ASCII码键盘编码数字电路设计.doc

ASCII码键盘编码电路设计一、 课程设计的目的。1、掌握基本数字电路的一般设计方法，了解电子设备的研发思路。2、认识基本电路的原理并对其安装及调试。3、通过课程设计提高解决实际问题的能力。4、提高团队意识和自学能力二、 任务的描述。自行设计一个键盘，键盘共8*8=64个键，在外加两个控制键Shift 键和Ctrl键作用下，共完成128个键的ASCII码输出其中，Shift 键为英文大小写字母及其它符号控制键。Ctrl键为文字符号（也称控制符号）和字符控制符。三、设计任务分析。ASCII码键盘编码电路的任务是把键盘上所按下按钮产生的开关信号，编成一个对应的ASCII代码从输出端输出。这个任务可以分解为如下几个部分：1、开关：通过控制键盘产生开关信号。2、开关信号的编码和标准ASCII编码表高位低位000001010011100101110111000 、H hP pX xSP NUL( BS0DEL8 CAN001A aI iQ qY y! SOH) HT1 DC19 EM010B bJ jR rZ z“ STX* LF2 DC2: SUB011C cK kS s # ETX+ VT3 DC3; ESC100D dL lT t |$ EOT FF4 DC4 RS111G gO oW w_ DEL, BEL/ SI7 ETB? US3、Shift键和Ctrl键的实现：当按下某键时，在输出端会显示该键上档的ASCII码，对于键盘的前四列当按下该键的同时，按下Shift键输出端输出该键下档字符的ASCII码。对键盘的后四列的同时按下Ctrl键输出端输出该健下档字符的ASCII码。4、ASCII码的输出：任意接通键盘按键的行、列，输出的ASCII码即为行列交点处字符的ASCII码。四、 具体设计过程的描述：对比本编码与标准ASCII码可知，本编码的前四列高档字符比标准ASCII码小64（1000000B），低档字符比标准ASCII码小96（11000000B）。后四列高档字符与标准ASCII码相同，低档字符比标准ASCII码大32（100000）。因此在编码后需对编码值进行修订以得到正确的ASCII码。本设计采用加法器对编码进行修正。观察本编码与标准ASCII码差值可知，只需要对编码所得高位部分进行适量大的修订即可得到标准结果。本设计采用串行进位加法器以实现该逻辑功能。对键盘上的前四列上档字符需要使用加法器对其高位加1000000B，当按住shift时要输出低档字符的ASCII时，高位需加上1100000B。对键盘的四列，其上档字符的编码正好等于标准ASCII码无需处理，当按住ctrl输出其下档字符时，由于其编码比ASCII码大32，需要对其高位减去100000B,即加上110000B（100B的补码），即得到所按键的ASCII码。五、 设计方案的确定。 最终的电路见图示。电路如下图（1）：图（1）四个7404和两个74148，74148主要是对输入进行编码，而7404是对74148的输入和输出端进行电平的转换，即高低电平转换。图（2）上图为最后一部分，此部分的作用是对74148编码后的码进行修改，同时增加Ctrl和Shift在电路中的作用，主要作用为：当不按下Shift时对键盘上的前四列上档字符需要使用加法器对其高位加100B，当按住shift时要输出低档字符的ASCII时，高位需加上1000B。对键盘的后四列，其上档字符的编码正好等于标准ASCII码无需处理，当按住ctrl输出其下档字符时，由于其编码比ASCII码大32，需要对其高位减去100B,即加上1100B（100B的补码）整体电路如图图（3）：图（3）六、系统实施：任意接通键盘按键的行、列，输出的ASCII码即为行列交点处字符的ASCII码。例如：列线接001，行线接000 未按shift输出为1000001B 即为A的ASCII码。按住shift时输出为1100001B即为a的ASCII码。七、 感想。本课程设计涉及与、或、非门，简单组合逻辑电路芯片的使用以及对电路元器件的认识，在电路设计中更用到了软件Multisim10.0。在此课程设计中我学到很多知识和技能，更加熟练地