第03章-数码管显示译码器的设计

第3章数码管显示译码器的设计目录3.1项目需求分析3.2项目理论知识3.3项目设计3.4项目实施与调试3.5项目总结与拓展3.1项目需求分析在数字系统中,需要直观显示数字量,因此数字显示电路是数字系统中不可缺少的部分.数码管显示译码器就是将BCD码转换为７段数码管的位段显示码,以此来显示十进制数字.(１)输入:使用４位拨码开关设置４位BCD码;(２)输出:使用数码管显示BCD码对应的十进制数字;(３)通过４位拨码开关改变输入的BCD码,数码管改变显示对应的十进制数字.3.2项目理论知识3.2.1组合逻辑电路的原理3.2.2门电路3.2.3运算器3.2.4编码器3.2.5译码器3.2.6数据选择器3.2.7数据分配器3.2.8数值比较器3.2.1组合逻辑电路的原理

组合逻辑电路:在任何时刻,输出状态只取决于同一时刻各输入状态的组合,而与电路以前状态无关,与其他时间的状态也无关.组合逻辑电路的特点归纳如下:(１)输入、输出之间没有反馈延迟通道;(２)电路中无记忆单元.3.2.2门电路用于实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路.常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、同或门等几种.3.2.3运算器常用的运算电路包括加法器和乘法器.一、运算器的原理１．半加器与全加器２．加法器二、运算器的设计建模１．半加器设计２．全加器设计3.2.4编码器一、编码器的原理１．基本概念用代码表示特定信号的过程叫编码;实现编码功能的逻辑电路叫编码器.编码器的输入是被编码的信号,输出是与输入信号对应的一组二进制代码.２．普通编码器３．优先编码器二、编码器的设计建模3.2.5译码器一、译码器的原理１．基本概念把二进制代码按照原意转换成相应输出信号的过程叫译码.完成译码功能的逻辑电路叫译码器.２．二进制译码器３．二-十进制译码器４．数码管显示译码器二、译码器的设计建模译码：把n个二进制代码转换成２n个信息代码.3.2.6数据选择器一、数据选择器的原理从若干输入信号中选择一路作为输出。二、数据选择器的设计建模数据选择器：从多个输入端中选择一路输出。相当于一个多路开关。3.2.7数据分配器一、数据分配器的原理１．数据分配器的逻辑功能多路分配器,它只有一个数据输入端,但有２n个数据输出端.根据n个选择输入的不同组合,把数据送到２n个数据输出端中的某一个.２．译码器用作数据分配器３．多路信号分时传送二、数据分配器的设计建模多路分配器的功能是将输入数据分配到不同的通道上,相当于一个单刀多掷开关.3.2.8数值比较器一、数值比较器的原理对２个数A、B进行比较,以判断其大小的逻辑电路.A＞B、A＝B、A＜B.１．１位数值比较器２．多位数值比较器二、数值比较器的设计建模多位数值比较器是逐次从高位开始比较的.3.3项目设计3.3.1项目功能分析3.3.2项目硬件设计3.3.3项目软件设计3.3.1项目功能分析3.3.2项目硬件设计3.3.3项目软件设计(１)文本输入法3.4项目实施与调试3.4.1项目实施3.4.2项目调试3.4.1项目实施一、设计输入１．建立工程２．建立设计文件二、设计处理三、设计校验四、器件编程3.4.2项目调试一、电路调试拨动拨码开关,查看七段数码管的显示情况,看是否符合数码管显示译码器的逻辑要求和设计要求.二、故障现象与分析(１)拨动拨码开关,但数码管不亮引脚没有分配好,需检查重新分配引脚.(２)拨动拨码开关,但数码管显示错误首先检查电路设计逻辑是否有错误,如果有,纠正错误.如果逻辑没有错误,还需检查引脚是否连接错误,如果有,重新分配与连接.3.5项目总结与拓展3.5.1项目总结3.5.2项目拓展3.5.1项目总结１．掌握组合逻辑电路的运算器设计２．掌握组合逻辑电路的编码器和译码器的设计３．掌握组合逻辑电路的数据选择器、数据分配器和数据比较器设计3.5.2项目拓展１．设计实现一个８位半加器.２．设计实现一个４位全加器.３．设计实现一个４位乘法器.４．设计实现一个二Ｇ十