数电课程设计数码管显示控制器的设计与实现分析.docVIP

目录 引 言 1 1设计背景 2 1.1设计任务 3 1.2设计要求 3 1.3指导思想 4 2方案论证 4 2.1方案说明 4 2.2方案原理 4 3电路的设计与分析 5 3.1电路的总体设计 5 3.2电路的原理框图 5 3.3元电路的设计与分析 6 3.3.1多谐振荡电路的设计与分析 7 3.3.2计数电路的设计与分析 8 3.3.3译码显示电路的设计与分析 9 4.1脉冲产生电路的仿真 10 4.2总电路的仿真 11 5心得与体会 12 引言 显示器件是电子设备中不可缺少的部分，从灯泡，阴极射线管（CRT，cathode-ray tube）显示器，到发光二级管（LED，light-emitting diode），液晶显示屏（LCD，Liquid CrystalDisplay），显示器件的发展伴随着电子技术的不断发展。目前，在小型便携式电子设备中，LED和LCD显示器件成为主要的显示器件，其中发光二级管和IJED数码管，主要用于状态指示和数字字符显示，LCD主要用于文字和图形显示。LED数码管是用发光二级管组成字符笔画或点阵，用于显示简单字符和图形。最常用的是七段LED数码管，它用发光二级管组成数字字符8的七段笔画，至少可以显示十六进制数字的十六个字符，再加上一个小数点显示，常用于在电子设备上显示数字字符串。其特点主要在于使用简单，价格低廉，显示亮度高，功耗小，器件可靠性很高。本设计即利用逻辑芯片来实现数码管的控制显示 1.设计背景 1.1设计任务 根据已知条件，完成对的设计、装配与调试。 本设计将采用几个基本的数字集成的74系列（74LS153,555）芯片来完成所需要的数字逻辑显示功能（在七段数码管上按规律显示特定的数字）。本设计具有逻辑清晰、设计巧妙的特点，能很好的符合课程设计的要求该设计的关键是对74LS153的强制置数的处理，设计要求产生奇数，实际上就是74LS153的1C1强制置1；要求产生偶数，实际上就是把74LS153的1C2强制置0；要求产生0-7的音乐符号，实际就是把74LS153的2C3强制置0；也就是说产生十进制的的计数一直是不变的，它内部的技术依然是0-9的计数，我们只是在外部改变了它的输出而已，因此我们这个方案采用一个最简易的方案：个74LS0和74LS153，一个555作脉冲产生之用，一片74LS48译码，一个七段数码管作显示。首先，用一个555构成多谐振荡器产生大约HZ的脉冲，脉冲可以74LS160正常工作循环产生0—9的十进制数作为74LS153的输入，用74LS160的低两位输出作为两个74LS153的地址输入控制其输出。74LS160每循环0—9一次就会产生进位输出为74LS160提供一个脉冲，使其计数一次，74LS160在此处做为一个四进制的计数器。在脉冲作用下，74LS160的低两位循环产生00、01、10、11从而使74LS153输出相应的十进制数再经CD4511译码0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。 经以上的论证我们可知，这个方案在理论上分析是完全可行的，经我们仿真之后验证，此方案是完全可行的。 0001 0000 0000 0001 0011 0010 0001 0010 0101 0100 0000 0011 0111 0110 0001 0100 1001 1000 0010 0101 0011 0110 0100 0111 0101 1000 0110 1001 0111 通过上面的数列可发现如下规律：奇数列最末位都为1；偶数列最末位都为0,音乐数列的最高位都为0.因此该设计的关键是对74LS153的强制置数的处理，设计要求产生奇数，实际上就是74LS153的1C1强制置1；要求产生偶数，实际上就是把74LS153的1C2强制置0；要求产生0-7的音乐符号，实际就是把74LS153的2C3强制置0；也就是说产生十进制的的计数一直是不变的，它内部