)先級(jí),當(dāng)高位有信號(hào)輸入有效時(shí)Eo=1,使低位片的輸入無效,而高位片無輸入時(shí)Eo=0,低位片的輸入有效,再將輸出作相應(yīng)處理,如下圖所示。 控制優(yōu)先級(jí)第7頁,共17頁,2022
6、年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)二編碼、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)中使用74LS283全加器,它將2進(jìn)制數(shù)A0A1A2A3和B0B1B2B3相加,和由S0S1S2S3輸出,A3、B3、C3是高位,C1為進(jìn)位輸入,Co為進(jìn)位輸出。引腳圖見下圖。 A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0+ C-1Co C3 C2 C1 C0第8頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路 數(shù)碼顯示器采用八段發(fā)光二極管顯示器,它可直接顯示出譯碼器輸出的十進(jìn)制數(shù)字形。七段發(fā)光顯示器有共陰接法和共陽接法兩種:共陰接法就是把發(fā)光二極管的陰極都接在一個(gè)公共點(diǎn)
7、(接地),其引腳排列和內(nèi)部原理如下圖(a)所示, 配套的譯碼器為CD4511,74LS48等;共陽公共點(diǎn)接法相反,它是把發(fā)光二極管的陽極接在一起(Vcc),配套的譯碼器為74LS46,74LS47等,其引腳排列和內(nèi)部原理如下圖 (b) 所示。 第9頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路 實(shí)驗(yàn)中選用的CD4511是一個(gè)BCD碼七段譯碼器,并兼有驅(qū)動(dòng)功能,內(nèi)部沒有限流電阻,與數(shù)碼管相連接時(shí),需要在每段輸出接上限流電阻,引腳排列見下圖 十進(jìn)制或功能輸 入輸 出字型LED C B Aa b c d e f g0123456789000000000
8、011111111110 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 111111111111 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 10 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1消 隱鎖 定燈 測(cè) 試1110 010 0 0 0 0 0 0鎖定在上一個(gè)LE=01 1 1 1 1 1 1第10頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)
9、30分,星期二實(shí)驗(yàn)箱中的顯示器實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路內(nèi)部已接好CD4511驅(qū)動(dòng)內(nèi)部已接好限流電阻公共端已接好Vcc或地?cái)?shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g七段連到公共輸入端,并內(nèi)接驅(qū)動(dòng)。每個(gè)數(shù)碼管的共陽端,單獨(dú)有控制輸入,內(nèi)部已接好驅(qū)動(dòng)。此接線主要用于掃描。第11頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二測(cè)試譯碼顯示電路,按右圖接線,控制端和數(shù)據(jù)輸入接電平開關(guān)。 LE0, 1 , 1時(shí)在輸入數(shù)據(jù)00001001,觀測(cè)數(shù)碼管顯示的字型。如輸入數(shù)據(jù)超出范圍,會(huì)有什么現(xiàn)象?分別測(cè)試三個(gè)控制端的作用,一次只讓一個(gè)控制端的輸入有效。如何才能體現(xiàn)譯碼器的鎖定功能。接線步驟:數(shù)碼管各段輸
10、入直接接電平開關(guān),測(cè)試數(shù)碼管。數(shù)碼管的輸入端改接CD4511輸出,在正常顯示條件下輸入數(shù)據(jù)。測(cè)試控制引腳。驗(yàn)證思考題答案。實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部已接好思考:如果CD4511輸入是3位或更少,多余引腳如何處理。注意:接線改動(dòng)時(shí),原來臨時(shí)接線必須拆除,如數(shù)碼管的輸入端改為接CD4511輸出腳時(shí),原來與電平開關(guān)的接線必須拆除。第12頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)試優(yōu)先編碼器:輸入的8個(gè)開關(guān)通過74LS148優(yōu)先編碼器編碼成二進(jìn)制碼,經(jīng)過非門轉(zhuǎn)化成原碼,經(jīng)過顯示譯碼,由數(shù)碼管顯示。接地原接開關(guān)的線拆除后,改接74
11、148輸出74148輸出加非門后轉(zhuǎn)為原碼利用Eo的變化使沒有開關(guān)有效時(shí),數(shù)碼管消隱。第13頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容第2題的輸入開關(guān)改為10個(gè),需要兩片74LS148構(gòu)成164編碼器,但顯示仍只需1個(gè),設(shè)計(jì)電路圖,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。提示:比較第3小題和第2小題,可以發(fā)現(xiàn)是在第2小題的接線基礎(chǔ)上增加一個(gè)芯片,并對(duì)第2小題的接線作小改動(dòng),利用CS和CD4511的消隱功能,在無開關(guān)撥下時(shí),不顯示。改為與非門8個(gè)開關(guān)輸入和10個(gè)開關(guān)輸入作改動(dòng)控制優(yōu)先級(jí)加非門第14頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼
12、、顯示電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將第2題的輸入開關(guān)改為16,需要兩片74LS148構(gòu)成164編碼器,同時(shí)顯示輸出需要兩位,用十進(jìn)制數(shù)顯示。輸入開關(guān)編號(hào)小于10時(shí),個(gè)位顯示數(shù)字與編碼輸出一致,十位顯示0;當(dāng)你撥下大于9的開關(guān)后,編碼器輸出轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制后,低位7段顯示器顯示個(gè)位數(shù)字,十位顯示1。若同時(shí)撥下幾個(gè)按鍵,優(yōu)先級(jí)別的順序是15到0。設(shè)計(jì)電路圖,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。提示:編碼器的輸出大于9時(shí),需要將4位2進(jìn)制數(shù),轉(zhuǎn)換為2位10進(jìn)制數(shù),顯示的十位數(shù)為1(實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)發(fā)光二極管),而個(gè)位數(shù)的值為編碼器的輸出值加6。Y=A3A2A3A11 時(shí) A3A2A1A0的值大于9。 4位全加器9輸出0 輸出6進(jìn)位顯示值9時(shí)4位二進(jìn)制轉(zhuǎn)2位十進(jìn)制個(gè)位顯示譯碼十位顯示譯碼輸入4位2進(jìn)制數(shù)YABS第15頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二實(shí)驗(yàn)二 編碼、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟,畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,簡(jiǎn)述原理。用自己的體會(huì)描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說明如何體現(xiàn)輸入優(yōu)先級(jí)。分析對(duì)復(fù)雜電路圖如何逐步接線驗(yàn)證,遇到問題如何查找和排除。第16頁,共17頁,2022年,5月20日,20點(diǎn)30分,星期二發(fā)生故障的原因和檢測(cè) 電源未開、電源壞 開關(guān)壞 導(dǎo)線斷(每段都有可能) 實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部線路斷路或開路 集成塊壞 電平
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