數(shù)電課程設計報告--設計一個按鍵陣列判斷電路(編輯修改稿)
2025-02-14 21:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 器停止鍵掃描，以避免其他按鍵閉合時產(chǎn)生的影響。 發(fā)光二極管點陣電路采用 3 位二進制計數(shù)器譯碼后掃描控制其行（列）信號ROWi（Cj），同時控制列（行）顯示碼同步循環(huán)輸出。所以，必須設計一個譯碼邏輯元件，根據(jù)寄存器保存的按鍵編碼輸出鍵符顯示列（行）控制碼。鍵符顯示譯碼器可采用 AHDL 真值表方式、組合邏輯器件或只讀存儲器 ROM 來實現(xiàn)。采用ROM存儲鍵符列顯示碼的參考設計電路如圖所示如果用LP2900開發(fā)裝置完成設計，圖中虛線以外的電路由FPGA實現(xiàn)。 總體工作過程 計數(shù)器 A 輸出 4 位二進制碼 Q3Q0，每組碼通過譯碼器 A 產(chǎn)生一列低電平有效的列信號，同時通過數(shù)據(jù)選擇器選中一個行線信號判斷連接該列、該行的按鍵狀態(tài)。當數(shù)據(jù)選擇器輸出低電平時，表示被掃描鍵閉合。所以，計數(shù)器輸出的二進制碼與陣列中的按鍵一一對應。顯然，按鍵的編碼位序與計數(shù)器的輸出控制有關。若計數(shù)器的高兩位輸出 QQ2 控制選擇信號 B1 和 B0，低兩位輸出 QQ0控制譯碼信號 A1 和 A0，則計數(shù)器輸出為“0001”時，Y0 為低電平，選擇輸出X1 的狀態(tài)，掃描按鍵 S2。因此，“0001”為 S2 的鍵碼。 由于 ROM 的數(shù)據(jù)輸出控制點陣的列信號 C1C8，因此 ROM 中每個存儲單元的數(shù)據(jù)就是一行列控制碼，每位數(shù)據(jù)控制一列。一個顯示符的 8 行控制需要 8 個單元的列碼數(shù)據(jù)，12 個不同的鍵符顯示需要 96 個存儲單元，這樣顯示譯碼存儲器至少需要 7 位地址。如果 ROM 的高 4 位地址 A6A3 由鍵碼 Q3Q0 控制，低 3 位地址 A2A0 由行掃描計數(shù)器 B 控制，每個顯示符的 8 行列控制碼被存放在以鍵碼劃分塊的連續(xù) 8 個存儲單元中。 建立存儲數(shù)據(jù)文件時要注意數(shù)據(jù)位序與點陣序列的關系以及存儲單元低 3位地址與點陣行序的關系。比如，若存儲器的數(shù)據(jù)輸出 D7D0 依序控制 C1C8，則數(shù)據(jù)碼從高至低位分別對應點陣顯示器的從左至右列。如果狀態(tài)機 B 的輸出與譯碼器 B 的輸入及存儲器低 3 位地址的位序?qū)嗤?，當譯碼器 B 的輸出 Y0Y7依序控制 ROW1ROW8 時，每個字符碼的 8 個存儲單元從低地址到高地址分別對應點陣顯示器從上至下各行。第三章 單元電路設計與分析 各單元電路的選擇 分頻器提供固定的頻率輸出，用以控制整個電子系統(tǒng)的時鐘。分頻器由 7片二五—十進制計數(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。（計數(shù)器） 整個系統(tǒng)共包含 2 個狀態(tài)機，即計數(shù)器，由 2 片 2 進制計數(shù)器 74161 構(gòu)成。狀態(tài)機 A 用于按鍵陣列選擇，狀態(tài)機 B 提供行掃描的頻率。 寄存器用來保存由按鍵陣列選擇的存儲器地址的高 4 位，由 8 位鎖存器74194 構(gòu)成。 存儲器由自行設計的 1288ROM 構(gòu)成，每個單元存 8 位，共 8 根輸出數(shù)據(jù)線。 數(shù)據(jù)選擇選用雙片集成 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器 73153，用于選擇按鍵陣列的行信號。 譯碼器采用 3—8 線譯碼器 74138，配合狀態(tài)機實現(xiàn)逐行掃描功能。 反相器用來使74138的輸出反向，因為在LP2900中ROWi是1有效，而74138的輸出為低電平。 設計及工作原理分析 一片
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