EDA课程设计 循环显示ABC.docx
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EDA课程设计循环显示ABC
目录
第一章基本原理···············································4
1.1设计目标及实现方法
1.2模块介绍
1.3各模块真值表
第二章设计原理图·············································10
第三章波形仿真图·············································11
第四章管脚锁定及硬件电路的连接·······························12
第五章功能拓展···············································13
5.1拓展电路功能介绍
5.2拓展电路设计原理
5.3真值表
5.4波形仿真图
5.5管脚锁定及硬件电路连接
第六章课程总结··············································17
参考文献·······················································17
第一章基本原理
1.1设计目标及实现方法
设计要求在8*8的点阵电路上实现ABC的自动循环显示，每次显示ABC三个字母中的一个。
为了实现设计目标，采用方法如下:
1、选用一片3-8译码器进行点阵电路的行扫描；
2、选用三片3-8译码器进行点阵电路的列扫描，并且使其与行扫描的3-8译码器配合，在点阵中分别显示“A”“B”“C”；
3、为使“A”“B”“C”能够分别显示，选用一片74160计数器，将其改接成三进制计数器，控制三个3-8译码器选通信号；
4、为保证控制行扫描和列扫描的3-8译码器同步，将一片74160计数器改接成八进制计数器，用它同时控制四片3-8译码器；
5、为达到”A”“B”“C”的视觉延时效果，使控制行扫描和列扫描的八进制计数器的时钟脉冲频率高，而控制片选信号的三进制计数器的时钟脉冲频率低，且高频率是低频率的8的整数倍。
1.2模块介绍
根据设计目的及解决方法可以将整个设计分为四个模块：
◆模块一：
控制点阵电路行扫描模块
所用双色点阵是行共阴，列共阳，所以用一片3-8译码器控制使第一行到第八行依次出现低电平。
◆模块二：
控制显示“A”“B”“C”的模块
先在8*8点阵上设计出显示“A”“B”“C”时应该亮的点，得到三个相应的真值表，分别用一片3-8译码器与行扫描配合控制8列的电平高低。
◆模块三：
控制行、列扫描的模块
将一片74160计数器改接成八进制计数器，用它同时控制四片3-8译码器，其中输入为高频率时钟信号。
◆模块四:
控制片选信号模块
选用一片74160计数器，将其改接成三进制计数器，当计数器为000、001、010时，分别选通控制“A”“B”“C”的3-8译码器。
模块三的高频输入信号是模块四低频输入信号的8的整数倍。
1.3各模块真值表
（1）控制点阵电路行扫描模块真值表
输入输出
G1G2ANG2BNABCR0R1R2R3R4R5R6R7
10000001111111
10000110111111
10001011011111
10001111101111
10010011110111
10010111111011
10011011111101
1
0011111111110
（2）控制显示“A”“B”“C”的模块
▲“A”
输入输出
G1G2ANG2BNABCL0L1L2L3L4L5L6L7
10000000011000
10000100011000
10001000111100
10001100100100
10010001111110
10010101111110
10011011000011
1
0011100000000
▲“B”
输入输出
G1G2ANG2BNABCL0L1L2L3L4L5L6L7
10000001111000
10000101100100
10001001100100
10001101111000
10010001111000
10010101100100
10011001100100
1
0011101111000
▲“C”
输入输出
G1G2ANG2BNABCL0L1L2L3L4L5L6L7
10000000111100
10000101111100
10001001100000
10001101100000
10010001100000
10010101100000
10011001111100
1
0011100111100
（3）控制行、列扫描的模块
输入
输出
CLK
CLRN
LDN
ENP
ENT
QC
QB
QA
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
（4）控制片选模块
输入
输出
CLK
CLRN
LDN
ENP
ENT
QC
QB
QA
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
0
1
0
第二章设计原理图
说明：
（1）输入：
CLK1，为高频率时钟信号
CLK2，为低频率时钟信号
（2）输出：
R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7为控制行的输出信号
L0，L1，L2，L3，L4，L5，L6，L7为控制列的输出信号
第三章波形仿真图
说明：
（1）输入：
CLK1，为高频率时钟信号
CLK2，为低频率时钟信号
（2）输出：
R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7为控制行的输出信号
L0，L1，L2，L3，L4，L5，L6，L7为控制列的输出信号
第四章管脚锁定及硬件电路的连接
输入信号锁定
NodeName
PIN
硬件电路对应插孔
CLK1
CLK3
8
CLOCK（T）9
CLK2
CLK0
7
CLOCK（T）20
输出信号锁定
NodeName
PIN
硬件电路对应插孔
R0
MBIO127
197
ROW1
R1
MBIO125
195
ROW2
R2
MBIO123
192
ROW3
R3
MBIO121
190
ROW4
R4
MBIO119
187
ROW5
R5
MBIO117
177
ROW6
R6
MBIO115
175
ROW7
R7
MBIO113
173
ROW8
L0
MBIO128
198
RA1
L1
MBIO126
196
RA2
L2
MBIO124
193
RA3
L3
MBIO122
191
RA4
L4
MBIO120
189
RA5
L5
MBIO118
179
RA6
L6
MBIO116
176
RA7
L7
MBIO114
174
RA8
将对应管脚号连接后，将程序下载到试验箱进行实验，经观察，实验现象与设计要求一致。
第五章功能拓展
5.1拓展电路功能介绍
通过添加十六进制计数器74161，数值比较器7485和全加器74283，使数码管静态显示“A”“B”“C”循环次数，且由0到15为周期循环显示，当数码管显示15时，蜂鸣器响一声。
5.2拓展电路设计原理
◆设计思路：
利用控制“A”的3-8译码器的选通信号作为74161的时钟信号，“A”“B”“C”每循环一次给74161一个时钟信号，通过数值比较器7485，将74161的输出与1001比较，再通过全加器74283，实现当74161的输出小于1001时，输出结果加上0000后作为数码管的输出信号，当大于1001时，输出结果加上0110后作为数码管的输出信号。
利用一个四输入与门，将74161四位输出相与，结果作为蜂鸣器的输出。
◆拓展电路原理图
①拓展部分
②整体原理图
说明：
（1）输入：
CLK1，为高频率时钟信号CLK2，为低频率时钟信号
（2）输出：
R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7为控制行的输出信号
L0，L1，L2，L3，L4，L5，L6，L7为控制列的输出信号
1D0,1D1,1D2，1D3,1D4,1D5,1D6,1D7为数码管的输出信号
F为蜂鸣器的输出信号
5.3真值表
输入
输出
CLK
1D7
1D6
1D5
1D4
1D3
1D2
1D1
1D0
F
↑
0
0
0
0
0
0
0
0
0
↑
0
0
0
0
0
0
0
1
0
↑
0
0
0
0
0
0
1
0
0
↑
0
0
0
0
0
0
1
1
0
↑
0
0
0
0
0
1
0
0
0
↑
0
0
0
0
0
1
0
1
0
↑
0
0
0
0
0
1
1
0
0
↑
0
0
0
0
0
1
1
1
0
↑
0
0
0
0
1
0
0
0
0
↑
0
0
0
0
1
0
0
1
0
↑
0
0
0
1
0
0
0
0
0
↑
0
0
0
1
0
0
0
1
0
↑
0
0
0
1
0
0
1
0
0
↑
0
0
0
1
0
0
1
1
0
↑
0
0
0
1
0
1
0
0
0
↑
0
0
0
1
0
1
0
1
1
5.4波形仿真图
5.5管脚锁定及硬件电路连接
输出信号锁定
NodeName
PIN
1D0
1D0
17
1D1
1D1
18
1D2
1D2
19
1D3
1D3
20
1D4
1D4
21
1D5
1D5
22
1D6
1D6
23
1D7
1D7
24
F
SPEAKER
38
将对应管脚号连接，并将PIN94,PIN95连接至Vcc之后，将程序下载到试验箱进行实验，经观察，实验现象与设计一致。
注：
上表是在第四章的管脚锁定表格的基础上添加的部分
第六章课程总结
本次EDA课程设计让我受益匪浅。
首先，我认识到EDA课程设计是一门综合性很强的实验。
同时，掌握了利用MAX+plusⅡ软件，通过原理图输入的方式进行电子系统的设计。
我感受到这种设计方法直观、简便的特点，便于设计分析。
其次，我学会了利用模块化的思想去解决实际问题。
本次课题虽然简单，但是对于一个初学者来说，还是感到有一定难度。
经过自己的努力及与同学们的讨论，我现在基本掌握了将系统模块化分解，逐步建立实现的的思想。
再次，我深刻认识到理论与实际想结合的重要性。
只有把所学的理论与实践结合起来，将理论分析结果在实践中实现，这些理论才有实际的价值。
而且，在实践的过程中，往往会遇到很多的问题，可以有效的提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
总得来说，这次设计的ABC循环显示是成功的。
虽然在设计中遇到了很多问题，但在自己的认真思考及与同学们的讨论后都得到了有效的解决。
这可以说是第一次真正的感受到自己所学得课程与实际应用相结合，终于觉得自己平时所学的知识有了价值。
同时我也深深的认识到，自己在平时的学习还不到位，知识掌握不牢固，以致在实际应用中感到无从下手，而且错误百出。
在这次课程设计中，我不仅学到了不少知识，锻炼了自己的动手能力，还培养了我对EDA的兴趣，让我对自己以后的路有了更清楚的认识，对自己的未来有了更多的信心。
我希望以后可以多多安排这种课程设计，而且，增加课程设计的时间，逐步提升难度，给我们更多实践的机会。
最后，我在此对各位指导老师和所有帮助过我的同学表示衷心的感谢!
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