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学院：数据科学与计算机学院 专业：软件工程 姓名:二二 学号：*********
日期：2018年5_月21日
实验题目：译码显示电路
预习报告
.译码显示原理
1.数码显示译码器
（1）七段发光二吸管（LED数码管
LED!攵码管杲目前最常用的数字显示器’图（一）（ah （b脚共阴管和共阳管 的电路，（匚厉两种不同出线形式的引出脚功能亂（注；实验室实验箱上数码管 为共阴四位数昭管）
f LCD数码管可用来显示一位9十进制数和一个小数点。小型数码管 （05寸和036寸）每段发光二极管的正向压降'随显示光（通常为红、绿、黄、 橙色）的颜色不同略苞差别，通舞约为2-2.5Vr每个发光二扱管的点亮电流在 5~ 10mA LE觀码管要显示BC昭所表示的十进制数字就需要有一个专门的译 码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力◎
& b c d e f
& b c d e f g h
Q b d e f K h
M0
⑻共阴连接（HTJ观平驱瑚）（b）共阳il接（P 电平职动）
戸一灯测试输入端「r= ? 时，译码输出全为r
戸一灯测试输入端「r= ? 时，译码输出全为r
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A1-
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8 a
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图（二）74LS4SIHJ排列
（C）符号及引脚功能
图｛-） LED数码管
（2） BCDE七段译码驱动器
此类译码器型号有了4LS4了（共阳74LS48（共阴）” CC4511（共阴）等，木实验系 采用74LS48 B匚码锁存/七段译码/驱动器。驱动共阴极LED^I码管。
图（二）为74LS4?脚排列“其中
￡ AL A2 Z8— BCM马输入端
曰h C d巳f g—谦马输出端'输岀T有效,用来驱 动共阴极LE购码管*
RBI—灭零输\端”丽二?时「不显示多余的零。
BI/RBO—作为输入使用时，灭灯输入控制端；作为输
出端使用时，灭零输出端。
从!注:在实验箱上使用了两个4位数码管，対应已经连接好74L540如图（ 实验时无需再连线』74LS48只保留引岀了 Al AL电X8四砖脚。缺鎊钮翔勺 P1Q Pit P12 P13 （P2Q P21 P22 P23 代表第一（二）块数码管的 BCD 码（即血At坨 用端）输入DIGJDIG沓别代表8位数码管的位选端.
从!
2?扫描式显示
对多位数字显示采用扫描式显示可以节电「这一点在某些场合很重要竹对于
某些系嘔出的的数据J应用扫描式译码显示「可使电路大为简化。利用数码管 的余辉效应和人眼的视觉暂留效鱼 虽然在某一时刻只有一^码管在显示「但 人I艮看到的是多个数码管 侗时”被舷的效果夕有些系统「上创计算机.某些 A/饕换器.是以这样的形式输出数据的：由选谨信号揑制多路开关「先后送出
（由高位到低位或由低fiSU高位）T十进制的BCD码却图（三）所示'图中 的Ds称为选通信号’并假走系统按先高位后低位的顺序送出数据「当DM低电 平送出千位数’匹2低电平送出百位数「…一般 Ds的低电平相邻之间有一走 的间嗝「选通信号可冃节发生器产生口
如图（四｝所示「为这种系铳的译码扫斶显示的原理圏.圏中各片LED （共 阴）的发光段井连接至译码器的相应蛙'把数撼输入的相应端与系统输岀端相连*
把昔位选倉金反向后垒咱应LED的公共端。
0?珂百位）啊十位｝图（三丿财个位）IDIG1
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DIG2
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74LS48
A3 A2 Al AO
P13 P12 P11 P10 图(23)
3*四节柏发生器
扫描显示要求数码管按先后川话显示口这就要求如圈（三）所示的选通信号.通 竜该类型的信号称为节柏信岂如果使用的数码管是共阳极型「则选通信吕是图
B 图（:六）（三）倍号的反相「共阴极则与图〔三）信号一致D
B 图（:六）
图（五）
图中74L引9伪移位寄存器。它具有左移“右移「并行送瓠（S持及淸臨
等五项功皑 具引脚圏如图（六）所示.其中E为清除端，CF为竝绅轴入蹴 乐5为状态控制線狂尺为右移数据串行输入嵐氐为左移数据输入猛氐 [V 狂、6位并行数据输入请,QA Q& QG QD为数据输出请口其功能丢如 表（二）所亦U
节拍发生瞻工作开始时「必须首先进行清気当Cr负脉冲过辰QA QB
QC QD全为零◎ JK触发器Q=l因而勺七珂 实现并行送数。
当第一个脉;中的上升沿到达后，置入0111. CP下降沿到达后◎丸 即命Q
So=l实现右移功能乜在CP作用下输出依次为1011 1101 111Q第四个CP 下降沿到达后又?Q=1实现第二个循坏。
表（二）74LS194tJ能表
C?
S
So
工作狀态
0
X
X
1
0
0
保持
]
0
]
石移
1
1
0
左移
1
1
1
幷行谨歆
二、预习实验
按表（二）测试74LS194、简单制作四节拍发生器
按照书上图（五）连接电路图，检查是否符合节拍发生器 0111 1011 1101 1110的循环
用proteus制作如下电路：
J2_B r- i -f D D D n-J h路QK a4
J2
_B r- i -f D D D n
-J h路
Q
K a
4-
SR接高电平，DO置0 , D1D2D3置1，观察波形。
逻辑分析仪波形：符合节拍发生器 0111 1011 1101 1110的循环
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LUnuF1MhV5M Logic AnalyserAllAll
LU
nuF
1Mh
V5M Logic Analyser
All
All
All
3
实验报告
一、 实验仪器及器件
1.数字电路实验箱、示波器、数字万用表。
器件：74LS48, 74LS194, 74LS73, 74LS00
二、 正式实验
内容3 :数码管按照节拍顺序依次在对应数位上显示当前所设数字。
原理
（1）实验箱上数码管是共阴极，其位选通端 DIG1~DIG8均为低电平有效，所以
可直接将节拍发生器的输出接入即可，不用再加非门。
（2 ）实验箱上74LS48已与数码管连好，无须再连线。 74LS48只引出A3、A2、
A1、A0四个引脚分别依次对应两个四位数码管的 P13、P12、P11、P10和P23、
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P22、P21、P20作为数码管BCD码输入端。实验箱7段数码管已具备伪码灭灯 功能，因此电路设计不涉及伪码灭灯。
接 0-1 器
接模拟开关
用proteus仿真:
数码管依次显示0-9的bed码:
按照顺序显示
实验箱测试：
图片为20kHz，由于视觉效应看起来四个同时显示。实验箱上只显示数字“ 0”。
显示学号
本人学号由于有数字9，所以用到16进制计数器。
设计：
用74LS197制作十六进制输出，同时接到 74LS48和2个74LS138上， 74LS138选择该数字对应的数码管引脚，如：0000接到6和7，0001接到1， 依此类推。
用proteus仿真：
g 驚MC1
g 驚MC1
成功显示学号。
3?点阵图
设计：
实现从左上角到右下角这条线上的灯都不亮
只要让所有的row跟col同为高电平。
先用proteus仿真:ulfi然
先用proteus仿真:
ulfi然
实验箱也成功实现。（忘记拍图片了）
4.内容6 （加分项）：Basys 3上实现学号的切换
1?设计
用74LS90制作十进制输出，用74LS48将BCD码译成数码管的信号输入 用74LS138选择需要输出的数字。
切换的电路结构：
低电平使数码管显示数字，上面的电路会根据
开关的高低电平而选择相应的信号来源
2.proteus 仿真
开关接咼电平
开关接低电平
~I 屮 fLTJ
正确显示学号
按proteus 的电路用vivado同样做一个电路
由于排版不好有点乱
最后烧入Basys3版中
根据四节拍发生器的原理我认为数据选择器也可以当作发生器。
由于预习不够充分导致实验进展缓慢。
利用视觉效应可以通过调整脉冲频率达到所有所有数字“同时“亮的效果。
通过显示数码管、制作点阵图案，我认为节拍发生器应用应该十分广泛。