《电子设计基础》课程设计数字显示电路.pdf
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《电子设计基础》课程设计的数字显示电路是一个实践性很强的项目,旨在让学生掌握数字电路设计的基本方法,熟练使用Multisim和Protel等软件进行电路设计和仿真。设计目标是构建一个能够显示0-9数字,并具备移位功能的数字显示系统。以下是关于这个设计的详细知识点: 1. **编码器与译码器**: - **74147编码器**:10线-4线优先编码器,用于将10个输入信号(0-9)转换成4位二进制编码(8421BCD码)。编码有效电平为低电平,且有优先级,IN9最高,IN8次之。 - **4511译码器**:这是一个共阴极BCD-七段码译码器,用于将4位二进制码转换为驱动七段显示器的信号,支持BCD转换、消隐、锁存和七段译码功能,可以直接驱动LED显示器。 2. **移位寄存器**: - **74LS194**:这是一个4位双向移位寄存器,可以实现数据的左移和右移。它有并行输入端(D0-D3)和并行输出端(Q0-Q3),以及串行输入端(SR, SL)和控制端(S1, S0, ~CLR, CP),用于控制数据移位方向和时序。 3. **寄存器**: - **74LS175**:这是一款具有异步清零功能的寄存器,用于存储数据。RD端为清零端,当RD为低电平时,不论其他输入状态如何,寄存器会被清零。寄存器有并行数据输入端(D0-D3)和并行输出端(Q0-Q3)。 4. **设计原理**: - 数字显示电路通过按键输入数字,74147编码器接收输入并将数字编码为BCD码。 - 4511译码器将编码后的BCD码转换为驱动七段显示器的信号,显示对应的数字。 - 74LS194移位寄存器用于存储上一次按键的值,并在需要时进行移位操作,实现个位数向十位数的转移。 - 74LS175寄存器则用于存储当前的个位数字,以便在需要时进行左移操作。 5. **仿真工具**: - **Multisim**:是一款电路仿真软件,可以用来模拟电路的工作情况,验证设计的正确性。 - **Protel**:用于绘制电路原理图和PCB板,是电路设计的重要工具。 6. **电路仿真**: 仿真结果通常会展示电路在不同输入下的实际表现,例如在没有输入时,显示电路可能会显示默认的数字或熄灭,而在按键输入后,会根据输入的数字显示相应的数值,并在按键操作下实现数字的移位。 7. **PCB绘制要求**: PCB绘制要求线宽0.5mm,焊盘内径0.4mm,外径0.7mm,这是为了保证电路板的制造工艺性和电气性能。 通过这个设计,学生不仅能熟悉数字电路设计的基础知识,还能提升对数字逻辑芯片的应用能力,以及使用专业设计软件解决实际问题的技能。
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