实验一_用七段数管显示简单字符--译码器及其使用 实验报告.doc

用七段数码管显示简单字符——译码器及其应用 实验报告 专业班级：2011级计算机1班 学号：1137030 姓名：赵艺湾 实验地点： 理工楼901 实验时间：2012.9.26 实验一 用七段数码管显示简单字符——译码器及其应用 一、实验目的 1、了解显示译码器的结构和理解其工作原理。 2、学习7段数码显示译码器设计。 3、学习用基逻辑门、3-8译码器、4-1选择器控制显示器的显示。 二、实验内容 1、了解逻辑门、3-8译码器、4-1选择器的工作原理，设计基本电路，实现以下功能： C2C1C0 是译码器的3个输入，用C2C 图1 七段译码器 C2C1C0 图2 字符编码 三、实验仪器及设备： 一、PC机 二、 QuartusⅡ 9.0 三、 DE2-70 四、显示器 四、实验步骤 1、列出真值表，计算要实现以上功能时数码管的0-7段对应的逻辑函数式。 真值表如下： C2 C1 C0 0 1 2 3 4 5 6 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 函数表达式如下： “0”= “1”=“2”= “3”=（++）（++）（++） “4”=“5”= “6”=++ 2、新建一个 quartusII 工程，用以在DE2_70平台上实现所要求的电路。 建立一个BDF文件，基于SSI，实现七段译码器电路，用SW3_SW1作为输入C2C1C0，DE2_70平台上的的数码管分别为HEX0~HEX7，输出接HEX1。 参照de2_70_pin_assignments.csv中的引脚分配表配置引脚。 新建仿真文件，给出输入信号，观察输出信号是否符合要求。 编译工程，完成后下载到FPGA中。 拨动波段开关并观察七段数码管HEX0的显示，以验证设计的功能是否正确。 基于3-8译码器和4-1选择器重复上述2.、中的步骤完成设计。 （1）基于基本逻辑门电路逻辑图 （2）基于3-8译码器的设计 3-8译码器真值表 根据3-8译码器的真值表和74138芯片的逻辑电路，计算得： “0”= “1”=“2”= “3”= “4”=“5”= “6”= 基于3-8译码器的逻辑电路图： （2）基于4-1选择器的设计 A B 1GN 1Y选通 2GN Y2选通 0 0 0 1C0 0 2C0 0 1 0 1C1 0 2C1 1 0 0 1C2 0 2C2 1 1 0 1C3 0 2C3 —— —— 1 0 1 0 74153 控制选通 基于4-1选择器的逻辑电路图： 五、实验心得 通过本次用七段数码管显示简单字符的实验，了解了七段数码管的显示工作方式；了解了QuartusⅡ 9.0 的工作流程；了解了3-8译码器和4-1选择器的输入输出方式；巩固了门电路的设计。 六、实验结论 可以通过不同的输入控制七段数码管七个段LED灯的亮灭，从而显示不同的数字或字母。而不同的输入可通过基本逻辑门、3-8译码器、4-1选择器等多种方式实现。 七、实验思考题 1、从完成的设计中可总结出译码电路的主要作用是什么？ 答：变量 HYPERLINK /view/189742.htm \t _blank 译码器是一个将n个输入变为2^n个输出的多输出端的 HYPERLINK /view/115399.htm \t _blank 组合逻辑电路；输出端为输入变量的最小项的组合，也就是说我们可能用译码器电路实现各种组合逻辑电路，实现了较少输入对较多输出的控制。 2、比较基于SSI（基本逻辑门）、MSI（译码器和选择器）完成同样的设计有何不同，各自的特点是什么？ 答：基本逻辑门设计电路更直接，验错更清晰；利用译码器和选择器需要多一层逻辑的思考，相对复杂，但是更有规律。