数电课程设计-数码管显示控制器的设计与实现..doc

PAGE PAGE 1 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc 引 言 1 HYPERLINK \l _Toc 1设计背景 2 HYPERLINK \l _Toc 1.1设计任务 3 HYPERLINK \l _Toc 1.2设计要求 3 HYPERLINK \l _Toc 1.3指导思想 4 HYPERLINK \l _Toc 2方案论证 4 HYPERLINK \l _Toc 2.1方案说明 4 HYPERLINK \l _Toc 2.2方案原理 4 HYPERLINK \l _Toc 3电路的设计与分析 5 HYPERLINK \l _Toc 3.1电路的总体设计 5 HYPERLINK \l _Toc 3.2电路的原理框图 5 HYPERLINK \l _Toc 3.3元电路的设计与分析 6 HYPERLINK \l _Toc 3.3.1多谐振荡电路的设计与分析 7 HYPERLINK \l _Toc 3.3.2计数电路的设计与分析 8 3.3.3 HYPERLINK \l _Toc 译码显示电路的设计与分析 9 HYPERLINK \l _Toc 4.1脉冲产生电路的仿真 10 HYPERLINK \l _Toc 4.2总电路的仿真 11 HYPERLINK \l _Toc 5心得与体会 12 引言 HYPERLINK /search/nic__0.html \t _blank 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（ HYPERLINK /search/nic__0.html \t _blank LED，light-emitting diode），液晶 HYPERLINK /nic/显示屏.html \t _blank 显示屏（ HYPERLINK /nic/LCD.html \t _blank 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，完成对数码管显示控制器的设计、装配与调试。 1.2设计要求 （1）能自动一次显示出数字 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），0、1、0、1、2、3、4、5、6、7(音乐符号序列)；然后再从头循环； （2）打开电源自动复位，从自然数列开始显示。 1.3指导思想 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。 2.方案论证 2.1方案说明 该设计的关键是对74LS153的输入端的强制置数的处理，设计要求产生奇数，实际上就是将第一个74LS153的1C1强制置1；要求产生偶数，实际上就是把第一个74LS153的1C2强制置0；要求产生0-7的音乐符号，实际就是把第二个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：两个74LS160和两个 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。 2.2方案原理 首先，用一个555构成多谐振荡器产生大约1HZ的脉冲，脉冲可以使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译码最终使数码管按要求依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9