显示译码电路的设计

显示译码电路的设计

（朱开明.电子技术实训指导.清华大学出版社.2005.11 p153～165）

在数字电路设计中，很多地方都要用到数字显示，如计数器、频率计、时钟、计分牌等。显示器可用LED数码管和LCD液晶显示器。LED显示器亮度高，如果在环境亮度高的地方还可选用高亮度的LED显示器，所以,LED数码显示器是最常用的数字显示器。首先介绍译码和显示电路的设计和调试。

1．设计要求

输人8421 BCD码，显示对应的十进制数。

2．设计分析

（1）LED数码显示器

目前国内外生产的LED数码显示种类繁多，型号各异。按图形结构可分为数码管和符号管两种。如图1所示。其中“＋”号管能显示出正“＋”、负“一”号。“＋1”符号管能显示“＋1”或“一1”。“米”字管的功能最全，除能显示A～Z的26个英文字母外，还能显示＋、一、×、÷几个运算符。七段显示器一般用来显示0～9。有DP的七段显示器可显示小数点。图2中a、b、c、d、e、f、g表示七个笔段，也对应七个外引脚。

图1 几种LED数码管结构图

图2 共阴和共阳数码显示器原理图和共阴外引脚

按一块显示器件所含显示数位多少，还可分为一位、二位和多位数码显示器。

（2）显示译码驱动器

显示译码并能直接驱动LED显示器的TTL电路如74LS47（OC、共阳），74LS48（共阴）等。如需计数和译码显示功能的可选取74LS143和74LS144等。74LS47是集电极开路（OC）电路，需外接上拉电阻。这里选用典型电路74LS48，其引脚功能如图3所示。电路功能如表1所示。

图3 74LS48引脚功能图

表1 74LS48电路功能

端为灯测试端，＝0时，Ya～Yg全部输出高电平，可驱动共阴数码管七笔都亮。平时应使＝1。

为灭零输人端，设置的目的是为了把不希望显示的零灭掉。

作输人使用时，称灭零输人控制端。只要加人灭灯控制信号=0，无论A3、A2、

A1、A0的状态是什么，都将被驱动的数码管熄灭。

作输出使用时，称灭零输出端。＝0时表示A3、A2、A1、A0全为0，并且＝0。用的输出信号去控制其他译码器的。

3．电路设计

（1）74LS48驱动显示译码器设计

用单独一块74LS48驱动共阴数码显示器电路如图4所示。

图4 数码显示电路

（2）多级74LS48的连接

将灭零输人端和灭零输出端配合使用，可实现多位数码显示系统的灭零控制。图5示出了灭零控制连接方法。只需在整数部分把高位的与低位的相连，在小数部分将最低位的与高位的相连，就可以把高、低位多余的零熄灭掉。在这种连接方式下，整数部分只有高位是零，并被熄灭的情况下，低位才有灭零信号。同理小数部分只有低位是零，并被熄灭时，高位才有灭零信号。初始显示为“0.0”。

4．实验测试

（1）单级译码显示电路

用实验板或实验箱搭接电路，四个数据输人端接逻辑开关，连好电路后，接通电源，改变四个逻辑开关的数据，检验显示译码功能。

图5 有灭零控制数字显示系统

（2）多级显示电路

多级显示译码电路主要是学习灭零端和灭零控制端的使用和正确连接。可单独连接成一个四位整数电路或一个四位小数电路。

5．改进设计

（1）将共阴和共阳显示器与对应驱动器连接进行设计，并在实验中测试。

（2）查阅有关数码显示器方面的知识和对应显示驱动电路。

（3）查阅有关书籍，查找一种能输人模拟信号，输出驱动数码显示器的集成电路。