數(shù)電課程設(shè)計(jì)報(bào)告--設(shè)計(jì)一個(gè)按鍵陣列判斷電路(編輯修改稿)
2025-04-19 08:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器停止鍵掃描，以避免其他按鍵閉合時(shí)產(chǎn)生的影響。 發(fā)光二極管點(diǎn)陣電路采用 3 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器譯碼后掃描控制其行（列）信號(hào)ROWi（Cj），同時(shí)控制列（行）顯示碼同步循環(huán)輸出。所以，必須設(shè)計(jì)一個(gè)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(chǔ)器 ROM 來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用ROM存儲(chǔ)鍵符列顯示碼的參考設(shè)計(jì)電路如圖所示如果用LP2900開(kāi)發(fā)裝置完成設(shè)計(jì)，圖中虛線(xiàn)以外的電路由FPGA實(shí)現(xiàn)。 總體工作過(guò)程 計(jì)數(shù)器 A 輸出 4 位二進(jìn)制碼 Q3Q0，每組碼通過(guò)譯碼器 A 產(chǎn)生一列低電平有效的列信號(hào)，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)選擇器選中一個(gè)行線(xiàn)信號(hào)判斷連接該列、該行的按鍵狀態(tài)。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，計(jì)數(shù)器輸出的二進(jìn)制碼與陣列中的按鍵一一對(duì)應(yīng)。顯然，按鍵的編碼位序與計(jì)數(shù)器的輸出控制有關(guān)。若計(jì)數(shù)器的高兩位輸出 QQ2 控制選擇信號(hào) B1 和 B0，低兩位輸出 QQ0控制譯碼信號(hào) A1 和 A0，則計(jì)數(shù)器輸出為“0001”時(shí)，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(diǎn)陣的列信號(hào) C1C8，因此 ROM 中每個(gè)存儲(chǔ)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(gè)顯示符的 8 行控制需要 8 個(gè)單元的列碼數(shù)據(jù)，12 個(gè)不同的鍵符顯示需要 96 個(gè)存儲(chǔ)單元，這樣顯示譯碼存儲(chǔ)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(jì)數(shù)器 B 控制，每個(gè)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(gè)存儲(chǔ)單元中。 建立存儲(chǔ)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(chǔ)單元低 3位地址與點(diǎn)陣行序的關(guān)系。比如，若存儲(chǔ)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(duì)應(yīng)點(diǎn)陣顯示器的從左至右列。如果狀態(tài)機(jī) B 的輸出與譯碼器 B 的輸入及存儲(chǔ)器低 3 位地址的位序?qū)?yīng)相同，當(dāng)譯碼器 B 的輸出 Y0Y7依序控制 ROW1ROW8 時(shí)，每個(gè)字符碼的 8 個(gè)存儲(chǔ)單元從低地址到高地址分別對(duì)應(yīng)點(diǎn)陣顯示器從上至下各行。第三章 單元電路設(shè)計(jì)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(gè)電子系統(tǒng)的時(shí)鐘。分頻器由 7片二五—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 7490 組合完成，每級(jí)為十分頻，共輸出 10MHZ1HZ 共 8檔頻率信號(hào)，輸入為 FPGA 的石英晶振提供的 10MHZ 的頻率。（計(jì)數(shù)器） 整個(gè)系統(tǒng)共包含 2 個(gè)狀態(tài)機(jī)，即計(jì)數(shù)器，由 2 片 2 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74161 構(gòu)成。狀態(tài)機(jī) A 用于按鍵陣列選擇，狀態(tài)機(jī) B 提供行掃描的頻率。 寄存器用來(lái)保存由按鍵陣列選擇的存儲(chǔ)器地址的高 4 位，由 8 位鎖存器74194 構(gòu)成。 存儲(chǔ)器由自行設(shè)計(jì)的 1288ROM 構(gòu)成，每個(gè)單元存 8 位，共 8 根輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)。 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(hào)。 譯碼器采用 3—8 線(xiàn)譯碼器 74138，配合狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)逐行掃描功能。 反相器用來(lái)使74138的輸出反向，因?yàn)樵贚P2900中ROWi是1有效，而74138的輸出為低電平。 設(shè)計(jì)及工作原理分析 一片
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