数字电子技术课程设计论文--可编程字符发生器_图文

1、设计说明书一、设计题目制作一个可编程字符发生器,用点阵式LED发光矩阵作显示器件。二、设计要求1.点阵式LED发光矩阵为8×8规格。2.用EEPROM存储器存储待显示的字符。3.字符数大于4,字形自定。4.实现顺序显示,流水显示或循环显示等中的一种工作方式,设计相应的控制电路。三、设计过程1.设计方案:.可编程字符发生器的整体结构:可编程字符发生器的整体结构如下图所示:时钟信号地址计数地址存储空间EEPROM产生行选信号产生列选信号8×8LED显示器其中时钟信号由555定时器构成的多谐振荡器(信号频率158.73Hz提供;地址计数单元由两片74LS90、一片74LS93和一

2、片74LS161组成(两片74LS90级联成25分频电路,74LS161和74LS93级联成32进制加法计数器;地址存储空间EEPROM由一片DQ2816A-250组成(2816存储待显示的字符,其地址线由地址计数单元提供;列选信号由2816的输出端提供,行选信号由74LS138的输出端提供(74LS138的输入端由74LS93的8进制计数部分提供,行选和列选信号产生电路分别为显示屏的行与列提供选通地址线;发光二极管8×8点阵显示屏用来显示字符发光二极管点阵显示屏用来显示字符,它有8根行选线和8根列选线,其中行选线接发光二极管的正极,列选线接发光二极管的负极,行选线接高电平(逻辑“1

3、”、列选线接低电平(逻辑“0”时发光,将LED阵列旋转90度,改为行选线为低电平有效,列选线为高电平有效,方便实现逐行扫描。由于扫描频率足够高,人眼不能分辨其中变化,发光矩阵上就会显示为完整字符,就能看到设计的流水滚动效果。.可编程字符发生器工作流程:接通电源后,时钟脉冲输入,地址计数器开始计数,EEPROM对应的地址单元中的代码输出,以驱动列选线产生电路。地址计数器同时又为行选信号产生电路提供地址线,随着地址计数器计数值的变化,发光二极管显示屏逐行扫描,显示屏上显示出字符。2.设计电路图及工作原理:D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP 7ENT 10CLK

4、 2LOAD 9MR1U174LS161CKA 14Q012CKB1Q19Q28Q311R0(12R0(23R9(16R9(27U274LS90CKA 14Q012CKB1Q19Q28Q311R0(12R0(23R9(16R9(27U374LS90CKA 14QA 12CKB1QB 9QC 8QD11R0(12R0(23U474LS93A08A17A26A35A44A53A62A71A823A922A1019CE 18OE 20WE 21D09D110D211D313D414D515D616D717U52816A 1B 2C 3E 16E 24E 35Y 015Y 114Y 213Y 312Y

5、 411Y 510Y 69Y 77U674LS138Vcc300RVccR4DC7Q 3G N D1V C C8TR2TH 6CV5U7555VccR9300RR10300RC110u555定时器与两个300电阻和一个10uF 电容接成为一个时钟频率为158.73Hz 的多谐振荡器。该时钟信号直接送入74LS93的CLKB 端,为74LS93的八分频提供时钟,74LS93的QB ,QC ,QD 端为八进制计数器,接入2816的低位地址A0,A1,A2。同时74LS93的这三位输出接入74LS138译码器的A ,B ,C 三个输入端,进行译码,产生行选信号(如下图所示。 同时,555定时器产生的

6、时钟信号经过两片74LS90的25分频后(6.35Hz 接入74LS161的CLK 端,为74LS161提供时钟,同时74LS161的进位输出端接入74LS93的未用的CLKA 端,这样74LS161的四个输出端加上74LS93的QA 端,就构成了一个32进制的计数器,这五个输出端分别接入2816的高位地址A3,A4,A5,A6,A7。2816的数据输出端Q0-Q7作为列选信号接入LED 阵列。3.EEPROM 存储内容:2816的A8,A9地址均接低电平,选取0x000-0x0FF 的地址空间存储待显示的字符。设计的显示字符为“HELP ”,故以“H ”字符为例说明字符的实现过程:地址空间为

7、0x000-0x03F ,其中地址的低三位循环的速度比较快,高五位变化速度比较慢,所以8个字节为一个稳定状态,由于视觉暂留现象,可以显示出完整字符:地址空间存储内容显示字符0x000-0x007 00 00 00 00 00 00 00 000x008-0x00F 00 00 00 00 00 00 00 440x010-0x017 00 00 00 00 00 00 44 440x018-0x01F 00 00 00 00 00 44 44 440x020-0x027 00 00 00 00 44 44 44 7C0x028-0x02F 00 00 00 44 44 44 7C 440x03

8、0-0x037 00 00 44 44 44 7C 44 440x038-0x03F 00 44 44 44 7C 44 44 44每个状态能持续0.157秒,每个字的显示需要1.26秒,因此,连续起来看就出现流水滚动的效果了。四、设计实物演示1.实物连接图: 2.显示的字符(“H”、“E”、“L”、“P”: 哈尔滨工业大学课程设计说明书 五、设计总结与感想 通过几个小时的调试，我们组的设计方案达到了课程设计题目的要求，并最后通过了验收，上交 了设计结果。 在整个设计过程中，我与我组另一名成员李东远同学分工明确、积极配合，通过共同地学习、研 究和探讨，高效率地进行了方案设计、连接电路以及实物调试等一系列工作，虽然曾经中途由于芯片 型号选择错误而对调试带来了很大的麻烦，但是我们仍齐心协力，细心研究并发现了其中的错误，欣 喜之余我更认识到了做任何事都需要的谨慎性。 本次的课程设计，不但给我提供了动手实践的良机，而且提高了我自主学习、运用所学知识于实 践的能力，提高了我发现错误、解决错误的能力，同时，通过自主设计课题方案，我还开阔了视野， 并对所学知识有了更深入的了解和认识，相信这些能力的提升