电 子 电 工 教 学
数字显示电路
实验报告
小组成员： 10243009 基 地
10211104 10221062
一、实验目的
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、设计任务及要求
1.数字显示电路操作面板：左侧有16个按键，编号为0到15数字，面板右侧有2个共阳7段显示器，操作面板如图所示。
2.设计要求：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1。若同时按下几个按键，优先级的顺序是15到0。
三、总电路框图及原理图
总电路框图如下
总电路原理图如下：
键盘 编码 码制转换 译码显示
四、设计思想及基本原理
1.编码电路
本实验要求有16个输入，故采用两片8线-3线优先编码器扩展为16线-4线的优先编码器。16线-4线编码器输入信号为A15~A0,低电平有效,而且A15的优先权最高, A0的优先权最低.由于7447译码器输入为高电平有效，故将编码器输出通过与非门，经过与非门后输出Z3 Z2 Z0为4位2进制反码(即0000-1111 ) .可用第一片的输入端I7~I0分别接A15~A8, 第二片的I7~I0接A7~A0. 显然第一片的优先权应高于第二片,只有当
-??A15~A8无信号时才允许第二片工作.因此,将第一片的选通输出端YS和第一片的控制端ST相连,即可实现上述功能. 2.码制转换电路
根据设计的要求,显示输入应为8421BCD码,由于BCD码是逢十进一，而四位二进制加法是逢十六进一，因此要在组间进位方式上加一个校正电路，可以采用加6的方法实现.当小于9时直接输入,当大于9时,将BCD码加6(溢出后相当于减10) 且十位进1. 3.译码显示电路
将经过编码电路、码制转换电路得到的四位二进制经显示译码器，然后将显示译码器
?的输出与七段数字显示器相连，即可显示所要求的数字。由于采用7447显示译码器，其输出为低电平有效，因此采用共阳数码管。
五、元件介绍及单元电路的分析
1.编码电路
编码电路采用8线-4线优先编码器74LS148，由于实验要求有16个输入，故采用两片8线-3线优先编码器扩展为16线-4线的优先编码器。16线-4线编码器输入信号为A15 ~，且优先级依次降低. 第一片的优先权应高于第二片,只有当A15~A8无信号时才允许第二
-片工作.因此,将第一片的选通输出端YS和第一片的控制端ST相连.
74LS148的管脚图如下：
?
其中I7~I0为输入端，低电平有效Y0~Y2为输出端（反码输出），ST为选通输入端，
-??-??YEX为优先扩展输出端。 2.码制转换电路
由于要求输出显示BCD码0~15，BCD码是逢十进一，四位二进制加法是逢十六进一，因此要在组间进位方式上加一个校正电路，可以采用加6的方法实现.当运算结果小于或等于1001时，BCD码加法与四位二进制加法相同；当运算结果大于1001时，电路再加六。由于74LS148是低电平输出有效，故需要通过与非门来实现电平转换和加6修正信号的产生。
74LS00管脚图如下：
74LS283管脚图如下：
上图中A1~A4,B1~B4，分别为加数和被加数，?1~?4为和数，C0为低位进位，C4为本位进位 3.译码显示电路
将最后一个与非门的输出、74LS283的输出分别和显示译码器的输入相连，如上原理图所示。即可实现共阳数码管的0~15的输出。为防止电流过大烧毁数码管，在数码管和电源之间加了一个限流电阻。
74LS47管脚图如下：