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一、 设计题目:数码管显示控制器二
二、 设计要求:
1、能自动依次显示0、2、4、6、8(偶数列),0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号序列)。然后再从头循环。
三、设计方案:
本次设计采用了74161组成了15进制计数器,解决了0、2、4、6、8、0、1、2、3、4、5、6、7、0、1的循环反复的问题,把15进制计数器的4个输出端作为4-16译码器(74154)的输入端,通过组合逻辑电路得到所需的BCD-七段显示译码器的输入,最终达到按要求循环显示。
四、设计过程:
1、实现15进制计数器
采用十六进制计数器(74161),通过置数法构成十五进制计数器(见图1),用以实现对0、2、4、6、8、0、1、2、3、4、5、6、7、0、1的循环。
2、通过组合逻辑电路实现内部逻辑
输入 |
输出 |
显示结果 |
||||||
|
QB |
QC |
QD |
|
B |
C |
D |
|
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 |
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 |
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 |
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 |
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 |
0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 |
0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 |
0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 |
0 2 4 6 8 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 |
3、实现总体设计
将上述两设计电路模块化,利用BCD-七段显示译码器得到最终显示,设计总图如下:
五、仿真波形
通过仿真图在理论上验证了我们的设计的正确性,由仿真图中可以看出,电路出现了竞争冒险现象和传输时间上的延迟现象,在实际电路中,它并不影响结果,故不予考虑。
六、硬件仿真
软件仿真正确后,为了进一步证明电路的正确性,进行硬件仿真,及将电路下载到可编程逻辑器件中去,并加上相应的外部电路和连线,来对所设计的电路的功能进行验证。经验证后符合所预想的实验结果,说明电路的设计和连接正确。
七、设计心得