电子培训――显示及计数器ppt课件.ppt

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1、1、显示电路１．LED显示原理LED（Light　Emitting　Diode发光二极管）显示器是由发光二极管构成的最为常用的显示器件。数字LED显示器利用７个发光二极管显示数字，通常被称为七段LED显示器、或者数码管。另外，数码管中还有一个圆点型发光二极管，用于显示小数点。结构图如图3.8.１所示。LED显示器有共阳极接法和共阴极接法。共阳极接法的发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时，公共阳极接＋５V电压。在阴极端输入低电平，发光二极管就导通发光。共阴极接法的发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。使用时，公共阴极接地，在阳极端输入高电平时，发光二极管

2、就导通发光。使用时要注意区分这两种不同接法的LED显示器。LED导通电压在1.5V左右，工作电流每段约为20mA，直接接在＋5V电平上会使数码管过亮导致损坏，需接一个100～300Ω的限流电阻。２．多位数字显示控制技术利用多个数字LED显示器可以显示多位数字。一个N位的LED显示器有N根位选线和8×N根段选线。根据显示方式的不同，位选线和段选线的连接方式也不同。段选线控制显示字符的字形，位选线控制显示位的亮、暗。多个数字LED显示器显示控制方式有静态显示方式和动态显示方式两种形式。（1）静态显示控制技术数码管采用静态显示方式时，各位的共阴极（或共阳极）连接在一

3、起并接地（或接电源）；每位的段选线（a~dp）分别与控制器的驱动信号输出相连。显示器中的各位相互独立，而且各位的显示字符一经确定，控制器的驱动信号输出将维持不变，直到显示另一个字符为止。数码管采用静态显示方式时亮度较高。（2）动态显示控制技术在多位LED显示时，为了简化硬件电路，通常将所有的段选线相应的并联在一起，由一个８位I/O口控制，形成段选线的多路复用。而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/O口线控制，实现各位的分时位选通控制。３．LED显示驱动电路LED显示器可采用74LS48（共阳）/74LS49（共阴）译码驱动电路来控制显示。a数码显示器bcdef

4、gYA0A1A2数码显示译码器译码器YYYYYY驱动器YYYYYYYA3bcdefgabcdefga74LS48为高电平有效二－十进制译码器，用于驱动共阴极的LED显示器。4线–7段译码器/驱动器74LS48的逻辑功能示意图A3A2A1A0YgYfYeYdYcYbYaRBILTBI/RBO74LS48试灯输入8421码输入端译码驱动输出端，高电平有效。动态灭零灭灯输入/动态灭零输出端4线–7段译码器/驱动器74LS47的逻辑功能示意图A3A2A1A0YgYfYeYdYcYbYaRBILTBI/RBO74LS49熄灭输入信号灯测试信号灭“0”输入动态灭“0”

5、输出端灭零输入/动态灭零输出端74LS49为低电平有效二－十进制译码器，用于驱动共阳极的LED显示器。由于FPGA和微控制器的驱动功率限制，不提倡由FPGA或者微控制器直接来驱动LED显示，需要使用放大驱动电路来控制LED的显示。一个利用FPGA组成的动态显示控制电路如图3.8.4所示。使用74LS245总线驱动器驱动LED的动态显示电路如图3.8.5所示。4.LED显示器字形代码LED显示器字形代码如表3.8.1所示。字形共阳极代码(a~f)共阴极代码(a~f)字形共阳极代码(a~f)共阴极代码(a~f)000000011111110501001001011

6、011110011110110000601000001011111200100101101101700011111110000300001101111001800000001111111410011000110011900001001111011表3.8.１数字字型代码表2、集成计数器1、集成同步二进制计数器：4位同步二进制加法：CT74LS161，CT74LS163；4位同步二进制加/减计数器：CT74LS191。2、集成同步十进制计数器同步十进制加法计数器：CT74LS160，CT74LS162；同步十进制加/减计数器：CT74LS190。3、集成异步计数

7、器异步二-八-十六进制计数器：CT74LS197；异步二-五-十进制计数器：CT74LS90,74LS290。4位集成二进制同步加法计数器74LS161/163③CR=LD=1且CPT=CPP=1时，按照4位自然二进制码进行同步二进制计数。④CR=LD=1且CPT·CPP=0时，计数器状态保持不变。74LS163的引脚排列和74LS161相同，不同之处是74LS163采用同步清零方式。①CR=0时异步清零。②CR=1、LD=0时同步置数。四位二进制同步加计数器74LS161的功能表清零预置使能时钟CP预置数据输入输出0××××××××000010××↑110×

8、×××××保持11×0×××××保持1