74LS247七段显示编码译码

教案

科目电子技

术基础

第六章第六节

课题：编码器、译码器

及其应用

授课

日期

07.12.

26

课

时

90

分

钟

班级07学员电工班

授课

方式实验

作业

题数

2

拟

用

时

间

20

分

钟

教学目的1、熟悉集成编码器、集成译码器

和LED数码管的性能和使用方

法。

2、进一步理解编码器，译码器的

工作原理。

3、掌握用二进制编码器和译码器

实现组合逻辑电路的方法。

选用

教具

挂图

实验室206（集

成编码器、译码

器等）

重点集成编码器、译码器功能测试和

使用

难点

如何应用编码

器与译码器实

现组合逻辑电

路解决实际问

题。

一、组织教学（2分钟）

1、清点人数。

2、检查学生上课准备情况。

二、引入新课（3分钟）

教师演示：在电脑键盘敲数字键8，显示器就会显示一个8字，敲9就会显示一个9，问这是一个什么过程呢？(学生回答) 师：上节课我们分析了编码器、译码器的工作原理,不少同学们问我,在实际电路中编码器、译码器是如何进行编码、译码的呢?甚至还有同学提出了疑问，那好，我们就用实验来解释同学们提出的这些问题。

三、教学过程（85分钟）

(一)、实验名称：编码器、译码器及其应用

(二)、实验目的：（2分钟）

1、熟悉集成编码器、译码器和LED数码管的性能和使用方法。

2、进一步理解编码器，译码器的工作原理。

3、掌握用二进制编码器和译码器实现组合逻辑电路的方法。

(三)、实验器材（2分钟）

编码器（74HC147）译码器（74LS247）六反相器（74LS04）电平指示板七段LED数码管集成块测试基座万用表导线等。

(四)、实验原理图（12分钟）

1、编码原理图

（图1）74HC147编码器引出端功能（图2）

①、74HC147各引脚功能说明（图2）：1、2、3、4、5、10、11、12、13脚为编码输入端，低电平有效,实验时可用接地作为低电平输入；14、6、7、9脚为编码输出（反码）；16、8脚为电源正负极。

②、电平指示板：用发光二极管的亮与灭来显示编码器输出状态。

2、译码原理图

（图3）（图4）

①、74LS247各引脚功能说明（图4）：6 、2、1、7脚为译码输入（即编码输出）；9—15为译码输出；8、16脚为电源正负极。

②、七段LED数码管：显示译码器输出状态（共阳极）。

3、编码、译码、显示总原理图

（编码部分）（译码部分）（显示部分）

(图5)

(图6)

师：编码器（74HC147）与译码器（74LS247）之间能否直接相连？如果不能，该如何解决？（提问）

（1）、六反相器74LS04(图6)：实现编码器（74HC147）输出与译码器（74LS247）输入之间匹配。

（2）、六反相器74LS04(图6)在本实验中应用：共有六组输入与输出，只取其中四组。

(五)、实验内容和步骤（58分钟）

1、74HC147 编码器逻辑功能测试：

（1）、根据按原理图1在实验台上固定好编码器、电平指示板，连接导线，经检查无误后接上电源。

（2）、依次在1A ——9A 输入低电平（当某一脚为低电平输入时，其它各脚应为高电平）观察并记录电路输入与输出的对应关系。

（3）观察当几个输入同时为有效电平时电路输入与输出的情况，请按下表输入电平，并记录显示结果。 输入

编码输出

1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 9A

3y 2y 1y 0y

输入

编码输出

9A 8A 7A 6A 5A 4A 3A 2A 1A 3y 2y 1y 0y

0 x x x x x x x x 1 0 x x x x x x x 1 1 0 x x x x x x 1 1 1 0 x x x x x 1 1 1 1 0 x x x x 1 1 1 1 1 0 x x x 1 1 1 1 1 1 0 x x 1 1 1 1 1 1 1 0 x 1 1 1 1 1 1 1 1 0

思考：从上表可得出一个什么结论？ 2、74LS247 译码器逻辑功能测试：

（1）、按原理图2在实验台上固定好译码器、七段LED 数码管，连接导线，经检查无误后接上电源。

（2）、改变输入端的状态组合，观察输出端的变化，并将实验结果记录下表：

3、编码器、译码器和显示器逻辑功能测试： （1）、按原理图3连接线路，经检查无误后接上电源。

（2）、依次在1A --9A 输入低电平，观察编码器输出状态和数码管显示数字之间的关系，把结果记录在下表，进一步掌握编码器、译码器和LED 数码管三者之间的联系。 输入

显示字符 A B C D 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1

4、整理实验数据 （六）、思维拓展（3分钟）

编码器，译码器有哪些具体应用？（例如电脑键盘、手机键盘、火警报警电路等。）

（七）、实验总结（5分钟）

通过两节课的学习你学到了什么知识？

1、编码器，译码器功能。

2、利用编码器，译码器实现组合逻辑电路的方法。

3、本次实验成功和不足之处以及其它应注意问题。

（八）、作业布置（1分钟）

1、根据实验数据，写出实验报告。

2、根据老师刚才讲的思路，设计一个火警报警电路。

（九）、场地整理（2分钟） 输入

编码输出 显示字符

1A 2

A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 9A

3y 2y 1y 0y

编码器和译码器的应用

编码器、译码器及应用电路设计 一、实验目的： 1、掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能测试和使用方法； 2、学会编码器、译码器应用电路设计的方法； 3、熟悉译码显示电路的工作原理。 二、实验原理： 1、什么是编码： 教材说：用文字、符号、或者数字表示特定对象的过程称为编码 具体说：编码的逻辑功能是把输入的每个高、低电平信号编成对应的二进制代码 2、编码器74LS147的特点及引脚排列图： 74LS147是优先编码器，当输入端有两个或两个以上为低电平，它将对优先级别相对较高的优先编码。其引脚排列图： 3、什么是译码：译码是编码的逆过程，把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出，译码器广泛用于代码转换、终端的数字显示、数据分配、组合控制信号等。 译码器按照功能的不同，一般分为三类：二进制译码器、二—十进制译码器、显示译码器。 （1）变量译码器（用以表示输入变量的状态） 74LS138的特点及其引脚排列图：反码输出。 ABC是地址输入端，Y0—Y7是输出端，G1、G2A’、G2B’为 使能端，只有当G1=G2A’=G2B’=1时，译码器才工作。 （2）码制变换译码器：用于同一个数据的不同代码之间的相互转换，代表是4—10线译码器 译码器74LS42的特点及其引脚排列图： 译码器74LS42的功能是将8421BCD码译成10个对象 其原理与74LS138类同，只不过它有四个输入端， 十个输出端，4位输入代码0000—1111十六种状态组合

其中有1010—1111六个没有与其对应的输出端， 这六组代码叫做伪码，十个输出端均为无效状态。 （3）数码显示与七段译码驱动器：将数字、文字、符号的代码译成数字、文字、符号的电路 a、七段发光二极管数码显示管的特点：（共阴极） b、七段译码驱动器： 4、在本数字电路实验装置上已完成了译码器74LS48和数码管之间的连接图。 三四五脚接高电频，数码管的单独端接低电频。

用七段数码管显示简单字符

用七段数码管显示简单字符——译码器及其应 用 一、实验目的 1、了解显示译码器的结构和理解其工作原理。 2、学习7段数码显示译码器设计。 3、学习用基逻辑门、3-8译码器、4-1选择器控制显示器的显示。 二、实验内容 1、了解逻辑门、3-8译码器、4-1选择器的工作原理，设计基本电路，实现以下功能： C2C1C0是译码器的3个输入，用C2C1C0的不同取值来选择在七段数码管上输出不同字符。七段数码管是共阳极的。 图1 七段译码器 C2C1C0的不同取值对应显示的字母如下： 图2 字符编码

三、实验仪器及设备： 一、PC 机 二、 Quartus Ⅱ 9.0 三、 DE2-70 四、显示器 四、实验步骤 1、列出真值表，计算要实现以上功能时数码管的0-7段对应的逻辑函数式。 真值表如下： 函数表达式如下： “0”=' 02C C + “1”=“2”=0'1'012C C C C C ++ “3”=（2C +1C +'0C ）（2C +0C +'1C ）（2C +' 1C +'0C ） “4”=“5”=2C “6”=2C +1C +02C C 2、新建一个 quartusII 工程，用以在DE2_70平台上实现所要求的电路。 建立一个BDF 文件，基于SSI ，实现七段译码器电路，用SW3_SW1作为输入C2C1C0， DE2_70平台上的的数码管分别为HEX0~HEX7，输出接HEX1。 参照de2_70_pin_assignments.csv 中的引脚分配表配置引脚。 新建仿真文件，给出输入信号，观察输出信号是否符合要求。 编译工程，完成后下载到FPGA 中。 拨动波段开关并观察七段数码管HEX0的显示，以验证设计的功能是否正确。 基于3-8译码器和4-1选择器重复上述2.、中的步骤完成设计。

七段数码显示译码器电路的设计

WHEN "1001" => LED7s <="1101111"; WHEN "1010" => LED7s <="1110111"; WHEN "1011" => LED7s <="1111100"; WHEN "1100" => LED7s <="0111001"; WHEN "1101" => LED7s <="1011110"; WHEN "1110" => LED7s <="1111001"; WHEN "1111" => LED7s <="1110001"; WHEN OTHERS => NULL; END CASE; END PROCESS; END; 在完成源程序的编辑后，执行”Processing”菜单下的“Start Compilation”命令，对DECL7s.vhd进行编译。在完成对源文件的编译后，执行“File”菜单的“New”命令，或者直接按主窗口上的“创建新的文本文件”按钮，在弹出的新文件类型选择对话框中，选择“Vector Waveform File”生成仿真文件。 对引脚进行锁定。执行”Assignments”菜单下的“Pins”命令，根据下图进行引脚设置。 用电缆连接电脑与设备箱，执行”Tools”菜单下的“Programmer”命令，在弹出的对话框中,单击“Hardware Setup”并在新弹出的对话框中选择驱动，然后退出至上一层对话框，单击“Start”进行下载烧录。 【实验数据整理与归纳】

DECL7s11.vhd 实际效果图 DECL7s11.vwf 【实验结果与分析】 计数译码系统电路的仿真波形如图DECL7s.vwf所示，键值为"0000"时，数码管显示数值应为"0"；键值为"0001"时，数码管显示数值应为"1"，依此类推。仿真结果验证了设计的正确性。而实际情况与仿真结果相吻合。 【实验中遇到的问题及解决方案】 1.驱动安装失败。 解决方案：根据老师发的教程，更换别的方法进行安装。 2.虽然数码管显示数值正确，但对应按键与想象的有出入。 解决方案：经排查发现是管脚分配时颠倒了顺序导致的，按键时亦随之颠倒顺序即可。

实验一 七段数码显示译码器

实验一七段数码显示译码器 一、实验目的 1.学会的破解quartusII方法并破解机房电脑。 2.掌握七段数码管显示的工作原理并能够用verilog语言编程。 3.初步了解quartusII建立程序编译、仿真及下载的操作流程并学会七段数码显示译码器的 Verilog硬件设计。 二、实验原理 7段数码管是纯组合电路，通常的小规模专用IC，如74或4000系列的器件只能做十进制BCD译码，然而数字系统中的处理和运算都是二进制，所以输出表达都是十六进制的，为了满足十六进制数的译码显示，最方便的方法就是利用译码程序在FPGA/CPLD中来实现。本实验中的7段译码管输出信号LED7S的7位分别接数码管的7个段，高位在左，低位在右 三、实验内容 1、实现BCD/七段显示译码器的“ Verilog ”语言设计。 说明：7段显示译码器的输入为：IN0…IN3共4根， 7段译码器的逻辑表，同学自行设计，要求实现功能为：输入“ 0…15 ”（二进制）输出“ 0…9…F ”（显示数码），输出结果应在数码管（共阴）上显示出来。 2、使用工具为译码器建立一个元件符号 3、设计仿真文件，进行验证。 4、编程下载并在实验箱上进行验证。 四、实验步骤 第一步破解quartusII 1.在安装目录找到本机中关于quartusII的证书文件 2.运行未破解的quartusII，在【tools】>【license setup】路径下的倒数第三行中找到本机 网卡号并复制； 3.以记事本方式打开证书文件，在编辑替换中将证书文件中host id后面的号码替换为上一 步复制的内容,保存退出； 4.在quartusII中打开【tools】>【license setup】中找到证书所在路径并打开单击ok即完成 破解。 证书所在目录license setup选项

数电实验 编码与译码显示电路

实验二：编码与译码显示电路 一：实验目的 1.掌握中规模集成编码器及译码器的逻辑功能测试方法。 2.掌握编码器译码器的使用方法， 3.熟悉仿真工具的使用。 二：实验设备与器件 直流稳压电源，数字多用表，数字电路实验箱，三位二进制优先编码器，七段译码器，二输入与非门，双四输入与非门，六反相器。 四：实验内容 1.测试电路： 通信工程2014117308 周童桐

2.多位显示电路，要求具有灭零功能。 3.依据题目设计电路并仿真。 题目：若将八路服务信号按轻重缓急安排优先级别后，作为医院病房的八个呼叫信号，在护士值班室放置数码管显示电路，这样，当病号按下呼叫按钮发出呼叫信号时，护士值班室显示相应呼叫号码，并产生提示声音，在护士的按下处理按钮后，电路又回到等待呼叫状态，等待新的呼叫，设计上述控制电路及声音提醒电路并测试结果并用报警电路报警。

真值表： K0 Y2 Y1 Y0 A3 A2 A1 A0 I0 K1 1 1 1 0 0 0 1 I1 K2 1 1 0 0 0 1 0 I2 K3 1 0 1 0 0 1 1 I3 K4 1 0 0 0 1 0 0 I4 K5 0 1 1 0 1 0 1 I5 K6 0 1 0 0 1 1 0 I6 K7 0 0 1 0 1 1 1 I7 K8 0 0 0 1 0 0 0 依据真值表列式并计算 化简后得： A0=Y0 A1=Y0Y1’+Y0’Y1 A2=Y0’Y1’Y2+Y0Y1’Y2’+Y1Y2’ A3=Y0’Y1’Y2’ 依据化简后，设计电路。 依据电路图进行仿真：

应用74LS148编码部分： 优先显示电路部分：蜂鸣器电路：

7段数码管显示电路

4.4 显示模块 4.4.1 7段数码管的结构与工作原理 7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成 数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。 当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管，如图4.9所示。 4.4.2 7段数码管驱动方法 发光二极管（LED 是一种由磷化镓（GaP ）等半导体材料制成的，能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一一电流通过时，它就会发光。 7段数码管每段的驱动电流和其他单个LED 发光二极管一样，一般为5～10mA ；正向电压随发光材料不同表现为1.8~2.5V 不等。 7段数码管的显示方法可分为静态显示与动态显示，下面分别介绍。 （1） 静太显示 所谓静态显示，就是当显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地寻能可截止。这种显示方法为每一们都需要有一个8位输出口控制。对于51单片机，可以在并行口上扩展多片锁存74LS573作为静态显示器接口。 静态显示器的优点是显示稳定，在发光二极管导通电注一定的情况下显示器的亮度高，控制系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时，CPU 才执行一次显示更新子程序，这样大大节省了CPU 的时间，提高了CPU 的工作效率；缺点是位数较多时，所需I/O 口太多，硬件开销太大，因此常采用另外一种显示方式——动态显示。

（2）动态显示 所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作（点亮），但利用人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄 灭时的余辉效应，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参烽，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示器的位数不大于8位，则控制显示器公共极电位只需一个8位I/O 口（称为扫描口或字位口），控制各位LED 显示器所显示的字形也需要一个8位口（称为数据口或字形口）。 动态显示器的优点是节省硬件资源，成本较低，但在控制系统运行过程中，要保证显示器正常显示，CPU 必须每隔一段时间执行一次显示子程序，这占用了CPU 的大量时间，降低了CPU 工作效率，同时显示亮度较静态显示器低。 综合以上考虑，由于温度显示为精确到小数点后两位，故只需4个数码管，又考虑到CPU 工作效率与电源效率，本毕业设计采用静态显示。为共阳极显示。 4.4.3 硬件编码 动74LS47是一款BCD 码转揣为7段输出的集成电路芯片，利用它可以直接驱动共阳 极的7段数码管。它的引脚分部和真值表分别下图。

七段译码器显示电路

数字显示译码器 在数字系统中，常需要将数字、文字或符号等直观地显示出来。能够显示数字、文字或符号的器件称为显示器。数字电路中的数字量都是以一定的代码形式出现的，所以这些数字量要先经过译码，才能送到显示器去显示。这种能把数字量翻译成数字显示器所能识别的信号的译码器为数字显示译码器。 数字显示器有多种类型。按显示方式分，有字型重叠式、点阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管（LED）显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目前应用较广泛的是由发光二极管构成的七段数字显示器。 ①七段数字显示器 图6-53为发光二极管构成的七段数字显示器。它是将七个发光二极管（小数点也是一个发光二极管，共八个）按一定的方式排列起来，七段a、b、c、d、e、f、g（小数点DP）各对应一个发光二极管，利用不同发光段的组合，显示不同的阿拉伯数字。 （a）（b） 图6-53 七段数字显示器 （a）数字显示器（b）显示的数字 根据七个发光二极管的连接形式不同，七段数字显示器分为共阴极和共阳极接法两种。 （a）（b） 图6-54 七段数字显示器的内部接法 （a）共阳极（b）共阴极 图6-54（a）是共阳极接法，它是将七个发光二极管的阳极连在一起作公共端，使用时要接高电平。发光二极管的阴极经过限流电阻接到输出低电平有效的七段译码器相应的输出端。 图6-54（b）所示是共阴极接法，它是将七个发光二极管的阴极连在一起作公共端，使用时要接低电平。发光二极管的阳极经过限流电阻接到输出高电平有效的七段译码器相应的输出端。 改变限流电阻的阻值，可改变发光二极管电流的大小，从而控制显示器的发

实验五编码、译码、显示电路

实验五 编码、译码、显示电路 一、实验目的 1. 学习编码器原理及基本电路。 2. 熟悉七段译码器的逻辑功能和使用。 3. 掌握七段显示器的使用方法。 4. 进一步学习组合电路的应用。 二、实验用元器件 编码器74LS148×2 全加器74LS283×1 显示译码器4511×2 四2输入与非门74LS00×2 编码、译码、显示电路是由编码、译码器和显示器三部分电路组成的逻辑电路。下面分别加以介绍。 1. 编码器 实验中选用被广泛使用的74LS148集成8-3优先编码器。常用于优先中断系统、键盘编码等，引脚图如图2－1。共有9个输入引脚，一个使能端和8个编码输入，均为低电平有效，即输入“0”表示有输入，0～7输入的优先级 由低到高排列，优先级高的 输入有效时，优先级低的输入不起作用。输出为反码，如输入0号端有效时，如输出原码为“000”，实际输出“111”。功能见表2－1。可以将多片编码器扩展成更多二进制码，通过高位使能输出去控制低位编码器的使能输入，实现芯片之间的优先级，再将输出作相应处理，CS 是工作状态标志，如图2－2所示。 图2－1 74LS148的引脚图

表2－1 74LS148优先编码器的功能表 图2－2 优先编码器的扩展 2.全加器 实验中建议使用74LS283全加器，它将A0A1A2A3和B0B1B2B3相加，和由S0S1S2S3输出，C－1为进位输入，Co为进位输出。引脚图见图2－3。

图 2－3 74LS283全加器引脚图 图2－4 4511译码器 3. 译码器 这里所说的译码器是将二进制码译 成十进制数字符的器件。实验中选用的CD4511是一个BCD 码七段译码器，并兼有驱动功能，内部没有限流电阻，与数码管相连接时，需要在每段输出接上限流电阻，引脚排列见图2－4。表2—2是CD4511功能表， CD4511只能对0～9的数字译码，超出范围将无显示。 表3－2 CD4511功能表 4. LED 数码显示器 数码显示器采用八段发光二极管显示器，它可直接显示出译码器输出的十进制数。七段发光显示器有共阴接法和共阳接法两种：共阴接法就是把发光二极管的阴极都接在一个公共点 (接地)，其引脚排列和内部原理如图2－5（a ）所示， 配套的译码器为CD4511，

十六进制七段数码显示译码器

十六进制七段数码显示译码器 一、实验目的：学习7段数码显示器的Verilog硬件设计。 二、实验原理：7段数码显示器是纯组合电路。通常的小规模专用IC，如74 或4000系列的器件只能做十进制BCD码译码器（其真值表如图（1）所示），然而数字系统中的数据处理和运算都是二进制的，所以输出表达式都是十六进制的，为了满足十六进制的译码显示，最方便的方法就是利用Verilog译码程序在FPGA/CPLD中来实现。所以首先要设计一段程序。设输入的4位码为A[3:0]，输出控制7段共阴数码管（如图（2）所示）的7位数据为LED7S[6:0]。输出信号LED7S的7位接共阴数码管的7个段，高位在左，低位在右。例如当LED7S输出为“1101101”时，数码管7个段g、f、e、d、c、b、a分别接1、1、0、1、1、0、1；接有高电平的段发亮，于是数码管显示“5”。这里没有考虑表示小数点的发光管，如果要考虑，需要增加段h，然后将LED7S改为8位输出。 图（2）7段共阴数码管 三、实验任务：将设计好的Verilog译码器程序在Quartus II上进行编辑、 编译、综合、适配、仿真，给出其所有信号的时序仿真波形图（注意仿真波形输入激励信号的设置）。提示：设定仿真激励信号是用输入总线的方式给出输入信

号的仿真数据。 四、实验步骤： （一）、建立工作库文件和编辑设计文文件 任何一项设计都是一项Project（工程），而把一个工程下的所有文件放在一个文件夹内是一个非常好的习惯，以便于我们整理，利用和提取不同工程下的文件，而此文件夹将被EDA软件默认为Work Library（工作库），所以第一步先根据自己的习惯，建立个新的文件夹。 （1）新建文件夹：我的习惯在D盘建立并保存工程，我将文件夹取名Test， （2）输入源程序：打开Quartus II，选择菜单File-->New-->Design Files-->VerilogHDL File-->OK(如图1所示) 代码如下： module DECL7S(A,LED7S); input[3:0] A; output[6:0] LED7S; reg[6:0] LED7S; always@(A ) case(A) 4'b0000 :LED7S<=7'b0111111; 4'b0001 :LED7S<=7'b0000110; 4'b0010 :LED7S<=7'b1011011; 4'b0011 :LED7S<=7'b1001111; 4'b0100 :LED7S<=7'b1100110; 4'b0101 :LED7S<=7'b1101101; 4'b0110 :LED7S<=7'b1111101; 4'b0111 :LED7S<=7'b0000111; 4'b1000 :LED7S<=7'b1111111; 4'b1001 :LED7S<=7'b1101111; 4'b1010 :LED7S<=7'b1110111;

七段显示译码器7448

七段显示译码器7448功能,引脚图及应用电路 数字显示译码器是驱动显示器的核心部件，它可以将输入代码转换成相应的数字显示代码，并在数码管上显示出来。图8-51所示为七段显示译码器7448的引脚图，输入A3 、A2 、A1和A0接收四位二进制码，输出a～g为高电平有效，可直接驱动共阴极显示器，三个辅助控制端、、，以增强器件的功能，扩大器件应用。7448的真 值表如表8-20所示。 从功能表可以看出，对输入代码0000，译码条件是：灯测试输入和动态灭零输入同时等于1，而对其他输入代码则仅要求=1，这时候，译码器各段a～g输出的电平是由输入代码决定的，并且满 足显示字形的要求。 图8-51 7448引脚图

表8-20 7448功能表 灯测试输入低电平有效。当= 0时，无论其他输入端是什么状态，所有输出a～g均为1，显示字形8。该输入端常用于检查7448 本身及显示器的好坏。 动态灭零输入低电平有效。当=1，，且输入代码时，输出a ～g均为低电平，即与0000码相应的字形0不显示，故称“灭零”。 利用=1与= 0，可以实现某一位数码的“消隐”。 灭灯输入／动态灭零输出是特殊控制端，既可作输入，又可作输出。当作输入使用，且= 0时，无论其他输入端是什么电平，所有输出a～g均为0，字形熄灭。作为输出使用时，受和控制，只

有当，，且输入代码时，，其他情况下。该端主要用于显示多 位数字时多个译码器之间的连接。 【例8-13】七段显示器构成两位数字译码显示电路如图8-52所示。当输入8421BCD码时，试分析两个显示器分别显示的数码范围。 图8-52 两位数字译码显示电路解：图8-52所示的电路中，两片7448的均接高电平。由于7448(1)的，所以，当它的输入代码为0000时，满足灭零条件，显示器(1)无字形显示。7448(2)的，所以，当它的输入代码为0000时，仍能正常显示，显示器(2)显示0。而对其他输入代码，由于，译码器都可 以输出相应的电平驱动显示器。 根据上述分析可知，当输入8421BCD码时，显示器(1)显示的数码范围为1～9，显示器(2)显示的数码范围为0～9。 工作电压:5V

七段数码显示译码器设计

七段数码显示译码器设计 实验目的: 学习7段数码显示译码器设计，学习VHD啲多层次设计方法。 二、实验原理： 七段数码管由8个（a,b,c,d,e,f,g,dp ）按照一定位置排列的发光二极管构成, 通常采取共阴极或者共阳极的设计，将8个二极管的同一极接在一起，通过分别控制另外的8个电极的电平，使二极管导通（发光）或截止（不发光）。 七段数码显示译码器的功能就是根据需要显示的字符，输出能够控制七段数 码管显示出该字符的编码。 三、实验内容： 1）用VHDL设计7段数码管显示译码电路，并在VHDL苗述的测试平台下对译码器进行功能仿真，给出仿真的波形。 CNT46 DECL7S A[.iu . 0] LED??[4B . ay rstG ObiitCl 程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY SMG IS PORT(A:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); LED7S:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END; ARCHITECTURE ONE OF SMG IS BEGIN PROCESS(A) BEGIN

CASE A IS WHEN"0000"=>LED7S<="0111111"; WHEN"0001"=>LED7S<="0000110"; WHEN"0010"=>LED7S<="1011011"; WHEN"0011"=>LED7S<="1001111"; WHEN"0100"=>LED7S<="1100110"; WHEN"0101"=>LED7S<="1101101"; WHEN"0110"=>LED7S<="1111101"; WHEN"0111"=>LED7S<="0000111"; WHEN"1000"=>LED7S<="1111111"; WHEN"1001"=>LED7S<="1101111"; WHEN"1010"=>LED7S<="1110111"; WHEN"1011"=>LED7S<="1111100"; WHEN"1100"=>LED7S<="0111001"; WHEN"1101"=>LED7S<="1011110"; WHEN"1110"=>LED7S<="1111001"; WHEN"1111"=>LED7S<="1110001"; WHEN OTHERS=>NULL; END CASE; 仿真波形:

实验五 编码译码显示

实验五 编码译码显示 一 实验目的 1了解编码，译码及数码显示器的工作原理； 2掌握组合逻辑电路的实验分析方法。 二 实验原理 编码，译码电路是数字系统常用的逻辑器件，将文字，数字，符号，状态，指令等编制成对应的二进制编码；用来完成边编码工作的数字电路称为编码器。编码器常用2^n ~n 线编码器； 译码，编码的逆过程，将多位二进制代码翻译出来的过程称为译码。对于n 位二进制代码，可翻译出2^n 个状态，译码器常用n~2^n 线译码器。 三 实验仪器 1. 多功能电路实验箱1台； 2. 数字万用表1台。 四 实验内容 1编码功能检验： 按图1搭接电路，令K7~K0分别作为I7~I0,Y2~Y0接逻辑显示器L2~L0;根据表1检验编码器功能。 2译码器功能检验： 按图16搭接电路，令K2~K0分别作为A2~A0，Y7’~Y0’接逻辑显示器L7~L0;根据表2检 I1'I2'I3'I4'I5'I6'I7' 图1 编码器逻辑电路

验74LS138译码器功能； 3. 译码显示器功能检验： 按图7搭接电路，令K3~K0分别作为A3~A0，根据表3检验译码显示器功能。 图7 显示译码器及显示器件检验 4．联锁器电路分析： 所谓联锁器即为电子锁，电路如图2所示，其输入为S1，S2，S3开关，报警和解锁输出分别为F1，F1.其中S1，S2，S3为单刀双掷开关，根据拨动可分别置”1” 或”0”.当F1=”1”,表示不报警，否则报警。当F2=”1”,表示解锁，否则闭锁。现要求： （1） 当连联锁器处于初始状态（S1=S2=S3=1）, 则F1=1，F2=0,即闭锁不报警； （2） 试用所学的知识分析电路，找出解锁并不报警的开关顺序。 U1 L7L6L5L4L3L2L1L0

数字显示电路

数字电子技术综合实验一 数字显示电路 组员： 目录 一、实验目的…………………………………………………….

3 ●二、设计要求…………………………………………….. 4 ●三、各模块设计方案……………………………………. 5 ●四、电路的焊接成型及工作检测 (14) ●五、实验感想及问题………………………..…………. 14

六、元件清单及制作费 用 (21) 一、实验目的 数字显示电路实验将传统的4个分离的基本实验，即基本门电路实验，编码器、显示译码器、7段显示器实验，加法器实验和比较器实验综合为‘—个完整的设计型的组合电路综合实验。通过本实验，要求我们熟悉各种常用MSI组合逻辑电路的功能与使用方法，学会组装和调试各种MSI组合逻辑电路，掌握多片MSI、SSI组合逻辑电路的级联、功能扩展及综合设计技术，使我们具有数字系统外围电路、接口电路方面的综合设计能力。 本次实验的目的为： 1、掌握基本门电路的应用，了解用简单门电路实现控制逻辑。 2、掌握编码、译码和显示电路的设计方法。 3、掌握用全加器、比较器设计电路的方法。

二、设计要求 操作面板左侧有16个按键，编号为0到15，另正面板右侧配2个共阳7段显示器，操作面板图如图1所示。 图1：显示电路面板示意图 设计一个电路：当按下小于10的按键后，右侧低位7段显示器

显示数字，左侧7段显示器显示0；当按下大于9的按键后，右侧低位7段显示器显示个位数字，左侧7段显示器显示l。若同时按下几个按键，优先级别的顺序是15到0。现配备1个4位二进制加法器74LS283，2个8线-3线优先编码器74LSl48，2个四2输入与非门74LS00，一个非门7404，2个显示译码器74LS47。 三、各模块设计方案 该数字显示电路为组合逻辑电路，可分为编码、译码和显示电路以及基本门电路、全加器电路。实验采用的主要器件有1个4位二进制加法器74LS283，2个8线-3线优先编码器74LSl48，2个四2输入与非门74LS00，一个非门7404，2个显示译码器74LS47。 1.各种芯片的功能介绍如下： ①8—3线优先编码器74LSl48简介 在数字系统中，常采用多位二进制数码的组合对具有某种特定含义的信号进行编码。完成编码功能的逻辑部件称为编码器。编码器有

BCD七段数码管显示译码器电路

BCD七段数码管显示译码器电路 7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地；它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上（也是abcdefg）！此时若显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。如果7段数码管是共阳显示电路，那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏了！限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可！发光二极管的工作电流选取在10-20ma，电流选小了，7段数码管不太亮，选大了工作时间长了发光管易烧坏！对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数！ 发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。图4 - 17(a)是共阴式LED数码管的原理图，图4-17(b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制)，如图4 - 17(c)所示。 BCD七段译码器的输入是一位BCD码(以D、C、B、A表示)，输出是数码管各段的驱动信号(以F a~F g表示)，也称4—7译码器。若用它驱动共阴LED数码管，则输出应为高有效，即输出为高(1)时，相应显示段发光。例如，当输入8421码DCBA=0100时，应显示，即要求同时点亮b、c、f、g段，熄灭a、d、e段，故译码器的输出应为F a~F g=0110011，这也是一组代码，常称为段码。同理，根据组成0~9这10个字形的要求可以列出8421BCD七段译码器的真值表，见表4 - 12(未用码组省略)。

编码译码集成电路设计

编码译码集成电路 VD5026，VD5027是CMOS大规模数字集成电路（见图1）。前者是编码器，后者是译码器。他们组合应用起来构成一个发射—接收数字编译码系统。 VD5026编码器是一种8位编码发射器。它的第1~8脚是编码的输入端，每个输入端可以有3种状态，即“0”、“1”或“开路”，其中“0”表示为低电平，“1”表示为高电平，因此8个脚可以组成38=6561个不同的编码。如果需要更多的编码，可将输入端改为4态连接方式，这时第1脚是第4种状态的公共连接脚，第2脚~第8脚与第1脚连接时为第4种状态。所以第2脚~第8脚都可以有4种状态，即“0”、“1”、“开路”、“接1脚”。在这种情况下可以组成47=16384个编码。第10脚~第13脚也可作为编码地址线，与第1~第8脚联合起来组成12位编码地址线，这时编码数可高达411=4194304个。本文要介绍的是VD5026与VD5027配合应用，VD5026的第10~ 第13脚用作数据输入线，根据需要这几个脚可以置“0”或置“1”。第14脚是发射指令端，当此脚接地时，VD5026输出端则发出一组编码脉冲。第15脚、第16脚是一个内置振荡器，外接几十到几百千欧的电阻即可产生振荡，振荡频率为fosc=1600/R（KHz），式中R为外接电阻，单位为千欧。第17脚是编码输出端，第18脚、第9脚分别是电源的正、负极。

图1 VD5027接收解码器有相应于VD5026的12位信息。第1脚~第8 脚是地址线。当VD5026发出的地址编码与VD5027预置的编码相同时，则在VD5027的第10脚~13脚有数据输出，该输出信息与VD5026的第10~第13脚所置的数据相同。第14脚为输入端，第15脚、第16脚是振荡器，外接电阻值应与VD5026完全相同。第17脚是输出端。编码器VD5026发射时，如果密码相同，VD5027就会输出高电平。VD5026、VD5027的管脚排列见图2。附表列出了他们的电气特性参数，供大家参考。 该编译码集成电路工作电压范围较宽，可以在2~6V范围内正常工作，而且耗电极小，静态电流仅有1uA。集成电路内部含有振荡电路，不用再外加晶振。它的外围电路也很简单，也容易与射频、红外线、

BCD七段显示译码器

BCD七段显示译码器 1.什么是BCD码？ 2.理解二进制？十进制？十六进制？ BCD码（Binary-Coded Decimal?）也称二进码十进数或二-十进制代码。用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码。是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。BCD码这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行。这种编码技巧最常用于会计系统的设计里，因为会计制度经常需要对很长的数字串作准确的计算。相对于一般的浮点式记数法，采用BCD码，既可保存数值的精确度，又可免却使电脑作浮点运算时所耗费的时间。此外，对于其他需要高精确度的计算，BCD编码亦很常用。 发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成0-9字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。 LED数码管有共阳、共阴之分。图 (a)是共阴式LED数码管的原理图，图 (b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制)，如图 (c)所示。 数字显示译码器

BCD七段译码器的输入是一位BCD码(以D、C、B、A表示)，输出是数码管各段的驱动信号(以Fa~Fg表示)，也称4—7译码器。若用它驱动共阴LED数码管，则输出应为高有效，即输出为高(1)时，相应显示段发光。例如，当输入8421码DCBA=0100时，应显示，即要求同时点亮b、c、f、g段，熄灭a、d、e 段，故译码器的输出应为Fa~Fg=0110011，这也是一组代码，常称为段码。同理，根据组成0~9这10个字形的要求可以列出8421BCD七段译码器的真值表，见表4 - 12(未用码组省略)。 BCD七段译码器就是根据上述原理组成的，只是为了使用方便，增加了一些辅助控制电路。这类集成译码器产品很多，类型各异，它们的输出结构也各不相同，因而使用时要予以注意。图(c)是BCD七段译码器驱动LED数码管(共阴)的接法。

七段LED数码管显示电路设计(精)

实验七七段LED数码管显示电路设计 一、实验目的 1.学习EDA软件的基本操作 2.学习使用原理图进行设计输入 3.初步掌握软件输入、编译、仿真和编程的过程 4.学习实验开发系统的使用方法 二、实验说明 本实验通过七段LED数码管显示电路的设计，初步掌握EDA 设计方法中的设计输入、编译、综合、仿真和编程的基本过程。七段LED数码管显示电路有四个数据输入端（D0-D3），七个数据输出端(A-G。 三、实验要求 1、完成七段LED数码管显示电路的原理图输入并进行编译 2、对设计的电路经行仿真验证 3、编程下载并在实验开发系统上验证设计结果 四、实验步骤 1、新建工程 2、新建Verilog HDL文件 3、在文本输入窗口键入代码 4、保存HDL文件

5、编译文件直至没有错误 6、新建波形文件 7、添加观察信号 8、添加输入激励，保存波形文件 9、功能仿真 七段LED数码管显示电路真值表： 输入D3D2D1D0G F E D C B A 000000111111 100010000110 200101011011 300111001111 401001100110 501011101101 601101111101 701110001111 810001111111

910011101111 A10101110111 B10111111100 C11001111001 D110111011110 E11101111001 F11111110001五、电路原理图 啊Verilog代码描述： module qiduan(data_in,data_out; input [3:0]data_in; output [6:0]data_out; reg [6:0]data_out; always @(data_in begin casex(data_in 4'b0000:data_out<=7'b0111111;

十六进制七段数码显示译码器

十六进制七段数码显示译码器

十六进制七段数码显示译码器 一、实验目的：学习7段数码显示器的Verilog硬件设计。 二、实验原理：7段数码显示器是纯组合电路。通常的小规模专用IC，如74 或4000系列的器件只能做十进制BCD码译码器（其真值表如图（1）所示），然而数字系统中的数据处理和运算都是二进制的，所以输出表达式都是十六进制的，为了满足十六进制的译码显示，最方便的方法就是利用Verilog译码程序在FPGA/CPLD中来实现。所以首先要设计一段程序。设输入的4位码为A[3:0]，输出控制7段共阴数码管（如图（2）所示）的7位数据为LED7S[6:0]。输出信号LED7S的7位接共阴数码管的7个段，高位在左，低位在右。例如当LED7S 输出为“1101101”时，数码管7个段g、f、e、d、c、b、a分别接1、1、0、1、1、0、1；接有高电平的段发亮，于是数码管显示“5”。这里没有考虑表示小数点的发光管，如果要考虑，需要增加段h，然后将LED7S改为8位输出。 图（1） 7段译码器真值表 输入码输入码代表 数据输入码输入 码 代表 数据 0000 0111111 0 1000 1111111 8 0001 0000110 1 1001 1101111 9 0010 1011011 2 1010 1110111 A 0011 1001111 3 1011 1111100 B 0100 1100110 4 1100 0111001 C 0101 1101101 5 1101 1011110 D 0110 1111101 6 1110 1111001 E 0111 0000111 7 1111 1110001 F 图（2）7段共阴数码管

计数、译码和显示电路

实验计数、译码和显示电路 一、实验目的： 1. 掌握二进制加减计数器的工作原理。 2. 熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使用方法。 二、实验准备： 1.计数： 计数是一种最简单、最基本的逻辑运算，计数器的种类繁多，如按计数器中

图3.11.2 另外一种可预计的十进制加减可逆计数器CD4510，用途也非常广，其引脚排列如图3.11.3所示，其中，E P 为预计计数使能端，in C 为进位输入端， 1P ~4P 为预计的输入端，out C 为进位输出端，U /D 为 加减控制端，R 为复位端，CD4510输入、输出间的 逻辑功能如表所示。 表3.11.2： 。 2. 译码与显示： 十进制计数器的输出经译码后驱动数码管，可以显示0~9十个数字，CD4511是BCD~7段译码驱动集成电路，其引脚排列如图3.11.4所示。LT 为试灯输入，BI 为消隐输入，LE 为锁定允许输入，A 、B 、C 、D 为BCD 码输入，a~g 为七段译码。CD4511的逻辑功能如表所示。 LED 数码管是常用的数字显示器，分共阴和共阳两种， BS112201是共阴的磷化镓数码管，其外形和 内部结构如图3.11.5所示。

图3.11.5 三、计算机仿真实验内容： 1. 计数10的电路： (1).单击电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条“CMOS”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“CMOS_10V”，再在“Component”栏中选取4093BD和4017BD各一只，如图3.11.6所示，将它们放置在电子平台上。

图3.11.6 (2).单击电子仿真软件Multisim7基本界面左侧左列真实元件工具条“Source”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“POWER_SOURCES”，再在“Component”栏中选取“VDD”和地线，将它们调出放置在电子平台上。 (3). 双击“VDD”图标，将弹出如图3.11.7所示对话框，将“V oltage”栏改成“10”V，再点击下方“确定”按钮退出。 图3.11.7

七段显示译码器电路设计

题目：七段显示译码器电路设计专业：生产过程自动化专业 班级：生产过程0901 姓名： 学号： 指导老师：杨旭

目录 第一节绪论…………………………………………………………………………….. 1.1本设计的任务和主要内容……………………………………………………………….. 1.2基本工作原理及原理框图………………………………………………………………...第二节硬件电路的设计………………………………………………………………… 2.1BCD译码器选择与设计……………………………………………………………………. 2.2LED显示器的设计…………………………………………………………………………… 2.3总的设计……………………………………………………………………………………第四节设计总结………………………………………………………………………… 第一节绪论 本课程设计的七段译码器主要以BCD译码器或LED显示器为主要部件，应用集成门电路组成的一个具有译码和显示的装置。其中BCD 译码器采用8421BCD译码器，即----七段显示译码器（74LS48）型。LED显示器是由发光二极管组成的，LED显示器分共阴极和共阳极两种型号，共阴极LED显示器的发光二级管阴极接地，共阳极LED显示器的发光二极管阳极并联。最后把BCD译码器或LED显示器组成了的

装置就具有了显示和译码的功能。此七段译码器也就成功了。 1.1设计的任务和本主要内容 1）运用LED显示器或BCD译码器实现一定的功能 2）写出详细的实验报告 1.2基本工作原理及原理框图 基本工作原理及原理框图如下： 第二节硬件的设计 BCD译码器选择与设计 发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。 LED数码管有共阳、共阴之分。图4 - 17(a)是共阴式LED数码管的原理图，图4-17(b)是其表示符号。使用时，公共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控