數(shù)電課程設(shè)計(jì)報(bào)告--設(shè)計(jì)一個按鍵陣列判斷電路-全文預(yù)覽
【正文】 入的高低電位狀態(tài)來控制同一ROM輸出所對應(yīng)的不同顏色的點(diǎn)陣。并且按鍵掃描原理以及點(diǎn)陣的顯示原理也不是太明白， 74161和74153輸出所對應(yīng)的12位按鍵數(shù)值不確定，74138和ROM5輸出控制行電位還是列電位不清楚，各個元件的端口都由什么控制，輸出控制什么，高低位都不太清楚。 數(shù)據(jù)采選擇器用雙片集成 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器 74153，但只使用其中一片。 顯示碼存儲器由自定義 ROM 完成。 狀態(tài)機(jī) B 也是單片 74161，由分頻器選擇某一頻率輸入，使能 ENP 與 ENT 均接高電平有效，復(fù)位端 CLRN 和置數(shù)端 LDN 都接高電平，使之無效。兩種接法的區(qū)別在于：第一種接法使用 QD 作為每一級分頻的輸出端，這種輸出時(shí)鐘的占空比為 20，而第二種接法使用 QA 作為輸出時(shí)鐘信號，這種時(shí)鐘信號的占空比為 50，按照實(shí)驗(yàn)要求，所以我選擇第二種接法。 設(shè)計(jì)及工作原理分析 一片 10 進(jìn)制計(jì)數(shù)器可以完成一個時(shí)鐘信號的 10 分頻，如果使用 7 片完成級聯(lián)，即可做到 107 分頻。 存儲器由自行設(shè)計(jì)的 1288ROM 構(gòu)成，每個單元存 8 位，共 8 根輸出數(shù)據(jù)線。分頻器由 7片二五—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 7490 組合完成，每級為十分頻，共輸出 10MHZ1HZ 共 8檔頻率信號，輸入為 FPGA 的石英晶振提供的 10MHZ 的頻率。 建立存儲數(shù)據(jù)文件時(shí)要注意數(shù)據(jù)位序與點(diǎn)陣序列的關(guān)系以及存儲單元低 3位地址與點(diǎn)陣行序的關(guān)系。因此，“0001”為 S2 的鍵碼。當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器輸出低電平時(shí)，表示被掃描鍵閉合。所以，必須設(shè)計(jì)一個譯碼邏輯元件，根據(jù)寄存器保存的按鍵編碼輸出鍵符顯示列（行）控制碼。本設(shè)計(jì)要求判斷 12 個按鍵的陣列，所以可采用 4 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器產(chǎn)生按鍵掃描碼。 可行性論證 該設(shè)計(jì)方案在理論上是可行的。比如，當(dāng) ROW1 為高電平時(shí)，若列信號 C1C8 為“01111110” 則 ROW1 行第一和最末的發(fā)光管滅，其他 6 個亮。如圖是8行8列發(fā)光二極管點(diǎn)陣顯示電路圖 ，從上到下各行，從左到右各列編號依序增加。比如，當(dāng)陣列為16 個鍵時(shí)，如果每個鍵的掃描時(shí)間是 10ms，則鍵的閉合時(shí)間必須大于 。當(dāng)某條列線為低電平是，根據(jù)各行線的電平可判斷該列線上各鍵的狀態(tài)。（2）按鍵陣列判斷 若需要判斷的按鍵較多，為節(jié)省信號端口資源，一般將按鍵分成行、列兩組連接成陣列形式。按鍵一般為機(jī)械開關(guān)，其觸點(diǎn)的合、斷有彈性抖動。74138 的譯碼輸入由 FPGA 端口 DE3DE1 控制。如果多個按鍵同時(shí)閉合，只響應(yīng)最先作用的按鍵。當(dāng)有健按下時(shí)，顯示其標(biāo)識符，并保持顯示符直到新的按鍵作用。 FPGA 通過端口 RK1RK3 讀取鍵陣列的行線狀態(tài) X0X2；通過 3—8 線譯碼器控制鍵陣列的列線 Y0Y3。（1）按鍵狀態(tài)判斷 按鍵的閉合斷開可以轉(zhuǎn)換成代表 “0” 或“ 1” 的二值邏輯的低電平和高電平，判斷電路輸出的電平即可了解按鍵的通、斷狀態(tài)。采用基本 RS 觸發(fā)器可以對電平信號整形，實(shí)現(xiàn)消抖。每條行線都通過一個電阻上拉到+5V 電位，當(dāng)行線上的所有按鍵都未閉合時(shí)，行線一定為高電平。所以，按鍵的閉合時(shí)間必須大于陣列掃描周期，否則閉合狀態(tài)可能會被遺漏。每一行發(fā)光二極管的陽極接在一起，由行信號 ROWi 控制；每一列發(fā)光二極管的陰陽極接在一起，由列信號 Cj驅(qū)動。這樣，8*8 點(diǎn)陣顯
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