显示电路的设计与实现
电子信息工程专业毕业设计--基于51单片机的12864液晶显示器的设计和研究
目录设计总说明 (I)INTRODUCTION (II)1 绪论 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2课题研究的主要内容 (1)1.3国内外发展状况与存在问题 (1)2 总体方案设计与论述 (2)2.1 系统需求分析 (2)2.2 系统总体方案设计 (2)2.2.1 设计方案论证 (2)2.2.2总体结构框图 (3)3系统单元模块设计 (3)3.1系统硬件示意图 (3)3.2主控芯片（STC89C52模块）[5] (4)3.3 时钟控制模块［13］ (6)3.3.1 DS1302简介 (6)3.3.2引脚及功能表 (7)3.3.3工作原理 (7)3.3.4 DS1302电路设计图［9］ (8)3.4 温度控制模块 (8)3.5 12864接口电路模块 (9)3.6 按键电路模块 (9)3.7 电源电路模块 (10)3.8 印制电路板[9] (10)4系统整体调试与结果分析 (11)4.1 系统总体程序流程介绍 (11)4.2 按键程序设计 (13)4.3 12864驱动程序设计[15] (14)4.3.1 ST7920芯片介绍[14] (14)4.3.2 ST7920驱动程序设计 (17)4.4 12864应用程序设计 (20)4.4.1 文字显示程序设计 (20)4.4.2 点、线显示程序设计 (22)4.4.3 图形、图片显示程序设计 (23)4.5 菜单程序设计 (26)5设计调试及进一步研究 (28)5.1 系统测试 (28)5.1.1 软件调试 (28)5.1.2 硬件调试 (29)5.2 进一步研究的工作 (30)6总结 (30)鸣谢................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
彩灯循环电路设计说明
目录摘要 (Ⅰ)1 理论知识准备 (1)2 方案论证 (2)2.1 备选方案 (2)2.2 方案选择 (5)3 电路设计 (7)3.1 选择器件 (7)3.1.1 555定时器 (7)3.1.2 74LS194移位寄存器 (8)3.2 功能模块 (10)3.2.1 时钟脉冲产生电路 (10)3.2.2 彩灯维持电路 (12)3.2.3 显示电路 (14)4 电路调试 (15)4.1 总体电路仿真 (15)4.2 电路布线 (16)4.3 电路调试结果 (17)心得体会 (18)参考文献 (19)1 理论知识准备本次做的彩灯循环控制其实也可以看成是不是用单片机而实现的流水灯电路，流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。
流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。
循环彩灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，利用移位寄存器实现最为便利。
通常用左移寄存器实现灯的单方向移动；用双向移位寄存器实现灯的双向移动。
控制程序中，关键在于数据移位方向的控制。
单方向控制的流水灯，使用左移寄存器可容易地实现。
如果流水灯的点亮顺序是双向的，则使用双向移位寄存器进行控制。
由于本次设计只是设计了单向的彩灯循环电路，所以彩灯控制电路由三个模块构成，显示电路﹑秒脉冲电路和维持电路。
秒脉冲电路全程为电路提供矩形波信号使彩灯定时发亮；显示电路为维持电路提供电源：维持电路在显示电路部分提供电源的情况下为电路提供一段较长的高电平，使彩灯在全部变亮后保持一段时间。
同时结合显示电路部分所带元件（主要是74LS194）的性质，使彩灯从右到左依次由暗变亮，亮后维持一段时间，然后熄灭，并且不断重复。
由于本次设计并不是很复杂，所以本设计只采用数字集成电路的555定时器和移位寄存器，产生相应的控制信号，从而控制彩灯的闪烁。
数据选择器的输出端接移位寄存器的输入端，在时钟脉冲的作用下，数据在移位寄存器的八位并行输出端从Q0到Q7顺序移动。
基于51单片机实现LED数码管静态与动态显示的设计浅析
33第2卷 第22期产业科技创新 2020，2（22）：33~34Industrial Technology Innovation 基于51单片机实现LED数码管静态与动态显示的设计浅析龙 志（广州大学松田学院，广州 增城 511370）摘要：随着社会的发展，在我们日常的生活中，数码管的应用随处可见，尤其是在电子应用设计显示等方面常常发挥着非常重要的作用，因此研究数码管的显示有非常重要的现实意义。
数码管我们可以分为静态显示和动态显示，这两种显示有着本质的区别，静态显示的特点是占用CPU 时间少，显示便于监测和控制，显示字形稳定，而动态数码管的显示，效果相对静态显示亮度差少许，但成本较低。
本设计主要是基于51单片机，先通过结合集成芯片74HC573对LED 数码管静态显示的硬件电路设计与分析，进一步拓展到采用芯片74HC138与LED 数码管动态显示的硬件电路设计与分析，最终实现两种不同的电路设计显示的方法。
关键词：LED 数码管；静态显示；动态显示；51单片机中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：2096-6164（2020）22-0033-02随着电子应用技术的不断发展，显示电路在电子设计应用方面更加广泛，尤其是LED 数码管显示在各行各业中的应用更加重要，如红绿交通灯显示，电子时钟显示，家电产品功能显示等方面都需要用到LED 数码管作为显示。
因此，对LED 数码管的显示控制有着非常重要的现实意义。
因此我们要实现LED 数码管的熟练显示控制，我们必须要根据数码管的特点来进行分析和设计，数码管有静态显示和动态显示的两种方法，接下对这两种电路作详细的分析与设计，最终实现对LED 数码管静态与动态的两种不同显示设计方法。
1 数码管静态显示电路设计数码管静态显示设计是利用MCS-51单片机结合两片集成芯片74HC573，实现对4个LED 数码管的显示控制。
具体设计如图1所示：图1 数码管静态显示设计电路图本电路设计主要是利用单片机的P0口来实现对数码管的位选控制与段选的控制，P0口之所以能够正确的对数码管进行位选与段选的控制，关键是在于设计中使用了芯片74HC573。
单片机控制液晶屏接口电路的设计与实现
２ 单 片机 与 ＨＤ４ ７ ０的接 ｔ工 作 原 理 ４ ８ ： ／
采 用单 片机 ＡＴ８ Ｓ １２］ ＨＤ４ ７ ０进 行控 制． ９５［ 对 ４８ 接
一
个 为指 令 寄存 器 Ｉ 用 于存储 指 令代 码 ． Ｒ； 指令 寄 存 器 只 能 被单 片机 写 入 而 不 能被 读 出 ；另 一 个是 数 据 寄
存 器 ＤＲ， 于暂 存单 片 机送 入 显示 缓 冲 区 ＤＤ 用 ＲＡＭ 的数 据或 者字 符 发 生器 Ｃ ＡＭ 的数据 ． ＧＲ ＨＤ４ ７ ０内 ４８ 部寄存 器 都通 过 ＩＯ 缓 冲器 与单 片机 的 数 据 总线 连 接 ，／ 缓 冲器 除 了具 有 一 般 Ｉｏ 接 口的缓 冲功 能 外 ， ／ ＩＯ ／
１ 液 晶显 示控 制及 驱 动器 ＨＤ４ ７ ０ ４ ８
ＨＤ４ ７ ０１不 仅 可 以 作 为 控 制 器 ， 且 还 具 有 驱 动 ４ ６点 阵 液 晶 像 素 的 能 力 ， 显 示 缓 冲 区 ４８ ［ 而 Ｏｘ １ 其 ＤＤ ＡＭ 及用 户 自定 义的 字符 发生 器 Ｃ ＡＭ 全 部 内藏 在 芯 片 ， 有 两个 寄存 器 直 接 与 Ｉ ｏ缓 冲器 连 接 ： Ｒ ＧＲ 另 ／
路 ． 程 序 用 Ｃ语 言 编 程 ． 终 实现 了 液 晶 屏 界 面 的 中英 文 及 点 阵 画 面 的静 态 和 动 态 显 示 ． 源 最
关 键 词 ：ＨＤ４ ７０ Ｔ８ Ｓ １ 液 晶显 示 屏 ； 片机 ；电路 ４ ８ ；Ａ ９ ５ ； 单
毕业设计55UART电路的VHDL设计与实现
本科生毕业论文(设计) 题目：UART电路的VHDL设计及实现院系计算机学院专业通信工程指导教师韩晓茹学生姓名姚芳学号0040622062004 年6 月9日UART电路的VHDL设计及实现作者：姚芳指导教师：韩晓茹摘要：UART是设备和设备间进行通信的关键，当一个设备需要和另一个连接的设备进行通信时，通常采用数字信号，这种源自并行的信号必须转换成串行信号才能通过有线或无线传输到另一台设备。
在接收端，串行信号又转换成并行信号进行处理，UART处理这种数据总线和串行口之间的串-并和并-串转换。
本文所要实现的就是就是这种串-并和并-串的转换，使之能够进行数据的传输。
本文介绍了用FPGA技术实现UART电路的一种方法，用VHDL进行编程，在Modelsim下进行编译及仿真等。
关键词：FPGA，VHDL，UART，接收，发送Abstract：UART is the key of communications between devices.When a device needs to communicate with a connected device,usually digital signals applied,which must be transformed into serialised signal to another device through wires or wireless space.When being received to process, the serialised signals must be transformed to parellised signals.UART processes this serial_data to parallel_data /parallel _data to serial_data transform between data bus and slave port. This paper is to implement this serial to parallel and parallel to serial transform and make the transferring between data properly.This paper introduces a method implemented by FPGA technique programmed by VHDL,simulated and compiled by Modelsim.Keyword:FPGA,VHDL ,UART,receive ,send目录第1章绪论 (1)1．1本文研究的意义 (1)1．2本文研究的内容 (1)第2章FPGA和VHDL语言简介 (2)2．1FPGA (2)2．2VHDL语言 (2)第3章串行通信的基本概念 (5)3．1串行通信的特点及通信方式 (5)3．2传输速率与传输距离 (11)3．3UART简介 (12)第4章UART结构 (13)4．1串行数据时钟 (13)4．2UART发送器 (14)4．3格式化 (14)4．4发送器状态 (14)4．5UART接收器 (15)4．6错误检测 (15)第5章UART的VHDL语言编写 (17)5．1UART的串行数据 (17)5．2UART整体结构 (18)5．3UART的接收部分 (19)5．4UART的发送部分 (21)5．5波特率发生部分 (23)5．6总线接口及中断 (25)第6章功能仿真 (26)6．1总体布线图 (26)6．2接收部分 (27)6．3发送部分 (30)第7章小结 (33)致谢： (34)参考文献： (35)第1章绪论1．1 本文研究的意义在1980至1990年代，提供FPGA数万逻辑门的FPGA器件主要被系统设计人员用作“连接逻辑”，将电路板上的不同元器件连接到一起，或用来修正ASIC不方便处理的问题。
彩灯循环控制电路的设计与制作
摘要本次课程设计的任务是设计一个八个彩灯循环点亮电路.然而随着集成电路的迅猛发展,使得数字逻辑电路的设计出现了根本性的变化,使得我们在日常的电路设计中可以大大的被简化,减少电路组件的数目,从而使电路简捷,而且还能够提高电路的可靠性,稳定性.根据我的理解,控制彩灯的循环点亮就是产生一系列有规律的数列,从而通过这一系列的数列来控制八个彩灯的循环点亮.在数字电路的理论课上,我们知道产生有规律的数列需要用到计数器或是移位寄存器.实际上,在该实验中二者皆可以用来设计该电路,只是各自的工作方式有区别而已.因此,通过计数器或移位寄存器控制彩灯的循环点亮.其次,即使脉冲产生电路,我们知道555定时器可以作为多谐振荡器,并且利用555定时器设计的多谐振荡器产生的序列脉冲受干扰小,稳定性高,我们只需要选定相应的电阻和电容来控制周期就可以很好的控制彩灯显示频率.最后,彩灯显示电路采取并联接法,利用产生的数列来控制彩灯的亮暗.再就是将以上三部分电路组合起来,从而构成完整电路,达到设计目标.关键字:数字逻辑电路;彩灯循环控制;集成芯片;彩灯循环控制电路的设计与制作1.结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1 设计方案一1)二进制双向计数电路:图2 74LS192引脚图74LS192的功能表:表一 74LS192的功能表利用芯片74LS192,通过了解它的功能表,我们知道它既可以作为加数器和减数器,因此利用这一特性,可以通过控制芯片74LS194的置数功能:当需要循环点亮左移时,我们可以给四个置数端0123p p p p 置数为0000,并且控制1u CP =,D CP CP =,0MR =,从而构成加计数器,使输出0123Q Q Q Q 为0000000100100011...→→→→;同理,我们要实现彩灯循环点亮右移时,给四个置数端0123p p p p 置数为0111,控制u CP CP =,1D CP =,0MR =,从而构成减计数器,使输出为0123Q Q Q Q 为0111011001010100...→→→→;因此,通过上面的叙述我们通过对74LS194的控制来产生有规律的数字序列.2)3线-8线译码器:图3 74LS138的引脚图74LS138的功能表:表二 74LS138功能表经过74LS192产生的数字序列,我们分别将74S192的输出012Q Q Q 接至74LS138的输入012A A A ,这样可以使138的八个输出来控制彩灯的亮灭:例如,当输出是012000Q Q Q =,74LS138输出为0123456701111111Y Y Y Y Y Y Y Y = 因此可以使一盏彩灯发光.3)彩灯发光电路:在这个方案中八个彩灯接成共高电平形式,以为74LS138的输出为低电平有效,因此,只有138输出为低电平有效时才可以使彩灯发光.在这里,实现彩灯全灭的功能时,只需要通过一个开关来控制1S ,当10S =时就可以使彩灯全部熄灭;而要实现彩灯全亮,则需要通过加一DIP 开关,有点复杂,以此在此方案中没有能够实现彩灯全亮的功能.通过以上的方案之后,我们再加入脉冲产生电路和相应的开关,电阻等等,将它们组合成为能够实现八盏灯循环点亮的电路,并且还能够实现左移与右移,以及全灭的功能.按照方案一的构思,下图是其总的电路图:图4 方案一总电路图方案一的实现八盏彩灯的循环点亮工作流程:当6J 接到up 引脚上时, 4J 接到down 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接低电平,则该电路工作于加法计数器,因此012Q Q Q 输出序列为000001010011100→→→→101110111→→→,该数字序列作用于74LS138后,输出电平以此为:01111111101111111101111111101111→→→11110111→→111110111111110111111110→→;则可实现灯的右移循环点亮;同理,当当6J 接到down 引脚上时, 4J 接到up 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接高电平时,则该电路工作于减法计数器,而同样012Q Q Q 输出序列为111110101100011→→→→ 010001000→→→,此时74LS138的输出电平为: 11111110111111011111101111110111→→→→11101111110111111011111101111111→→→;因此实现八盏彩灯的左移循环点亮;要想实现灯的全灭功能,只需要将开关5J 接至低电平,这样74LS198的输出全为高电平,因此可以使得八盏彩灯全部熄灭,从而达到该电路设计的一个目标;同时由于要实现八盏彩灯的全亮要接一个DIP 开关,因而可能加深了电路的复杂度,所以我在这套方案中就没有设计出实现八盏彩灯同时亮的功能,这样该套方案的一大瑕疵,不能很好的完成课程设计的功能要求.1.1.2 设计方案二图5 方案二的结构框图1)脉冲产生电路:选用NE555组成多谐振荡器,通过选用合适的电阻电容,组成振荡器,从而产生我们所需要频率的脉冲.2)循环电路的设计:图6 74LS194的引脚图74LS194的功能表:表三74LS194的功能表由74LS194的功能表可以看出,芯片74LS194可以实现4位输出的左移,右移,清零,以及置数功能.因此,我们可以利用两片74LS194芯片就可以实现控制八盏彩灯的循环点亮功能.3)彩灯发光电路:Q Q Q Q Q Q Q Q,当其中一八盏彩灯分别接到两片74LS194的输出01234567个输出为高电平时,则该盏彩灯发光,并且八盏彩灯接成共地接法,而且加入保护电阻,实现彩灯发光电路.下图是方案二的总电路图:图7 方案二总电路图方案二实现八盏彩灯循环点亮以及全灭,全亮,左移和右移的功能的工作流程:首先实现左移功能:即先给7D 置1, 0123456D D D D D D D 都置0,并且开关J3,J6,J4,接到高电平之后,再将控制S0的开关J3打到低电平处,即可实现八盏彩灯的循环左移;实现右移功能:首先给D0置1, 1234567D D D D D D D 也同样都置0,开关J3,J6,J4一起都打到高电平状态之后,再将控制S1的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的右移功;实现彩灯的全亮功能很简单,即将开关J1,J2,J3,J4,J5,J6,全部打到高电平处,就可以实现八盏彩灯全亮功能;而实现全灭功能,只要将控制清零信号的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的全灭.以上就是方案二实现全部功能的调试方法.1.2 两种方案的比较与选择通过multisim 的仿真结果,以上的两种方案都基本上可以实现本次课程设计的功能要求,但是在方案一中已经提过了,由于电路的复杂性,没有设计DIP 开关,就不能实现彩灯的全亮功能.下面来比较一下两种方案的优劣.首先,从器材方面来说,方案一中用到函数发生器,即芯片74LS138,据市场价格来说,比其他芯片价格确实要偏高一点.其次,方案一中不能实现八盏彩灯全亮的功能,这也让该方案的价值大打折扣.但是,我感觉方案一的连线调试相对于方案二来说要简单一点.方案二可以实现本次课程设计的全部功能:左以,右移,全亮,全灭,而且电路原理比较简单,容易让人理解;其次所需要的芯片价格便宜,经济效益高.但是,该电路的连接有点困难,导线相对较多,给电路的连接和调试带来了不方便.虽然方案一与方案二都存在着缺陷,但是总合考虑之后,还是采用方案二,因为它能够实现所需全部功能,这也是本次课程设计至关重要的目标.因此,我们采用方案二作为我们这次课程设计的方案.2.1 脉冲产生电路:用NE555定时器构成的多谐振荡器的原理图如下面:图8 555定时器的原理图555定时器内部的比较器灵敏度比较高,而且采用差分电路的形式,因此利用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度的影响较小.我们在数字电路中基本上已经了解了如何利用555定时器来组成多谐振荡器的原理以及电路图的接法,下面我们需要讨论的是电阻的选择和电容的选取,怎样才能符合课程设计的要求.首先,该次课程设计的八盏彩灯的循环点亮的周期是1S,即频率是1HZ,而我们在数字电路的理论课上学习过:电容C 的放电时间,即20.7pL t R C =,而电容的充电时间为120.7()pH t R R C =+,这样该脉冲电路所产生脉冲的周期为pL pH T t t =+,因此频率121 1.43(2)pL pH f t t R R C==++, 这样我们通过选取合适的电阻和电容,使得f =1HZ,经过计算我们可得12100;100; 4.7R K R K C F μ=Ω=Ω=通过以上的计算与选择,我们可以得到周期为1S 的矩形波,这样就完成了脉冲电路的设计.我已经在上面介绍了芯片74LS194的功能表和引脚图,我们知道74LS194是一双向寄存器,它能够实现电路左移,右移,保持,并行输入,并行输出,以及置零的功能,因此我们可以利用74LS194的这些功能来实现八盏彩灯测循环控制功能.图9 循环控制电路对单个寄存器而言,将S0,S1,都接高电平,并且清零信号CLR也接高电平,置数1000之后,再将S1接至低电平处,可以实现右移循环功能,即1000→0100→0010→0001→1000;相反,我们将S1接高电平,S0接低电平,可以左移循环功能,即1000→0001→0010→0100→1000.而要实现八位的左移或右移功能实际上很简单,将两个74LS194级联就可以,这样可以实现八位的左移或右移功能,而级联是将第一片74LS194的SR接到第二片的74LS194的D3,第一片的74LS194的SL接到第二片74LS194的D0;同理,第二片74LS194的SR,SL 接到第一片74LS194的D3,D0,这样就可以实现八位的循环左移和右移功能.而在方案中,实现全灭功能,只需要将74LS194的清零端CLR接到低电平就可以实现八盏彩灯全灭.实现全亮功能,只需要将所有输入端都接到高电平,并且开关S0,S1,清零端CLR 也都接到高电平,这样就可以实现八盏彩灯全亮功能.2.3 LED 灯显示电路:为了节省经济负担,我们利用发光二极管来代替彩灯,实现彩灯的闪烁功能,发光二极管的阴极与保护电阻连接,并且八个发光二极管共地连接,以此来减少导线数量和节省元器件的开支.下面是LED 灯的连接电路:图10 LED 灯显示电路通过查询模拟电子技术课本理论知识,红光LED 灯的正向电压为1.6~1.8V,电流为50mA,而我们通过查阅资料得知74LS194的输出高电平是2.2~5V,因此我们可以通过计算来得到所需要的保护电阻的大小:min 01max min 2.2 1.880.050.05o U U R --===Ω max 01min max 5 1.6680.050.05o U U R --===Ω, 因此,通过上面的理论计算我们可以得到保护电阻的范围是在:~[868]R Ω因此,我们选择保护电阻为47Ω.3. 电路的调试与检测3.1 电路的调试与检测:3.1.1 调试的方法:设计完电路之后,我相信最重要也是最困难的一步是就是电路的调试,一个电路成功与否的关键也是在调试.但是,一个电子电路即使在仿真完全正确的情况下,按照仿真结果的参数来进行设置,或许其真实结果也不会令人很满意的,究其原因,我想是多方面的.首先,我认为即使在相应的软件中仿真正确,但是我们也知道仿真是在理想情况下实现的,而在现实生活中,存在着复杂的客观的因素:如元器件的值的误差,器件参数的误差等等,这其中任何一个因素都会对电路的实际效果产生很大的影响.因此,我们必须在理论上通过之后,再安装连接电路,对电路进行调试和纠正,以弥补电路设计方案的不足,然后采取措施对电路进行最优化.而在电路的调试过程中,一般要用到的工具是万用表,我们要对万用表的操作方法熟悉,这样才能在电路的调试过程中有利于我们检查电路的故障,正确解决所遇到的问题.通常,我们在电路调试过程中有两种检测方法,一种是模块检测法,一种是整体调试法.我个人认为模块检测发对我们更加实用,有利,首先,模块检测法可以让我们能够很快的发现电路的故障出在哪里,能够帮助我们更快的解决电路所遇到的问题;其次,我认为模块检测法可以对我们的电路进行保护,避免由于电路连线的不正确而导致烧毁电路.模块检测法的检测顺序最好是按照信号的流向来进行检测,一个模块一个模块来进行检测,逐步扩大检测范围,最后完成总的调试结果.另一种检测方法是整体调试法,该方法是在连接完毕电路之后直接对整个来进行调试,部分模块进行测试.依我个人观点,这种方法很难发现是哪里出现问题,不利于我们对电路进行调试.因此,我们在本次课程设计中所采取的调试方法就是模块测试与整体测试法相结合的方法,因为整体测试法会让我们对电路有个整体把握,发现电路存在问题之后,我们再通过模块检测阀来单独进行检测,从而发现电路的问题.3.1.2 调试的步骤:电路的调试步骤:首先,我们组的成员商量讨论之后,决定采取哪种方案之后,在放仿真软件multisim中仿真正确之后,按照所得到的正确的电路图我们进行电路连线,连线完毕之后,首先查看电源是否接错或出现短接的情况,然后,再查看各个芯片是否安装的牢固,最后,我们要做的是检测各个芯片的引脚是否接错,这是非常重要的一步,因为如果芯片引脚接错,可能导致芯片被烧坏.以上是电路连接完毕之后必不可少的一步.其次,我们在做好第一步之后进行下一步,接通电源,观察电路是否正常工作,如果不能正常工作,那么立即关闭电源,并且对电路的各个模块进行检查来排除错误,直至发现错误为止,发现错误之后进行改正.再之后,当第二步完成之后,我们在工作开关断开的情况下,来检测脉冲产生电路的正确性,用一个发光二极管来检测,当发光二极管工作正常时,说明脉冲产生电路是正确的;当不能正常工作时,我们需要排除其中的错误,看看是否是因为芯片的连接问题等等;还有,我们要检测循环控制电路,检测其输出电平是否是正常的,如果不正常我们需要检查出原因,一般这时候我们首先看看芯片的连接是否正确,直至排查出原因.最后,电路调试的工作是闭合工作开关,观察等是否能够正常处于所要求的工作状态,此时如果继续存在问题,那么我们应该继续对电路进行调试3.1.3 调试中的故障以及解决方法:在我们这次的调试中,我就是按照上面所叙述的方法进行调试的.当我们连接完毕电路之后,另两个同学按照正确的电路图进行检查,待全部检查连线正确之后,我们接通+6V的电源,发现电路不能正常工作,于是我们立即关闭电源,仔细分析一下电路之后,确定所有芯片的引脚连接正确之后,用万用表对脉冲电路进行了检测,发现脉冲电路能够正常工作.于是我们仔细思考之后,接合以前的经验,于是我们对连接发光二极管的那一排插孔进行测量,发现问题正好出在了那里,由于电路板的制作原因,两孔之间没有接通,因此导致电路不能正常工作.我们采取的办法是每个孔进行测量,看看哪些孔之见不能正常接通,之后再通过导线将它们连接起来,以达到正常接地的功能.解决以上功能之后,我们再次进行电路调试,发光二极管虽然能够实现全亮,全灭,以及置数和清零功能,但是不能实现左移和右移功能,但这时候我基本上已经确定我的电路连接不存在任何问题,问题应该是开关S1和S0的原因,因此我们再次对连接S1和S0的开关接线进行检测和稳固之后,对电路进行了调试,电路可以正常工作了.但由于开关的抖动性,导致了左移和右移的功能经常处于失效状态.在数字电路中我们实际上已经学习过解决开关的抖动性,我们可以利用SR锁存器来消除抖动性,但是在这次课程设计中我们没有很好的办法来解决该问题,只能多试几次,以此来让电路处于正常工作状态.总来说,这次电路的调试还是比较成功的,能够准确排查出原因和及时解决问题,大大提高了我们的工作效率,也很大的提高了我们在实践中利用理论知识的分析问题和解决问题的能力.4.电路的仿真结果4. 方案二的仿真图形4.1 脉冲电路的仿真:图11 脉冲电路仿真图通过平常的自学,掌握了multisim仿真软件的用法,因此,在这次课程设计中得到了运用.它为我们提供了该电路是否正确与否的信息,能够帮助我们顺利完成电路设计.下面是仿真得到的脉冲图形:图12 555定时器产生的脉冲4.2 循环控制电路仿真图形:图13 彩灯循环控制电路仿真图虽然能够仿真出来动态感,但由于只能插入图片,所以只能显示出一盏灯亮的效果.4.3 总电路仿真图形:图14 总体电路仿真图形总结与体会这次电子电工课程设计是我们进入大学以来第一次做课程设计,因此对于我们来说是一个新鲜事物,同时也是一个挑战,毕竟我们以前从来没有做过.但是,凡事都有第一次,我们不能因为以第一次为借口就可以掉以轻心,我们必须尽自己最大的努力来做好这次课程设计.这次课程设计给我最大的感受是启发巨大.首先,在做这次课程设计的过程中,我们要大量用到大一下学期所学的电路基础知识和大二上学期学的模拟电子技术和本学期所学的数字电子技术的理论知识,而且,在课程设计中不仅要懂得理论知识,更重要的是我们要将理论知识运用到电路实际的设计与调试中,而且还要考虑到现实生活中的环境,结合实际才能设计出比较实用的电路图.其次,就是我查阅资料的能力得到大大提升.虽然这次课程设计的题目网上漫天飞,但我是通过实际所学的知识亲自设计出来的.在自己设计的过程中,难免会需要大量资料,而这就考察了我的查阅资料与筛选资料的能力.以前,学校的数据库很少被我利用,而且操作也不是很熟悉,但这次我为了设计出完美的电路,查阅大量的资料,可以说,一个电路设计下来,我也差不多看了20多篇论文.而同时,在设计电路过程中,阅读资料也大大增加了我的知识面和阅读论文的能力,可谓是一举多得.最后,在课程设计中提高了我的动手能力.以前,我一直注重理论知识的学习,而忽视自己的动手实践能力,以致于虽然我再理论课上的考试成绩很高,但每次实验都不能够很好的完成实验.然而,这次课程设计,我们这组可以说是以我为核心,我领导了电路的设计,连接,调试等一系列过程,在这些过程当中,我都亲力亲为,大大锻炼了我的实际动手能力和领导能力.虽然这次课程设计完成得还算不错,但在课程设计的过程当中,也暴露出了我自身的许多问题.首先是以前所学的知识忘记得很快,由于没有及时的巩固以前的知识所造成的后果,实际上这些基础电路的知识在我们以后的专业课学习中也会大量会运用到,这就给我敲响了警钟,及时复习所学的知识才能够运用得游刃有余,而且有人曾对我说过”对一件事情感兴趣是即使在没有任何外在压力下也依然孜孜不倦的去学习它,运用它”,这句话给了我很大的启发,我一直认为我对电路方面有很大的兴趣并且认为自己有这方面的天赋,看样子我在这方面做得还是不够.还有一个方面是我在与他人合作过程中所暴露出来的问题,对于别人我也像要求自己一样来要求他们,从而与他们在合作过程中有一些不愉快;而且我在电路调试过程当中遇到问题时不是很冷静,甚至显得有点急躁,因此不能够及时排查出原因.这些都是我的心态所影响的,今后在这方面我要好好改正,争取做到冷静处事.这次课程设计完成了,我也完成了一篇论文,虽然说这篇论文质量不是很高,但这是我进入大学以来写的最长,写得最认真,写得最满意的一篇论文.通过完成这样一篇论文,为我今后发表论文打下了一个很好的基础.总而言之,这次课程设计让我懂得了许多许多,知识的重要性,理论与实践结合的重要性,以及与人合作的重要性等等.这次课程设计时间没有浪费,是我进入大学以来最最充实的两个星期.参考文献[1]康华光.陈大钦.电子技术基础-模拟部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[2]康华光. 邹寿彬.电子技术基础-数字部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[3]罗杰.电子技术基础习题全解-数字部分(第五版)高等教育出版社.2006.5[4]邱关源.电路(第五版).高等教育出版社.2006.5元件明细表。
一种视频综合显示电路的设计
３ 视 频分 离 与 同步 的 实现
要在 电视屏幕 上正确显示字符 ，必须使字符 点 阵的输 出和视频信 号同步 ，这需要视频 分离和 同步 电路来完 成 。Ｌ ８ １ Ｎ ｔ ｎｌＳ ｍ ｃｎ ｕｔ 公 Ｍ１８ 是 ａ ｏａ ｅ ｉ ｄ ｃ ｒ ｉ ｏ ｏ
收稿 日期 ：２０ —０ ０ ０２ １－ ２ 责 任编辑 ：刘 伯义
Ｖ∞ １ ８ ５ ２ —１ Ｖ
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ＯＤＤ／ ＥＶＥＮ ０Ｕ ｎ’ ｒ Ｕ，
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３
６
地 址信号 。设计好 的字符点 阵可 以存储 在单片机 的 Ｆ Ａ Ｈ Ｒ Ｍ 中 ，在 程 序 开 始 运 行 时 写 入 双 口 Ｌ Ｓ Ｏ Ｒ Ｍ， Ｏ 由输 出使能信号 和地址信号控制其输 出 。
Ｈ 。其 电路框 图如 图 ３ Ｄ 所示 。
ＦＳ １ Ｉｌ
Ｖｍ ｚ
Ｙ
行， 每行 分 为 ２ ６点 ， ５ 电视信 号 的时 钟为 ５ＭＨ ， ｚ对 应于屏幕上 的一个像素 。因所 采用 的字符点 阵在行
方 向上 的宽度 为 ８点 ， 以将 同步后 的 ５Ｍ ｚ 所 Ｈ 时钟
信号 ８分频 ， 为 选取 Ｉ Ｔ １２内部 字符点 阵行方 作 Ｄ ７３ 向上 的时钟信号 ， 对其进 行 ５ ｉ二进位计 数产生选 ｔ ｂ 取 字符 每一 行 的相 应地 址 （５３ ２＝ ２个 字 符 ） 将 行 消 ； 隐信 号 Ｈ Ｂ作 为场方 向上 的时钟 信号 ，对其 进行 ６ ｂｔ 进 位计 数 产 生 选 取 字 符 每 一 列 的相 应 地 址 ｉ二 （６１ ２ ６＝ ４ 字符 ）场 消隐信号 Ｖ ／ 行 ； Ｂ则用 于对字符
Ｕ １ ８１ ８ Ｎ
２ 方 案设 计
两位8421bcd码转换二进制数电路的设计与实现
两位8421bcd码转换二进制数电路的设计与实现8421BCD码是一种将十进制数转换成二进制数的编码方式。
它是一种将10进制数转换成二进制数的方式，其中4个二进制数代表一个十进制数。
该编码方式在数字显示电路中被广泛使用，如数码管和LED 显示屏等。
在这里，我们将要讨论的是8421BCD码转换成二进制数的电路设计和实现。
下面，我们将分为两个部分进行介绍，首先是8421BCD码的概述和转换原理以及通过组合逻辑电路实现8421BCD码转换成二进制码的方法。
一、8421BCD码概述和转换原理8421BCD码是用4位二进制码表示一个十进制数的编码方式。
这种编码方式是一种自然的、直观的编码方式，因此得到广泛应用。
8421BCD码的原理是将十进制数每一位分别转换成4位二进制数，其中每一位的二进制数都可以由0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001这10个数字表示。
下面是一个将十进制数转换成8421BCD码的例子：十进制数：538421BCD码：0101 0011二进制数：0011 0101二进制数是8421BCD码的实质表现，在设计8421BCD码转换成二进制数的电路时，需要在理解8421BCD码和二进制数的转换的基础之上，才能较好的进行电路设计和实现。
二、8421BCD码转换成二进制电路的设计和实现转换8421BCD码到二进制通常使用组合逻辑电路。
组合逻辑电路的输入和输出只不过是分别由逻辑门所组成的逻辑电路，没有电源外加。
下面我们将通过一个典型的8421BCD码转换成二进制电路的例子，来探讨如何将8421BCD码转换成二进制数的电路设计和实现。
1. 8421BCD码转换成二进制数的原理8421BCD码转换成二进制数的原理是将8421BCD码的每一位都转换成二进制数，然后将这些二进制数叠加在一起，得到一个完整的二进制数。
2. 8421BCD码转换成二进制数的电路实现8421BCD码转换成二进制数的电路实现，是通过将每一位8421BCD 码都转换成二进制数，然后将这些二进制数加起来，得到最终的二进制数。
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实验四 显示电路设计与实现
一. 实验目的
1．掌握中规模集成电路译码器74LS47,74LS48,CD4511的功能及应用。
2．掌握LED共阴，共阳数码管的及显示电路的工作原理及应用。
二．实验仪器及设备
1．数字逻辑实验箱 2．万用表 1只
3．元器件：显示译码器芯片74LS47(共阳)、78LS48、74LS248、CD4511（共阴）。
（74LS90, 74LS49 ，74LS249,74ls48,）2块；
共阴（共阳）型LED数码管２块；电阻，导线若干
三. 实验原理
（一）数码的显示方式
数码的显示方式一般有三种：第一种是字型重叠式；第二种是分段式；第三种是点阵式。
目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。它可分为两种，
一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光
二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。下图5-2（a）、5-2（b）分别是共
阴管和共阳管的电路，5-3（a）、5-3（b）分别是共阴管和共阳管的引出脚功能图。
4-1（a）
（b） 4-1
4-2 （a） 4-2（b）
一个LED数码管可用来显示一位0~9十进制数和一个小数点。小型数码管（0.5寸和
0.36寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略
有差别，通常约为2~2.5V，每个发光二极管的点亮电流在5~10mA。
（二）译码驱动器
LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器
不但要有译码功能，还要有相当的驱动能力。常用的显示译码器芯片如：74LS47(共阳)、
78LS48、74LS248、CD4511（共阴）。
1. 74LS48共阴极译码驱动器
它的引脚排列为：
图4-3 74LS48的引脚排列
它的功能表为：
表4-1 74LS48的功能表
2. 74LS47共阳极译码驱动器
它的引脚排列与74LS48的引脚排列一模一样，两者的功能也差不多。当使用时要注意：
74LS47是用来驱动共阳极显示器的，74LS48是用来驱动共阴极显示器的；74LS48内部有
升压电阻，使用时可以直接与显示器相连，而74LS47为集电极开路输出，使用时要外接电
阻。
3. 74LS248共阴极译码驱动器
74LS248的使用方法与74LS48的使用方法一模一样，两者的功能也几乎一模一样，但
两者有一点差别，那是在显示6与9这两个数上。
输入 输出
D C B A a b c d e f g
× × × × × × 0(输入) 0 0 0 0 0 0 0
0 × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 8
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0
1 1 × 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1
2 1 × 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 2
3 1 × 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3
4 1 × 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 4
5 1 × 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 5
6 1 × 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 6
7 1 × 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7
8 1 × 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 8
9 1 × 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 9
10 1 × 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1
11 1 × 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1
12 1 × 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1
13 1 × 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
14 1 × 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1
15 1 × 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
图4-4 74LS248与74LS48的显示区别（上为74LS248，下为74LS48）
4. CD4511共阴极译码驱动器
它的使用方法、功能和显示效果与74LS48基本一样，二者的区别在于CD4511的输
入码超过1001（即大于九）时，它的输出全为“0”，数码管熄灭，而且，使用CD4511
时，输出端与数码管之间要串入限流电阻。
四. 实验内容及实验步骤：
（一）显示译码电路的设计及其验证(参考实验教材实验五)
1.按图4-5连线，验证测试74LS48的功能。
测试的方法为：在实验箱扩展板相应的位置，插上芯片74LS48，接其电源、地线，BCD码
输入接拨位开关，74LS48的输出端接共阴数码管的对应段码，注意共阴数码管的第3脚和
第8脚接地。观察BCD码输入与数码管的显示情况（从0000~1111）。
图4-5 74LS48 驱动一位LED数码管
五|记录数据
输入 输出
D C B A a b c d e f g
0 1 0 0 0 0 0 1
1 1 0 0 0 0 1 1
2 1 0 0 0 1 0 1
3 1 0 0 0 1 1 1
4 1 0 0 1 0 0 1
5 1 0 0 1 0 1 1
6 1 0 0 1 1 0 1
7 1 0 0 1 1 1 1
8 1 0 1 0 0 0 1
9 1 0 1 0 0 1 1
10 1 0 1 0 1 0 1
11 1 0 1 0 1 1 1
12 1 0 1 1 0 0 1
13 1 0 1 1 0 1 1
14 1 0 1 1 1 0 1
15 1 0 1 1 1 1 1