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文檔簡介

1、電子技術(shù)課程設(shè)計是配合電子技術(shù)基礎(chǔ)課程與實驗教學(xué)的一子電路的一般設(shè)計方法及電子電路安裝與調(diào)試方法和故障排除方法,同時也可以培養(yǎng)我們的創(chuàng)新思維。越成為人們的裝飾品,它不僅能美化環(huán)境,渲染氣氛,還可以用于娛現(xiàn)的。現(xiàn)。將存儲器中的圖案用發(fā)光二極管點陣顯示,同時具備頻率調(diào)節(jié)、數(shù)碼管顯示電路和存儲電路。和高頻脈沖。圖形控制電路中需要用74LS160設(shè)計一個計數(shù)器,用74LS138構(gòu)成譯碼器。數(shù)碼管顯示電路需要用兩塊數(shù)碼管顯示計數(shù),存儲電路中需要寫入圖案的二進(jìn)制編碼。起來,完成電路的整體功能??删庉嫹侗?1、實踐要求通過對硬件編程,將圖形、文字、動畫存儲在ROM中,通過計數(shù)器控制圖形、文字、動畫的地址,再

2、利用顯示矩陣顯示出來。系統(tǒng)(1)以88 (2)要求顯示的圖案不少于50幅;(3)每幅圖案的顯示時間基本相等,這個時間在 三檔步進(jìn)預(yù)置;(4)具有手動復(fù)位及加電自動復(fù)位功能。2、原理分析與程序設(shè)計框圖通過對實驗要求的解讀可知,本次實踐需要通過對ROM的編程來控制一個8*8 的 LED點陣輸出存在ROM中的各種圖形或者文字。因此需要用ROM 的八根數(shù)據(jù)線來控制點陣的行,用74LS138的輸出控制點陣的列。 74LS138譯碼器搭配著74LS161使用,接1000HZ以上的高頻,再接點陣,不斷地刷新點陣,這樣人眼才能看到一幅畫。而74LS138輸出低電平有效,因此,74LS138的輸出端接點陣 LE

3、D 燈的共陰的一端,ROM的數(shù)據(jù)線則接點陣LED燈共陽的一端。因為ROM控制行,且接共陽極的一端,因此,我們在輸代碼的可編輯范本時候,需要亮的部分用1 表示,不亮的燈用0 表示,設(shè)計好圖案后,依次輸入8列數(shù)據(jù)。而在選畫方面,則需要兩片74LS160 接低頻來控制 ROM 高位的地址線,而控制譯碼電路的74LS161輸出的低三位接 ROM的低三位來控制選畫。因為圖形變換間隔時間要求在20ms-2s之間,所以低頻頻率應(yīng)為0.5HZ-50HZ。由于要求顯示五十幅畫,而我們實際設(shè)計了 70 幅畫,因此我們使用一個10*7 74LS160同步CP端且用置數(shù)法來實現(xiàn),并且用顯示電路來顯示低位、高位計數(shù)器的

4、計數(shù)情況,低位控制每幅畫面,高位控制每組畫面并通過對高、低位芯片的置數(shù)端、清零端的控制來實現(xiàn)選畫與清零。不過要特別注意的是,由于我們選用的 74LS160 芯片是 10 進(jìn)制的,在對 ROM 的地址端控制的時候,會跳過 1010-1111 這一段的地址,因此,在對ROM輸入十行數(shù)據(jù)之后,要空六行數(shù)據(jù)再輸入下一行數(shù)據(jù),否則會出現(xiàn)跳畫的情況。系統(tǒng)原理框圖如下圖所示:可編輯范本 1、脈沖發(fā)生電路的設(shè)計 1000HZ 0.5HZ-50HZ FPGA中的晶振獲得20MHZ的高頻脈沖,那么我們需要一個分頻器來獲得1000HZ VHDL語言設(shè)計一個分頻器得到1000HZ的高頻脈沖,代碼如下:可編輯范本將 2

5、0MHz通過20000分頻,即可得到1000HZ的目標(biāo)高頻頻率。由于我們嘗試過用這段代碼再輸入Quarters想要得到0.5-50HZ 74LS147和三塊74LS161芯片來分頻。因為考慮到實用性,20ms一幅圖根本看不清,我們將后兩塊74LS161分別設(shè)置為12進(jìn)制和十進(jìn)制,連接第一塊74LS161,通過74LS147編碼器連接開關(guān)來片選二進(jìn)制、五進(jìn)制、七進(jìn)制和十進(jìn)制,來分別構(gòu)成240分頻、600分頻、840 分頻和1200分頻,可分別得到 和 0.83HZ,即得到換圖時間間隔可選分別為 和 74LS147接開關(guān)得種頻率。連接電路圖如下:2、圖形控制電路的設(shè)計(1)列計數(shù)控制電路(譯碼驅(qū)動

6、電路)74LS161接1000Hz高頻來控制74LS138 74LS161的低三位可編輯范本接 ROM的低三位來控制輸出圖片。(2)行計數(shù)控制電路我們通過兩片 74LS160來實現(xiàn)一個70 進(jìn)制的計數(shù)器,我們采用74LS160的時鐘端都接到低頻脈沖電路的輸出口,低位的進(jìn)位端與高位的 進(jìn)位端輸出為一,高位計數(shù)器開始計數(shù),即進(jìn)一個數(shù)。十幅畫后回到第一幅畫或者是回到我們想要的那一組畫,則低位的74LS160并且我們知道,當(dāng)高位計數(shù)器記到七時,輸出為0111,因此,將高位一起的置位端,即可實現(xiàn)自動循環(huán)或手動選組畫。零復(fù)位的功能。低位的EP、ET 端均接VCC。此模塊電路圖如下:可編輯范本3、數(shù)碼管顯示

7、電路此我們需要兩塊數(shù)碼管與兩塊45514551再接到高位的74LS160的輸出端,低位的數(shù)碼管連接4551芯片再接到低位的74LS160的輸出端,即完成了數(shù)碼管顯示電路的接線。電路圖如下:因為我們是使用ABCD端分別接板子的輸出,并且將DP端接地,測試燈端接5V電壓即可。4、存儲電路與發(fā)光顯示電路我們將連接高頻的74LS161的低三位輸出端接ROM的低三位地址線 a2-a0,來控制一幅圖的輸出,將低頻處低位的74LS160的四位輸出接ROM地址線的a6-a3,高位74LS160的低三位接ROM地址線的 a9-a7,來控制選畫。然后將ROM的數(shù)據(jù)線接點陣的共陽極,74LS138此模塊電路圖如下:

8、可編輯范本 1、電路連接8 個、點陣因為我們使用FPGA,所以接線比較簡單。首先,使用Quarters畫好每個板塊的電路圖,再接好總圖的線,然后編譯文件,設(shè)置分配管腳后,再次編譯,然后下載到板子,電腦上的接線就完成了。在實驗箱上,將對應(yīng)的管腳用導(dǎo)線接上,導(dǎo)線要注意橫平豎直,且都是直角,并且在接點陣時,保護電阻接在共陽極的管腳,接線就全部完成了。2、電路調(diào)試(1)點陣管腳測試是亂序版的,所以需要我們將其管腳測試好。首先,我們將保護電阻可編輯范本接在第一個管腳,然后接5V 電壓,再引一條導(dǎo)線接地,分別去接其它的管腳,我們發(fā)現(xiàn)有些管腳的燈亮了,有些管腳不亮燈,所以我們認(rèn)定接5V電壓的管腳是共陽極的端

9、子,其余亮燈的端子是共陰極,不亮燈的端子是共陽極,然后將保護電阻都接到共陽極端子的一邊。并且我們記錄下燈亮的位置,可以判斷我們接5V的這個共陽極端子錄下來。之后我們再將某一個共陰極端子接地,用5V電壓分別接每個共陽極端子,以確定每個端子控制的是哪一行,記錄下來,點陣的管腳就測試完畢了。(2)實驗中遇到的問題及解決措施問同學(xué)后,我們發(fā)現(xiàn),ROM的時鐘端接了低電頻,但是它應(yīng)該接高電平,我們改過來后發(fā)現(xiàn)它果然有圖案了,但是圖案偏移了兩格,并 74LS138分配的管腳倒置后,再下載,就可以得到我們想要的圖了。之后我們又想,靜止的圖案太單調(diào),于是我們又設(shè)計了動態(tài)的ILOVE U 圖案(LOVE一直記到99才會循環(huán)到第一幅。然后我們看到了高位的計數(shù)器到七的時候輸出的是可編輯范本兩個置數(shù)端,就可以實現(xiàn)自動循環(huán)或者手動置位了。第四章 結(jié)束語顯示,看著漂亮的彩燈與其顯示的可愛圖案,我們特別有成就感。不過,我們當(dāng)初是想著讓音樂配合著彩燈播放,會更有意思與創(chuàng)意,不過我們不夠時間實現(xiàn)了,也非??上В蛩阏覀€時間自己做一做,玩一玩。在本次實驗中,我收獲很大,因為

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