编码、译码、显示电路

实验原理
实验中使用74LS283全加器，它将2进制数A0A1A2A3和B0B1B2B3相加，和由S0S1S2S3输出， A3、B3、C3是高位，C－1为进位输入，Co为进位输出。引脚图见下图。
+
A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 C-1
Co C3 C2 C1 C0
实验二 编码、译码、显示电路
实验二 编码、译码、显示电路
实验内容
2. 测试优先编码器：输入的8个开关通过74LS148优先编码器编码成二进制码，经过非门转化成原 码，经过显示译码，由数码管显示。
74148输出加非门 后转为原码
利用Eo的变化使没 有开关有效时，数 码管消隐。
原接开关的线拆除后， 改接74148输出
接地
实验二 编码、译码、显示电路
x 1 x x 0 1 1 1 1 1
x 1 x 0 1 1 1 1 1 1
x 1 0 1 1 1 1 1 1 1
1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
实验二 编码、译码、显示电路
实验原理
实验中选用的CD4511是一个BCD码七段译码器，并兼有驱动功能，内部没有限流电阻， 与数码管相连接时，需要在每段输出接上限流电阻，引脚排列见下图
十进制 或功能
LE
输入
D C B A
输出
字 型
LT
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 0
BI
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
实验箱内 部已接好
数码管的输入端改接CD4511输出，在正常显示
条件下输入数据。 测试控制引脚。 验证思考题答案。
思考：如果CD4511输入是3位或更少，多余引脚如何处理。 注意：接线改动时，原来临时接线必须拆除，如数码管的输 入端改为 接CD4511输出脚时，原来与电平开关的接线必须拆除。
S
4位全加器
Y
显示值>9时4位二进制转2位十进制
实验二 编码、译码、显示电路
实验报告
1.实验目的。 2.实验步骤，画出实验电路图，简述原理。 3.用自己的体会描述实验结果，说明如何体现输入优先级。 4.分析对复杂电路图如何逐步接线验证，遇到问题如何查找和 排除。
发生故障的原因和检测
• 电源未开、电源坏 • 开关坏 • 导线断(每段都有可能) • 实验箱内部线路断路或开路
实验二 编码、译码、显示电路
胡俊杰
2005.3
实验二编码、译码、显示电路
实验目的
学习实验中各种故障的检测、排除。 学习编码器原理及使用。 熟悉七段译码器的逻辑功能和使用。 掌握七段显示器的使用方法。 熟悉组合电路的应用。

学习复杂电路分步接线、测试、排故、验证。
实验二编码、译码、显示电路
低 位 编 码
8 个 开 关
高 位 编 码
转 为 原 码
4位二进 制转为 两位十 进制
显示 译码
wk.baidu.com
数 码 管 数 码 管
显示 译码
实验二 编码、译码、显示电路
预习要求与思考题
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 复习基本组合电路、编码器、译玛器、显示器及加法器的基本原理。 熟悉实验中用到的集成块的工作原理和使用方法。 按实验内容的要求绘出各个原理图。 共阳极与共阴极七段显示发光管有何区别，在使用上如何处理？ 将共阳极七段显示发光管LED改为共阴极七段显示发光管LED，对电路如何处理？ 在第4题中如果十位数字为0时，要求数码管无显示，如何实现。 如只显示输入编码号大于5的开关号，又需要增加什么电路？
输 入
EI 0 1 2 3 4 5 6 7
输
A2 A1 A0
出
CS Eo
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
x 1 x x x x x x x 0
x 1 x x x x x x 0 1
x 1 x x x x x 0 1 1
x 1 x x x x 0 1 1 1
x 1 x x x 0 1 1 1 1
a b c d e f g 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
由多个功能相对独立的电路组成一个复杂电路时，如何逐步接线并验证，如果遇到问题， 如何将出问题的范围缩小或分离，以方便排除故障。
实验二编码、译码、显示电路
实验原理
编码器是将具有某种特定含义信号的译成二进制代码的电路，根据需要编码器的种类 很多，实验中我们选用广泛使用的集成8-3优先编码器74LS148。共有9个输入引脚，一个使 能端和8个编码输入，均为低电平有效，即输入0表示有数入，0～7输入的优先级由低到高， 优先级高的输入有效时，优先级输入不起作用。输出为反码，如原码输出是“000”，实际 输出是“111”。CS是工作状态标志，当有1路输入有效(输入0)时CS=0。 实验中可以理解为对多个电平开关，对其所在位置进行二进制编码 。
电路图，通过实验验证。
提示：编码器的输出大于9时，需要将4位2进制数，转换为2位10进制数，显示的十位数 为1（实验中用一个发光二极管），而个位数的值为编码器的输出值加6。Y=A3•A2 ＋A3•A1＝1 时 A3A2A1A0的值大于9。 输入4位2进制数
十位显示译码 个位显示译码
B
<=9 >9 输出0 输出6 进位 A
• 集成块坏 • 电平指示坏 • 导线接线错误
检查方法：
• 电源、开关、电平指示
• 集成块的电源(包括+5V、地) • 从输入引脚处开始测量，是否正确。 • 如输入正确，输出是否正确。 • 如输出不正确，集成块坏可能性大。 • 测量输出时，需将原来接到输出的导线拔掉，以区分 是输出故障还是负载故障。 • 测量地线故障时，需关闭电源，用万用表测量。 • 如导线一端是高电平，另一端不是，则导线断。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
消 隐 锁 定 灯测试
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
× 1 ×
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
×××× ×××× ××××
0 1 ×
0 0 0 0 0 0 0 锁定在上一个LE=0 1 1 1 1 1 1 1
实验二 编码、译码、显示电路
实验箱中的显示器
内部已接好CD4511驱动
内部已接好限流电阻 公共端已接好Vcc或地
数码管的a、b、c、d、e、f、g七段连到公共输入端，并内接驱动。每个数码管的 共阳端，单独有控制输入，内部已接好驱动。此接线主要用于扫描。
实验二 编码、译码、显示电路
实验内容
1. 测试译码显示电路，按右图接线，控制端和数据输 入接电平开关。 • LE＝0， ＝1 ， ＝1时在输入数据0000~1001，观 BI LT 测数码管显示的字型。如输入数据超出范围，会有 什么现象？ • 分别测试三个控制端的作用，一次只让一个控制端 的输入有效。如何才能体现译码器的锁定功能。 • 接线步骤： 数码管各段输入直接接电平开关，测试数码管。
实验二编码、译码、显示电路
实验原理
可以将多片编码器扩展成更多二进制码，通过高位使能输出去控制低位编码器的使能输 入，实现芯片之间的优先级，当高位有信号输入有效时Eo=1，使低位片的输入无效，而 高位片无输入时Eo=0，低位片的输入有效，再将输出作相应处理，如下图所示。
控制优先级
实验二编码、译码、显示电路
实验原理
数码显示器采用八段发光二极管显示器，它可直接显示出译码器输出的十进制数字 形。七段发光显示器有共阴接法和共阳接法两种：共阴接法就是把发光二极管的阴极都 接在一个公共点 (接地），其引脚排列和内部原理如下图（a）所示， 配套的译码器为 CD4511，74LS48等；共阳公共点接法相反，它是把发光二极管的阳极接在一起(Vcc)， 配套的译码器为74LS46，74LS47等，其引脚排列和内部原理如下图 (b) 所示。
实验内容
• • 测试译码显示电路。(4个开关输入编码，1个数码管输出) 测试8输入优先编码器。(8个开关输入，1个数码管输出)
•
•
设计10输入优先编码器。 (10个开关输入，1个数码管输出)
设计16输入优先编码器。★选做(16个开关输入，2个数码管输出)
如输入开关小 于等于10个， 可直达。
8 个 开 关
改为与 非门 加非门
8个开关输入 和10个开关输 入作改动
实验二 编码、译码、显示电路
实验内容
4. 将第2题的输入开关改为16，需要两片74LS148构成16－4编码器，同时显示输出需 要两位，用十进制数显示。输入开关编号小于10时，个位显示数字与编码输出一致， 十位显示0；当你拨下大于9的开关后，编码器输出转化为十进制后，低位7段显示器 显示个位数字，十位显示1。若同时拨下几个按键，优先级别的顺序是15到0。设计
实验内容
3. 第2题的输入开关改为10个，需要两片74LS148构成16－4编码器，但显示仍只需1个，设计电路 图，通过实验验证。 提示：比较第3小题和第2小题，可以发现是在第2小题的接线基础上增加一个芯片，并对第2小题的接 线作小改动，利用CS和CD4511的消隐功能，在无开关拨下时，不显示。 控制优先级