2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>  學(xué)生姓名: 專(zhuān)業(yè)班級(jí): </p><p>  指導(dǎo)教師: 工作單位: </p><p>  題 目: 按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)與制作

2、</p><p><b>  初始條件:</b></p><p>  以0~9十個(gè)數(shù)符標(biāo)識(shí)十個(gè)按鍵</p><p>  當(dāng)有鍵按下時(shí),顯示其標(biāo)識(shí)符,并保持顯示符直到新的按鍵作用</p><p>  如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用,只響應(yīng)最先作用的按鍵</p><p>  要求完成的主要任務(wù): (包括課程設(shè)計(jì)

3、工作量及其技術(shù)要求,以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求)</p><p><b>  設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p><b>  方案比較及認(rèn)證</b></p><p><b>  系統(tǒng)框圖,原理說(shuō)明</b></p><p>  硬件原理,完整電路圖,采用器件的功能說(shuō)明</

4、p><p><b>  調(diào)試記錄及結(jié)果分析</b></p><p>  對(duì)成果的評(píng)價(jià)及改進(jìn)方法</p><p><b>  總結(jié)(收獲及體會(huì))</b></p><p><b>  參考資料</b></p><p>  附錄:器件表,芯片資料</p>

5、;<p><b>  時(shí)間安排:</b></p><p>  6月27日~6月30日:明確課題,收集資料,方案確定,仿真</p><p>  7月1日~7月4日:硬件電路制作與調(diào)試</p><p>  7月5日~7月8日;報(bào)告撰寫(xiě),交設(shè)計(jì)報(bào)告,答辯</p><p>  指導(dǎo)教師簽名:

6、 年 月 日</p><p>  系主任(或責(zé)任教師)簽名: 年 月 </p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  摘要Ⅰ</b></p><p><b>  1 任務(wù)及要求2</b><

7、;/p><p>  1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)2</p><p>  1.2 設(shè)計(jì)要求2</p><p><b>  2 設(shè)計(jì)方案2</b></p><p>  2.1 總體設(shè)計(jì)思想2</p><p>  2.2 總體邏輯功能圖2</p><p>  2.3 設(shè)計(jì)方案的選擇3

8、</p><p>  2.3.1 編碼電路的選擇3</p><p>  2.3.2 觸發(fā)電路的選擇5</p><p>  3 單元電路的功能說(shuō)明6</p><p>  3.1 單元電路的設(shè)計(jì)6</p><p>  3.1.1 按鍵控制電路6</p><p>  3.1.2 編碼電路8

9、</p><p>  3.1.3 觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)9</p><p>  3.1.4 邏輯反饋電路的設(shè)計(jì)10</p><p>  3.1.5 譯碼顯示電路的設(shè)計(jì)11</p><p>  3.2 整體電路的工作原理15</p><p>  4 利用Protues,Multisim仿真電路16</p>

10、<p><b>  5 結(jié)束語(yǔ)18</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>  附錄20</b></p><p><b>  摘要</b></p><p>  隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,

11、電子線路的設(shè)計(jì)工作也日益顯得重要。經(jīng)過(guò)人工設(shè)計(jì),制作實(shí)驗(yàn)板,調(diào)試再修改的多次循環(huán)才定型的傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法必然被計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所取代,因?yàn)檫@種費(fèi)時(shí)費(fèi)力又費(fèi)資源的設(shè)計(jì)調(diào)試方法即增加了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成本和周期,又受到實(shí)驗(yàn)工作場(chǎng)地及儀器的限制。因此,在EDA飛速發(fā)展的今天,EDA技術(shù)正慢慢領(lǐng)導(dǎo)著電子科技,同時(shí)慢慢進(jìn)入到生活的各個(gè)方面。 &

12、lt;/p><p>  本次按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)與制作,就是一次理論知識(shí)與EDA技完美結(jié)合。本次設(shè)計(jì)要求以0-9十個(gè)數(shù)符標(biāo)識(shí)十個(gè)按鍵,當(dāng)有按鍵按下時(shí),顯示其標(biāo)識(shí)符,并保持顯示符,并保持顯示指導(dǎo)新的按鍵作用,如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用,只響應(yīng)最先作用的按鍵,有點(diǎn)類(lèi)似于帶數(shù)字的搶答器,不過(guò)加了個(gè)數(shù)碼顯示管。</p><p>  關(guān)鍵詞:EDA技術(shù) 狀態(tài)掃描 數(shù)碼顯示 &l

13、t;/p><p>  按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>  1 任務(wù)及要求</b></p><p><b>  1.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>  1)以0-9十個(gè)數(shù)符標(biāo)識(shí)十個(gè)按鍵;</p><p>  2)當(dāng)有鍵按下時(shí),用數(shù)碼顯示管顯示其標(biāo)識(shí)數(shù)字

14、,并保持到新的按鍵作用;</p><p>  3)如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用,只響應(yīng)最先作用的按鍵。</p><p><b>  1.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>  本課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)10按鍵數(shù)字狀態(tài)掃描顯示電路,以0-9標(biāo)識(shí)十個(gè)按鍵,按下某一按鍵,數(shù)碼顯示管顯示相應(yīng)的數(shù)字。</p><p><b>  

15、2 設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>  2.1總體設(shè)計(jì)思想</b></p><p>  根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求,以及十個(gè)按鍵所對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系分析,得出設(shè)計(jì)及該電路大體需要按鍵控制電路、編碼電路、觸發(fā)電路、邏輯反饋電路、譯碼電路以及譯碼顯示,其中譯碼電路和譯碼顯示共同構(gòu)成了譯碼顯示電路。其控制關(guān)系如圖2-1所示。</p><p&

16、gt;<b>  圖2-1總體方案圖</b></p><p>  2.2總體邏輯功能圖</p><p>  按照按鍵控制電路的運(yùn)行狀態(tài)與數(shù)碼管的顯示數(shù)字的分析,總結(jié)寫(xiě)出不同開(kāi)關(guān)按下時(shí),數(shù)碼管的顯示,以滿(mǎn)足當(dāng)有開(kāi)關(guān)按下時(shí),用數(shù)碼顯示管顯示其標(biāo)識(shí)數(shù)字,并保持到新的按鍵作用,并且多個(gè)按鍵同時(shí)作用,只響應(yīng)最先作用的按鍵的任務(wù)要求。其關(guān)系如下表1。</p><

17、;p>  表1 開(kāi)關(guān)和數(shù)碼顯示的關(guān)系</p><p>  2.3設(shè)計(jì)方案的選擇</p><p>  在設(shè)計(jì)本電路時(shí),一共考慮過(guò)兩種方案。這兩種方案的不同點(diǎn)在于編碼的方法不同,觸發(fā)電路以及譯碼顯示電路的芯片選擇不同。下面簡(jiǎn)單的介紹一下這兩種方案。</p><p>  2.3.1.編碼電路的選擇</p><p>  方案一:用十個(gè)按鍵和門(mén)電

18、路組成的8421BCD碼編碼器</p><p>  此電路邏輯圖如圖2-2所示,增值表如表2所示,十個(gè)按鍵S0-S9分別對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)0-9,編碼輸出為ABCD和GS。</p><p>  對(duì)真值表和邏輯電路進(jìn)行分析,可得知:1.該編碼器為輸入低電平有效;2.再按下S0-S9中任意一個(gè)鍵時(shí),即輸入信號(hào)中有一個(gè)為低電平是GS=1,表示信號(hào)輸入,在本次設(shè)計(jì)中還可作為后續(xù)電路的反饋信號(hào),只有S0-

19、S9均為高電平時(shí)GS=0,</p><p>  圖2-2 用十個(gè)按鍵和門(mén)電路組成的8421BCD碼編碼器</p><p>  表示有無(wú)信號(hào)輸入,此時(shí)的輸出代碼0000為無(wú)效代碼。</p><p>  盡管用十個(gè)按鍵和門(mén)電路組成的8421BCD碼編碼器由以上諸多強(qiáng)大的功能,不過(guò)其門(mén)電路在實(shí)際中很難找到。我也曾經(jīng)想過(guò)用其他的門(mén)電路來(lái)代替圖2-2中的五輸入與非門(mén)但還是比較

20、復(fù)雜讓人望而卻步。這就是我不選此電路的一個(gè)重要原因。</p><p>  表2 十個(gè)按鍵8421BCD碼編碼器真值表</p><p>  方案二:由74LS147和非門(mén)組成的十進(jìn)制編碼電路</p><p>  此方案中用一個(gè)74LS147代替了方案一中大量的門(mén)電路,讓電路變得簡(jiǎn)化。美中不足的是74LS147只有九個(gè)輸入端,再加上74LS芯片后必須得加上四個(gè)非門(mén),讓

21、我感覺(jué)很麻煩,這也讓我一度放棄用這種編碼電路。后來(lái),我發(fā)現(xiàn)可以用反饋電路中的一個(gè)開(kāi)關(guān)代替“0”輸入開(kāi)關(guān),彌補(bǔ)了它的不足,這一點(diǎn)將在后續(xù)的反饋電路中加以說(shuō)明。所以采用此方案。</p><p>  2.3.2觸發(fā)電路的選擇</p><p>  方案一:由74LS373和反饋電路連接</p><p>  74LS373是一個(gè)八D鎖存器。我讓其使能端與反饋電路相連接,使得有

22、信號(hào)輸入后,反饋使能,鎖存信號(hào),使得其他信號(hào)不能輸入,實(shí)現(xiàn)如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用,只響應(yīng)最先作用的按鍵的作用。理論分析的結(jié)果和仿真效果完全吻合。但是,在實(shí)際制作中,我們的開(kāi)關(guān)系統(tǒng)所用的開(kāi)關(guān)是按鍵是的。用這種方法,當(dāng)開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)后,數(shù)碼顯示管顯示的數(shù)字會(huì)歸零,不符合“當(dāng)有鍵按下時(shí),用數(shù)碼顯示管顯示其標(biāo)識(shí)數(shù)字,并保持到新的按鍵作用”的功能。</p><p>  另外,選用鎖存器就是一個(gè)方向性的錯(cuò)誤。當(dāng)我決定用按鍵開(kāi)

23、關(guān)時(shí),就應(yīng)該想到應(yīng)該用觸發(fā)器。</p><p>  綜合以上理由,不選方案一。</p><p>  方案二:由74LS273與反饋電路連接</p><p>  74LS373是一個(gè)八D觸發(fā)器,適合于這種用按鍵開(kāi)關(guān)控制的電路。按鍵開(kāi)關(guān)每按一下都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的一個(gè)脈沖信號(hào),進(jìn)行反饋和觸發(fā)。</p><p>  方案二完全符合本題目的要求,所以選方案

24、二</p><p>  方案一和方案二的總體電路圖分別如圖2-3,圖2-4所示。</p><p>  圖2-3方案一的總體設(shè)計(jì)圖(棄選)</p><p>  圖2-4方案二的總體設(shè)計(jì)圖 (采用) </p>

25、<p>  3.單元電路的功能說(shuō)明</p><p>  3.1單元電路的設(shè)計(jì)</p><p>  3.1.1 按鍵控制電路</p><p>  按鍵控制系統(tǒng)不僅僅是幾個(gè)開(kāi)關(guān),圖3-1就是一個(gè)典型錯(cuò)誤。</p><p>  圖3-1 錯(cuò)誤的開(kāi)關(guān)連接</p><p>  圖3-2正確的開(kāi)關(guān)連接</p>

26、<p>  圖3-1中沒(méi)有加上拉電阻,當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí),芯片輸入管腳懸空,不利于電路功能的實(shí)現(xiàn)。</p><p>  正確的按鍵電路應(yīng)該是加上10k的上拉電阻,使得當(dāng)按鍵都沒(méi)有按下時(shí),芯片輸入為高電平。否則,若按照?qǐng)D3-1的接法,沒(méi)有一個(gè)按鍵按下時(shí),芯片的輸入有可能是高電平,也有可能是低電平,造成芯片輸入混亂,對(duì)后面的邏輯電路造成重大的影響。</p><p>  如圖3-2所

27、示,從上到下的按鍵分別表示1,2,3,4,5,6,7,8,9.。.通過(guò)按鍵的閉合即可完成相關(guān)信號(hào)的輸入。</p><p><b>  3.1.2編碼電路</b></p><p>  按鍵狀態(tài)掃描顯示電路的設(shè)計(jì)我采用的是74LS147十進(jìn)制優(yōu)先編碼器,它的真值表和管腳圖如下。 </p><p>  表3 74LS147真值表</p>

28、;<p>  其中74LS147的第9腳NC為空。74LS147優(yōu)先編碼器有9個(gè)輸入端和4個(gè)輸出端。某個(gè)輸入端為0,代表輸入某一個(gè)十進(jìn)制數(shù)。當(dāng)9個(gè)輸入端全為1時(shí),代表輸入的是十進(jìn)制數(shù)0。4個(gè)輸出端反映輸入十進(jìn)制數(shù)的BCD碼編碼輸出。</p><p>  74147 將 9 條數(shù)據(jù)線(1-9)進(jìn)行 4 線 BCD 編碼,即對(duì)最高位數(shù)據(jù)線進(jìn)行譯</p><p>  碼。當(dāng) 1-9

29、 均為高電平時(shí),編碼輸出(ABCD)為十進(jìn)制零。故不 需單設(shè)/IN0 輸</p><p>  入端。74LS147優(yōu)先編碼器的輸入端和輸出端都是低電平有效,即當(dāng)某一個(gè)輸入</p><p>  端低電平0時(shí),4個(gè)輸出端就以低電平0的輸出其對(duì)應(yīng)的8421 BCD編碼。當(dāng)9個(gè)輸入</p><p>  圖3-3 74LS47管腳圖</p><p> 

30、 全為1時(shí),4個(gè)輸入出也全為1,代表輸入十進(jìn)制數(shù)0的8421 BCD編碼輸出。</p><p>  選用74LS147有一個(gè)明顯的缺陷,就是它只有九個(gè)輸入端子,不能實(shí)現(xiàn)“0”按鍵的功能。但是,幸運(yùn)的是,“0”按鍵的功能比較簡(jiǎn)單??梢栽诤罄m(xù)電路中實(shí)現(xiàn),具體情況我將要在后續(xù)電路中介紹。</p><p>  3.1.3觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)</p><p>  如圖3-5所示,為

31、帶有清零端的八D觸發(fā)器74LS273。只有在清除端保持高電平時(shí),數(shù)據(jù)才能通過(guò)觸發(fā)器傳遞到后續(xù)電路。觸發(fā)控制端為11腳CLK,采用上升沿觸發(fā)。通過(guò)D觸發(fā)器,我們可以將輸入的相關(guān)信號(hào)“鎖存”(因?yàn)楸仨氁猩仙氐拿}沖觸發(fā)才能使信號(hào)通過(guò),有點(diǎn)類(lèi)似于鎖存)起來(lái)。防止信號(hào)的任意跳變。</p><p>  74LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器,他是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器</p><p>  1腳是

32、復(fù)位CLR,低電平有效,當(dāng)1腳是低電平時(shí),輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0,即全部復(fù)位;當(dāng)1腳為高電平時(shí),11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當(dāng)11腳有一個(gè)上升沿,立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的電平狀態(tài),并且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)

33、、19(Q7)上;</p><p>  第一腳WR:主清除端,低電平觸發(fā),即當(dāng)為低電平時(shí),芯片被清除,輸出全為0(低電平);</p><p>  CP(CLK):觸發(fā)端,上升沿觸發(fā),即當(dāng)CP從低到高電平時(shí),D0~D7的數(shù)據(jù)通過(guò)芯片,為0時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存,D0~D7的數(shù)據(jù)不變</p><p>  1D~8D為數(shù)據(jù)輸入端,1Q~8Q為數(shù)據(jù)輸出端,正脈沖觸發(fā),低電平清除,常用

34、作8位地址鎖存器。  </p><p>  圖3-4 74LS273的電氣符號(hào) 引腳圖和邏輯功能表</p><p>  通過(guò)真值表以及芯片的相關(guān)功能,我們已經(jīng)了解74LS273的相關(guān)功能。在本次相關(guān)電路的設(shè)計(jì)中,通過(guò)反相器作用的信號(hào)輸入到芯片74LS273,由于芯片為八D觸發(fā)器。由D觸發(fā)器的基本功能,輸出Q端與輸入D相同,如果同時(shí)有多個(gè)按鍵作用的時(shí)候,此時(shí)74LS273芯片起到鎖存器的作用

35、,只顯示出最初輸入的信號(hào)。</p><p>  同時(shí),當(dāng)按鍵恢復(fù)到?jīng)]有按下去的時(shí)候,信號(hào)通過(guò)相關(guān)邏輯作用后,反饋給CLK。在CLK的作用下,實(shí)現(xiàn)清零的功能。清零以后,D觸發(fā)器就不再鎖存以前加入的信號(hào)。當(dāng)有按鍵按下去的時(shí)候,此時(shí)芯片輸入的就是作用按鍵的信號(hào),再通過(guò)D觸發(fā)器的作用,就可以完成新輸入信號(hào)的鎖存。</p><p>  3.1.4邏輯反饋電路的設(shè)計(jì)</p><p&

36、gt;  邏輯反饋電路如圖3-5所示,有四個(gè)個(gè)或門(mén)(實(shí)際操作時(shí),用或非門(mén)加上一個(gè)非門(mén)代替或門(mén),具體原理為:=)和一個(gè)開(kāi)關(guān)組成。其中出現(xiàn)的開(kāi)關(guān)是“0”開(kāi)關(guān)。</p><p>  當(dāng)圖3-6中的四個(gè)非門(mén)有一個(gè)輸出為高電平,就會(huì)輸入一個(gè)上升沿信號(hào)到CLK端,并且輸出一個(gè)高電平到清零端,使得輸出的信號(hào)通過(guò)。而且如果最先按下的按鍵沒(méi)有按下,高電平會(huì)持續(xù)輸入到CLK端,阻止其他信號(hào)的輸入。從而實(shí)現(xiàn)“如果多個(gè)按鍵同時(shí)作用,只響

37、應(yīng)最先作用的按鍵”的功能。</p><p>  圖3-5邏輯反饋電路</p><p>  CLK端的具體邏輯輸入為: </p><p><b>  CLK=</b></p><p>  對(duì)于MR輸入表達(dá)式,根據(jù)設(shè)計(jì)的方案,寫(xiě)出MR的邏輯表達(dá)式:</p><p><b>  MR=CLK

38、+D0</b></p><p>  圖3-5中的開(kāi)關(guān)起到清零的作用,由于設(shè)計(jì)的電路中有一些芯片需要控制使能端,才能使芯片工作在所需要的狀態(tài)。此外對(duì)于不同的芯片,可能有效的信號(hào)高低電平不同,需要加入反相器進(jìn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)換。因?yàn)樵O(shè)計(jì)選擇的芯片是九輸入的74LS147,所以我們還需要補(bǔ)充一個(gè)按鍵作為“0”按鍵。而上圖中的開(kāi)關(guān)就是</p><p>  “0”開(kāi)關(guān)。當(dāng)該按鍵按下時(shí),輸出低電

39、平到清零端清零。</p><p>  3.1.5譯碼顯示電路的設(shè)計(jì)</p><p>  本次設(shè)計(jì)利用的是CD4511芯片以及共陰極七段數(shù)碼顯示管顯示管構(gòu)成譯碼顯示電路。</p><p>  這里,先簡(jiǎn)要介紹一下CD4511。</p><p>  CD4511的功能:</p><p>  CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極

40、 LED (數(shù)碼管)顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器,特點(diǎn)如下:具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼 及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流??芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器。用CD4511實(shí)現(xiàn)LED與接口方法如下圖: </p><p>  圖3-6 CD4511連接方法</p><p>  其功能介紹如下: BI:4腳是消隱輸入控制端,當(dāng)BI=0 時(shí),不管其它輸入端狀態(tài)如何,七段數(shù)

41、碼管均處于熄滅(消隱)狀態(tài),不顯示數(shù)字。 LT:3腳是測(cè)試輸入端,當(dāng)BI=1,LT=0 時(shí),譯碼輸出全為1,不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何,七段均發(fā)亮,顯示“8”。它主要用來(lái)檢測(cè)數(shù)碼管是否損壞。 LE:鎖定控制端,當(dāng)LE=0時(shí),允許譯碼輸出。 LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài),譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。 A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。   a、b、c、d、e、f、g:為譯碼輸出端,輸出

42、為高電平1有效。</p><p>  CD4511的內(nèi)部有上拉電阻,在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工作。</p><p>  1. CD4511的引腳 CD4511具有鎖存、譯碼、消隱功能,通常以反相器作輸出級(jí),通常用以驅(qū)動(dòng)LED。其引腳圖如3-2所示。 各引腳的名稱(chēng):其中7、1、2、6分別表示A、B、C、D;5、4、3分別表示LE、BI、LT;13、12、11、10、

43、9、15、14分別表示   a、b、c、d、e、f、g。左邊的引腳表示輸入,右邊表示輸出,還有兩個(gè)引腳8、16分別表示的是VDD、VSS 2. CD4511的工作原理:</p><p>  (1)CD4511的工作真值表如表3所示 </p><p> ?。?2 )鎖存功能 </p><p>  譯碼器的鎖存電路由傳輸門(mén)和反相器組成,傳輸門(mén)的導(dǎo)通

44、或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。 當(dāng)LE為“0”電平導(dǎo)通,TG2截止;當(dāng)LE為“1”電平時(shí),TG1截止,TG2導(dǎo)通,此時(shí)有鎖存作用。如圖3-3(3)譯碼   CD4511譯碼用兩級(jí)或非門(mén)擔(dān)任,為了簡(jiǎn)化線路,先用二輸入端與非門(mén)對(duì)輸入數(shù)據(jù)B、C進(jìn)行組合,得出A、B、C、D四項(xiàng),然后將輸入的數(shù)據(jù)A、D一起用或非門(mén)譯碼。 (4)消隱   BI為消隱功能端,該端施加某一電平后,迫使B端輸出為低電平,字形消隱。消隱控制電路如圖3-6所

45、示。 消隱輸出J的電平為:           J=(C+B)D+BI如不考慮消隱BI項(xiàng),便得J=(B+C)D據(jù)上式,當(dāng)輸入BCD代碼從1010---1111時(shí),J端都為“1”電平,從而使顯示器中的字形消隱。</p><p>  表3 CD4511的真值表</p><p>  這里我要著重強(qiáng)調(diào)一下七段譯碼顯示管,它看似簡(jiǎn)單,卻讓我們組吃盡了苦頭。簡(jiǎn)單的數(shù)碼管還分為兩種:共陰極和

46、共陽(yáng)極(如圖3-7,圖3-8)。.</p><p>  圖3-7 共陰極數(shù)碼管</p><p><b>  圖3-8 共陽(yáng)極</b></p><p>  圖3-9數(shù)碼顯示管管腳圖</p><p>  另外,我們所選用的CD4511只能搭配共陰極數(shù)碼顯示管。</p><p>  3.2整體電路的工作

47、原理</p><p>  整個(gè)電路的電路圖如下:</p><p>  圖3-10 總體電路圖</p><p>  電路中有十個(gè)按鍵,右側(cè)的那個(gè)按鍵為“0”,左側(cè)的按鍵從高到低依次是1-9。當(dāng)任意按鍵按下后,通過(guò)譯碼電路,數(shù)碼顯示管顯示其對(duì)應(yīng)的數(shù)字,并通過(guò)觸發(fā)電路的作用,保持到有新的按鍵作用。當(dāng)多個(gè)按鍵同時(shí)作用時(shí),由于反饋電路的作用,只響應(yīng)最先作用的按鍵。</p

48、><p>  4利用protues,Multisim仿真電路</p><p>  NI Multisim軟件是一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的EDA工具軟件。作為 Windows 下運(yùn)行的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具,NI Multisim 是一個(gè)完整的集成化設(shè)計(jì)環(huán)境。NI Multisim計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問(wèn)題。學(xué)員可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知

49、識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來(lái),并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。NI Multisim軟件絕對(duì)是電子學(xué)教學(xué)的首選軟件工具。 </p><p>  整個(gè)操作界面就像一個(gè)電子實(shí)驗(yàn)工作臺(tái),繪制電路所需的元器件和仿真所需的測(cè)試儀器均可直接拖放到屏幕上,輕點(diǎn)鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來(lái),軟件儀器的控制面板和操作方式都與實(shí)物相似,測(cè)量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實(shí)儀器上看到的。</p><p&

50、gt;  提供了世界主流元件提供商的超過(guò)17000多種元件,同時(shí)能方便的對(duì)元件各種參數(shù)進(jìn)行編輯修改,能利用模型生成器以及代碼模式創(chuàng)建模型等功能,創(chuàng)建自己的元器件。</p><p>  以SPICE3F5和Xspice的內(nèi)核作為仿真的引擎,通過(guò)Electronic workbench 帶有的增強(qiáng)設(shè)計(jì)功能將數(shù)字和混合模式的仿真性能進(jìn)行優(yōu)化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、電路向?qū)У裙δ堋?lt

51、;/p><p>  提供了轉(zhuǎn)換原理圖和仿真數(shù)據(jù)到其他程序的方法,可以輸出原理圖到PCB布線(如Ultiboard、OrCAD、PADS Layout2005、P-CAD和Protel);輸出仿真結(jié)果到MathCAD、Excel或LabVIEW;輸出網(wǎng)絡(luò)表文件;向前和返回注;提供Internet Design Sharing(互聯(lián)網(wǎng)共享文件)。</p><p>  Proteus是一種功能強(qiáng)大的

52、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件,提供智能原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)、SPICE模擬電路、數(shù)字電路及MCU器件混合仿真系統(tǒng)和PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能。其不僅可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的電路分析實(shí)驗(yàn)、模擬電子線路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)等,而且可以仿真嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),其最大的特色在于可以提供嵌入式系統(tǒng)(單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM應(yīng)用系統(tǒng))的仿真實(shí)驗(yàn),這也是其它任何仿真軟件無(wú)力所及的。例如,其支持單片機(jī)和周邊設(shè)備,可以仿真51系列、8086、AVR、PIC、Motorola的68系列等常用的M

53、CU,并提供周邊設(shè)備的仿真,例如373、led、示波器等。Proteus提供了大量的元件庫(kù),有RAM、ROM、鍵盤(pán)、馬達(dá)、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件等。在編譯方面,它也支持Keil和MPLAB等多種編譯器。 </p><p>  至于具體的仿真,前面都有敘述,此處不再贅述。</p><p><b>  5.結(jié)束語(yǔ)</b></p&g

54、t;<p>  本次設(shè)計(jì)是通過(guò)查閱各種資料和我們的討論的思考做出做出來(lái)的,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們每個(gè)人都提出了自己的想法,用各種不同的芯片以實(shí)現(xiàn)我們所需要的功能。通過(guò)討論我們從每個(gè)人的不同方案中選擇出比較簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)的方案,自己獨(dú)立思考,并且都自己動(dòng)手組裝電路。再組裝前,我們就自己的方案用protues進(jìn)行了仿真,在仿真的過(guò)程中我們找到自己電路可能出現(xiàn)的問(wèn)題,并且從中改正自己的錯(cuò)誤。在這個(gè)過(guò)程中,我學(xué)會(huì)了自己找自己的錯(cuò)誤,不

55、是自己的就是對(duì)的,同時(shí)也告訴我,要更有耐心,更仔細(xì)的去完成設(shè)計(jì),不能大概對(duì)了就馬馬虎虎的去動(dòng)手。在改正自己的錯(cuò)誤的過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)自己做動(dòng)手分析問(wèn)題的能力增強(qiáng)了,自己對(duì)設(shè)計(jì)的原理理解也更清楚了。</p><p>  同時(shí)再動(dòng)手搭電路的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)動(dòng)手做與仿真時(shí)還是不一樣的,在動(dòng)手的過(guò)程中會(huì)遇到仿真時(shí)沒(méi)遇到的問(wèn)題,接線時(shí)有時(shí)會(huì)沒(méi)接好,導(dǎo)致斷路,而沒(méi)有發(fā)現(xiàn),需要用萬(wàn)用表檢查,而仿真時(shí)接線好不好一眼就可以看出來(lái)了,因此親手

56、做時(shí)還是不一樣的。</p><p>  此次的課程設(shè)計(jì)鍛煉了我的思維和動(dòng)手能力,在與同學(xué)的相互交流中看到了同學(xué)們不一樣的想法,我們互相學(xué)習(xí),相互提高,同時(shí)也拓寬了我們的視野,讓自己的學(xué)習(xí)能力在設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到提高。</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1]周潤(rùn)景,張麗娜,劉映群.PRPTEUS入門(mén)實(shí)用教程.北京:

57、機(jī)械工業(yè)出版</p><p><b>  社,2007</b></p><p>  [2]邱關(guān)源.電路.第五版.西安:高等教育出版社,2006</p><p>  [3] 吳友宇.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).第一版.武漢:北京大學(xué)出版社,2008</p><p>  [4] 康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ) 北京:高等教育出版社,1999&l

58、t;/p><p>  [5] 江思敏,陳明 Protel電路設(shè)計(jì)教程 清華大學(xué)出版社 第二版 2006</p><p><b>  附錄</b></p><p>  表4 器件圖 </p><p>  圖8-1 74LS02的管腳圖和真

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