《数电实验一：倒计时定时器、BCD代码转换器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数电实验一：倒计时定时器、BCD代码转换器（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数电实验1实验报告项目一：倒计时定时器1、设计修改方案（1） 加入分频网络COUNTERCOUNTERntiCOUNTERinstiCOUNTERinstiCOUNTER74290一SET9ASET9BQA-一CLRA QE-CLRB QCCLKA QDCLKBinstiCOUNTER：=ClklINPUTVCC-I 742901-SET9A - 一 SET9BQA - -CLRA QE- 一 CLRB QC-一 CLKA QDCLKBinstiCOUNTER分频采用74290芯片10分频级联，由于试验箱自身晶振提供50MHZ的时钟信 号，所以需要利用分频分出500HZ用于扫描网络，分出1HZ
2、用于计时器（2）数码管动态扫描网络一| | | | | | |1 2 3 4 5 6 7首先用74244芯片选通两组数据，利用时钟信号 分别让两组数字轮流通过，同时通过非门的加入提出 两根数码管的位选信号。通过的4为二进制数字再经 过7446数码管译码器编译为7段数码管显示的规律， 接入8位数码管的a至g管脚，用以显示。TnuEA4g_5a_eLFCO-fQ-OOtar-nu-nu nu oTnuEAWWOOCDO OGC3-nGAO/OTDCB2Y1NG13）实现 60 秒以内任意输入在十位和各位的 74192 计数器的指数端连接4个拨码开关，这样就可以随意输入倒计时的初始数值input v
3、ccINPUT vccINPUT VCCINPUTCRJ-DOCg8g7g6g92、实验数据及仿真分析（1） 完整电路图（附后）（2） 仿真波形QBcD QONA-Br-C-D-1021 :| 10IT 1elk金：ledl工仪i曲f3 i i不接数码管译码器的数字结果：初始值为 78D ps 创.D 輩 慚.D 輩 24J0. D ls 320.D401. DD he %0.D k= 640.(1T30.D i= KD.D 血如1T.2T5 ns_ 丄j! XJU工 Hnnm 二injin匚口口 二 tht工二匚 t匚 inTPTJjrmTmIlliIlliIIIIi! ii8istsigi
4、siiiBtsigiiiiissigo s q I a I i I n i s! it ! I ! I ! I ! I ! I !可以看到十位数字从设定的7逐次递减为6、5、4.，而各位在十位减1 的周期内由9、8、7逐次减为0。符合倒计时定时器的要求。且在计数减为00 时，停止计时，指示灯由低电平转为高电平。接译码器后数码管段选模拟波形：初始值78根据 7 段数码管的亮灭规律也可以看出，个位十位轮流显示，十位1、2、3号管亮 显示为数字“7”，各位7 段数码管全亮显示数字“8”，随后十位“7”在一段时间内不变， 各位从数字“7”显示到数字“0（除7 以外其他段数码管亮）”。说明两位数码管显示
5、正确。（3） 硬件测试管脚分配如下：Node NameDire 匚 tionL 匚 ation3Outpu tPIN 5斗Outpu tPIN 2055Outpu tPIN 2J016OutputPIN 107Outpu tPIN 6clklInputPIN 23dlInputPIN 9-5d2InputPIN 96d3InputPIN 979-2InputPIN 99g3InputPIN 101InputPIN 102ledlOutputPIN 13Ieg4Outpu tPIN 200leg 5Outpu tPIN 203slInputPIN 104s2.InputPIN 103由于拨码开关
6、一共8个，置数开关S1,暂停开关S2占去两个，就只剩下6个拨码开 关用来控制设置初始值。由于要求60S以内，所以十位最高位和次高位默认接地，这样十位 最多只能到6,各位4位个再用4个拨码开关进行控制，既可以完成60S以内任意数字设为 初始计数值。另外将计数停止口 ledl接13管脚，若计数结束，则红色LED灯全亮。硬件测试：将电路按上述管脚分配拷入试验箱，拨码开关全关闭时，最左边两位数码管亮并显示 两个数字“0”。十位两位拨码开关拨为“10”，十位显示为4，各位的4位拨码开关拨为“0101”， 各位显示数字“5”，此时计数器显示初始值为“45”，将S1分配的置数开关（右数第一个） 由0拨为1,
7、计时器从45变为44、43、42、41、40、39、38.倒计时正常，将S2分配的 暂停开关（右数第二个）由0拨为1，计时器停止到24不动，拨回后则继续由24开始倒计 时。当倒计时计数器最终由6、 5、 4. 变为0时，数码管两位00保持不变，计时停止，同时 彩灯矩阵中所有红色LED亮起，提示倒计时结束。此时将置数开关拨回关（即0状态），从 新用拨码开关设定新的初始值，数码管则显示 新的初始值（27），开始计时后同样从27开 始记到 0 为止，红色 LED 灯亮，停止计数。由此可以验证，本项目“倒计时定时器”严格满足题目要求，功能正确3、故障分析及解决方案 本项目在设计和测试过程中经理到了3次
8、大的改动，正如前述的修改方案，其中后 次改动分别由于2个比较重要的问题。由于在设计时并没有注意是数码管的共阳极问题，所 有各位和十位分别接入两个7448之后引出了14根数码管输出，而实际共阳极数码管只有8 段输入。但这个故障较容易解决，换用PPT上老师提供的数码管扫描电路后，问题就解决了。 第二个大的故障在于任意设置初始值时，置入的数跟实际拨码开关的表示不相同，后经过检 查，是因为在分配管脚的时候几个拨码开关的管脚接串了，中间少接了一个。另外，还有一 个小插曲，就是我所用的试验箱，最右边两个数码管貌似坏了，引用后也亮，开始还以为电 路不对，之后试了试发现用最左边两个数码管就可以了CUTclkl
9、s2siD皆leg4nstqdileg5d4nliA7个位ABCDDNABCDDNQA QB QC QDQAQBABistCOist9COist8COistCOistCOistCOistCOg5 g2 g3 g4OAOBOCODOEOF OGTPPTqdqcqbqaqdqcqbqaESE T9a74 290dQcQbQaOUTPUTESE T9a74 290dQcQbQaESJT9a74 290cdQcQbQaOUTPUTOUTPUT742447446inst1 BCD TO 7SEGESI T9a74 290CDLTNRBINESI T9a74 290QdQcQbQAdvdVdvdv2十位珂
10、 74192LDNINPUT VCCINPUTVCCUPBONCLRCOUNTER倒计时到00时指示灯TPUTlecl开关暂停继续时钟输入置数启动开关HCJIUTVCCGNDCOUNTERinst3CON74192LDNQCqdCONUPbon74OCTAL BUF.2A42Y42A32Y32A22Y22A12Y12GN1A41Y41A31Y31A21Y21A1re项目二：BCB代码转换器1、设计修改方案电路没有太大改动，就是之前的数码管动态扫描电路出来是共阴极的，而实 际试验箱是共阳极的，只要在所有 7448 译码器的输出后面加一个非门，数字就 能正常显示了。2、实验数据及仿真分析 波形仿真
11、：（1）8421 与 5421 之间的转换S3是四位拨码开关，分别表示4为5421 （8421）代码的输入设定值，a至g分 别是数码管的 7 段，显示转换后的十进制数。2）余三码与5421 码3 ps40.0 ms80.0 ms120.0 ms160.0 ms200.0 msiiiiSUU. 0 ms同上，K表示转换开关，低电平是余三码转为5421,高电平时5421转为余三 码，S0到S3是四位拨码开关，分别表示4为余三码（5421）代码的输入设定值， a 至 g 分别是数码管的 7 段，显示转换后的十进制数。3)8421 码与 2421 码之间的转换到S3是四位拨码开关，分别表示4为2421
12、 (8421)代码的输入设定值，a至g 分别是数码管的 7 段，显示转换后的十进制数。4) 5421码与2421码之间的转换到S3是四位拨码开关，分别表示4为2421(5421)代码的输入设定值，a至g 分别是数码管的 7 段，显示转换后的十进制数。由上面4个仿真波形可以看出8421、5421、2421以及余三码之间的转换正 确。硬件测试：管脚分配后拷入试验箱，当作为5421码输入1000时，数码管显示数字5， 将控制开关由0置1后，数码管显示8，即1000变为8421输入后用十进制显示。 当作为2421码输入1111时，数码管显示8，即将该2421码转变为8421后用十 进制表示。同理，将拨码开关设为余三码输入0011，数码管显示数字0，即将余 三码转化为 8421 后用十进制显示。经过硬件测试，该项目基本完成8421、5421、2421、余三码之间的转换，并 统一用十进制经数码管表示。满足题目要求，功能完整。3、故障分析及解决方案BCD 代码转换题目相比其他选题较为简单，从电路设计到仿真模拟还算比较 顺利。由于是第一次接触 quartusII 操作比较生疏导致进度比较缓慢，但整体设 计思路比较清晰。期间遇到的一个问题就是数码管显示不正确，这是因为数码管 译码器输出默认为共阴极，实际试验箱为共阳极，所以在所有输出后面加了一个 非门，显示就正常了心得体会
