數(shù)字電路綜合實驗電路板的設計和制作

石育玲 劉會龍 馬潔 穆玉珠

摘 要 實驗電路板系統(tǒng)設計—按鍵顯示模塊中有涉及編碼器、譯碼器、比較器、數(shù)碼管等相關知識的運用。它們是數(shù)字電路技術的基本元器件，為了促進相關知識更好的理解并運用于課堂實踐中去，設計了數(shù)字電路綜合實驗電路板的按鍵顯示模塊。它幫助老師更好的講解和展示編碼器、譯碼器和比較器的使用原理和意義；同時，也促進同學們高效的吸取知識。

【關鍵詞】編碼器 譯碼器 比較器 數(shù)碼管顯示

隨著國家的進步現(xiàn)代技術的提高，我們也開始重視數(shù)字電路技術基礎器件的認識和實踐，《數(shù)字電子技術基礎教程》中有涉及編碼器、譯碼器、比較器、數(shù)碼管等相關知識的學習，為以后的深度研究和相關知識學習打下堅實的基礎。本設計介紹基于數(shù)電課本相關知識合理運用于實踐學習中，方便老師把課本知識具體化，同學把相關知識實踐化。

1 按鍵顯示綜合實驗原理圖設計

如圖1所示。

第一部分：主要是由10個6腳開關、1片74LS147、1片74LS00、 1片74LS85、3個10歐姆的電阻、3個LED等構成。這里隨意按動一個按鍵（按鍵平時不按是輸出為1，按下輸出0），通過10線—4線編碼器74LS147進行編碼，送至74LS00取反，求反的結果送到74LS85的4個輸入端“ABCD”—可進行二進制碼和BCD碼的比較。并對兩個4位字的比較結果由三個輸出端（Fa>Fb，F(xiàn)a=Fb，F(xiàn)a

第二部分：主要是由10個6腳按鍵開關、1片74LS147、1片74LS00、1片74LS48、7個的限流電阻（100歐姆～200歐姆）、1個共陰極數(shù)碼管組成。開關對應0～9號，當按下其中任意一個開關，此時輸出由“1”變?yōu)椤?”，通過10線—4線編碼器74LS147進行編碼，送至74LS00取反，求反的結果送4線—7線譯碼器74LS48進行譯碼，最后通過數(shù)碼管顯示相應按鍵按下的數(shù)字。

2 數(shù)字電路綜合實驗電路板的PCB設計

如圖4所示。

系統(tǒng)板PCB是通過Altium Designer軟件繪制而成，它包含第一部分的“比較亮燈顯示”模塊和第二部分的“數(shù)碼字符顯示”模塊。其中，PCB板相關參數(shù)設置如下：線寬35mil、焊盤內徑40mil 外徑X—70mil Y—100mil、排針PIN HEADER、開關—不鎖六角開關、電阻—100歐姆。

3 數(shù)字電路綜合實驗電路板的按鍵顯示實物

如圖5所示。

4 結論與展望

通過《數(shù)字電子技術基礎教程》相關知識的學習，把書本知識具體化。通過常見的編碼器芯片和譯碼器器件及其數(shù)值比較器和共陰極的7段顯示數(shù)碼管組成我們按鍵顯示的核心部分。增強了我們動手實踐能力也提高了我們對相關知識的認知和熟悉度；另一方面方便老師課堂事物進行演示教學，提高了教學質量和同學的興趣度。當然，按鍵顯示模塊還可以拓展到很多地方，比如：可以增強D觸發(fā)器74LS74芯片構成搶答器模塊，總開關可以由支持人控制，當開關被按下輸出低電平；選手微動開關平時為0，按下為1，提高一個CP上升沿，相應觸發(fā)器輸出Q=1，同時其他觸發(fā)器的D=0，故其他選手的動作不起作用。

（通訊作者：穆玉珠）

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作者單位

西南民族大學 四川省成都市 610041