身为一名西电狗,西电的实验大家都晓得,只能用一个水字来形容。微院在大二下学期、大三上学期,会分别开模电、数电实验,如果运气不好,老师会通过实验来考察。下面我介绍一下这严(shui)肃(de)正(yi)规(bi)的数电实验之8*8点阵显示汉字或图案。
这是在multisim中的仿真电路,由于multisim中没有点阵,所以在最后我们能通过波形来分析。
图1
首先说明,课本电路中点阵与实验室实验板所用点阵不一样!!课本电路图如下:
图2
按照实验板上的话,上边电路显示出字体是倒的。暂不考虑具体汉字,实际电路设计时将字体如下这样放就能在他实验板正常(正立)显示,否则按照上图书上的电路出来字体是偏着的,
H1~H8共阳(实验板左竖列),L1~L8共阴(实验板右竖列)。
图3
上图是能在实验板正常(正立)显示一个“且”字。由于实验室的器材质(bu)量(xiang)比(tu)较(cao)好(le),所以一般选择字
简单且对称的字,这样组合电路规模较小,像上边的字H4、6、8均接Y2、3、4与非结果,H3、5、7均接Y2、4与非结果。
H2理论上接高电平1,但是实际中这样接会造成其他列显示不出来,所以可以接实验上的100kHz时钟源,这样每个led灯高电平时间接近,显示效果比较好。
实验结束后老师会过来检查,并提问一些上述
电路基本原理和示波器操作的问题,下面简单说一下基本原理:74ls161计数器从0计数到7并将数输出至74ls138的A0~A2,这里138相当于译码,如计数至4,则A2A1A0=100,Y7~Y0=11110111。第四行此时共阴极为0,而组合电路的运算结果使H2、4、6、8置1,所以在该时钟周期内第四行的第H2、4、6、8灯点亮,接着继续循环扫描。由于频率较高,加上人眼视觉暂留效果,我们会看到一个周期内所有点亮的灯,也就是我们设计的汉子。
组合电路数电中讲过,如上图中三输入与非,为保证在L3或L4或L5(分别与Y2、3、4相接)被译码器置0时,H2、4、6、8灯能点亮,所以将与L3、4、5相接的Y2、3、4三者与非后接至H2、4、6、8。
最后我们分析一下波形波形。
图4
观察上述波形,第一行为时钟源,接着8行为L1~L8(即Y0~Y7)端口,后边七行为H2~H8(H1始终不亮)。当L1为0时,我们观察
H2~H8,只有H2为1,也就是图3字型图案(L1,H2)”且“字左下角点亮;L2为0时,同样H2为1,图3(L2,H2)点亮;L3为0时,H2~H8全为1,即图3(L3,H2~H8)点亮;L4为0时H2、4、6、8为1,图3图案(L3,H2、4、6、8)点亮,依次类推。
整个实验难免会出现一些问题,比如断线,逻辑器件坏的,示波器使用等,只要稍加注意都很容易实现。