《电子设计基础》课程设计数字显示电路.pdf

《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。