译码显示电路的工作原理

第四节 译码显示电路

译码显示电路是对显示值进行译码变为七段显示码，并驱动数码管显示。显示器件的种类较多，因而用于显示驱动的译码器也有不同的规格和品种。目前用得较多的数字显示译码器为七段显示译码器，用于驱动数码管。因数码管有共阴和共阳两种类型，与之相应的显示译码器也有高电平和低电平驱动两种形式。常见的显示译码器多为集电极开路输出结构，有些内部带有上拉电阻，可直接驱动数码管。

一、静态译玛显示电路

静态译玛显示电路是对每一个显示值都单独译玛和显示的一种方法。这种方法需要使用较多的芯片，在显示位数不多时采用。

常用的七段译码器很多，74LS47、74LS48比较常见的TTL七段译码/驱动器，可驱动七段LED数码显示器。它们的功能和引脚排列相同，不同之处在于输出端：74LS47为OC门输出，只能驱动共阳LED，并且必须为LED外接限流电阻。74LS48内部有2KΩ的上拉电阻，使用时无须外接限流电阻而直接驱动共阴LED。功能表分别见表2.4.1、表2.4.2。 74LS47、74LS48的引脚功能图见图2.4.1，功能简介如下：

74LS4712345678BCLTBI/RBORBIDAGNDVCCfgabcde161514131211109123

计数、译码、 计数、译码、显示电路实验21(PP159) 华中科技大学 电子与信息工程系 王玉明 邮箱：ymwang@ 手机：13006148754

一、实验目的1.掌握中规模集成计数器CC40161的逻 .掌握中规模集成计数器 的逻 辑功能与使用方法； 辑功能与使用方法； 2.掌握计数、译码、显示电路的实现与调 .掌握计数、译码、 试方法。 试方法。

CD40161的逻辑功能 CD40161的逻辑功能4位二进制同步加计数器 位二进制同步加计数器 进位 置数 表5.21.4 CD40161功能表 功能表

CR LD CP ET 操作状态0 x 0 1 1 x ↑ ↑ ↑ x x 0 1 清除 预置 保持 计数 1 1

16

15

14

13 Q1 D1 4

12 Q2 D2 5

11 Q3 D3 6

10

9

VDD CO Q0 CR 1 CP 2 D0 3

CTT LD CTP VSS 7 8

1

清 零

数据输入 置数

ET=CTT&ETP 使 能 CO=Q3Q2Q1Q0

CD40161的时序波形图CR LD

数 据 输 入

D D D D

0 1 2 3

1 CP CTP CTT Q0 1 2 3

2

3

8

9

输

Q Q Q

CO

12

13

14

15

0

1

2

异 步 清 零

同 步 清 零

实验3.11 计数、译码和显示电路

一、实验目的：

1. 掌握二进制加减计数器的工作原理。

2. 熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使用方法。

二、实验准备：

1.计数：

计数是一种最简单、最基本的逻辑运算，计数器的种类繁多，如按计数器中触发器翻转的次序分类，可分为同步计数器和异步计数器；按计数器计数数字的增减分类，可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器等。 由JK触发器组成的十进制异步加法计数器如图3.11.1所示。 JcpKSdQ_QJcpKSdQ_QJQcp_KSdQJ1QJ2_cpQKSd＆＆进位HL图3.11.1 目前，各种类型的计数器已有专门的集成电路，例如CD4017，它是一片十进制计数/分频器，该器件具有10个译码输出端，每个译码输出通常处于低电平，且在时钟脉冲由低到高的转换过程中依次进入高电平，每个输出在高电平维持10个时钟周期中的1个时钟周期，输出10进入低电平后，进位输出由低转到高，并能与时钟允许端连成N级。表3.11.1为其功能表，图3.11.2是其管脚排列图。 表3.11.1： 时钟 时钟允许 复位 L × L × H L × × H ↑ L L ↓

数字电子技术实验

6.6 计数、译码和显示电路

实验一、实验目的

1.学习计数器、译码器和七段显示器的使用方法。2.掌握计数器、译码器和七段显示器的综合应用。

3.掌握用示波器测试计数器输出波形的方法。

二、实验任务

用74LS161计数器、4511译码器、BS311201显示器各两片和74LS00一片实现一个带显示的60进制计数器。完成表6-6-1及6-6-2测试，个位波形测试。

三、实验设备

数字电路实验箱(74LS161、4511、BS311201、

74LS00数字集成芯片、脉冲源)、数字万用表、示波器、导线。

四、实验原理

74LS161引脚图

译码输出

BS311201共阴极显示器，COM 接地；

BS311101共阳极显示器，COM 接电源+5V。输入高位

4511引脚图

输入低位

CC4511 BCD 码七段译码器,驱动共阴数码管BS311201集成片。当译码器输入码超过“1001”时，译码器的输出为全为0，数码管熄灭。七段数码管显示笔段

CRDCBAETEPCo74LS161LDCPQDQCQBQA输出高位74LS161逻辑符号输入输出端说明CR：异步清零端，低电平有效；LD：同步置数端，低电平有效；ET、EP：使能端，高电平有效；CP：计数器时钟；D、C、B

计数、译码、显示电路实验

一、实验器材（设备、元器件）:

1，数字、模拟实验装置（1台）； 2，数字电路实验板（1块）；

3，74LS90、74LS00芯片（各一片）； 4，函数信号发生器（1台）。

二、实验内容及目的：

1，熟悉和测试74LS90的逻辑功能；

2，运用中规模集成电路组成计数、译码、显示电路。

三、实验步骤：

1、利用数字电路实验装置测试74LS90芯片的逻辑功能 异步计数器74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频、十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成，其外引脚图和功能表如下图所示：

异步：

输入 R0(1) R0(2) 输出

S9(1) S9(2) QA QB QC QD 1 1 X 1 1 X 0 X 1 X 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 置0 1 置9 同步：满足R0(1)?R0(2)?1，Sq(1)?Sq(2)?1时：

①CP1=CP，CP2=0时：二进制计数； ②CP1=0，CP2=CP时：五进制计数；

③CP1=CP，CP2=QA时：8421码二进制计数； ④CP1=QD,CP2=CP时：5421码十进制计数。

插好74LS90芯片，连好电源和

计数、译码、显示电路实验

一、实验器材（设备、元器件）:

1，数字、模拟实验装置（1台）； 2，数字电路实验板（1块）；

3，74LS90、74LS00芯片（各一片）； 4，函数信号发生器（1台）。

二、实验内容及目的：

1，熟悉和测试74LS90的逻辑功能；

2，运用中规模集成电路组成计数、译码、显示电路。

三、实验步骤：

1、利用数字电路实验装置测试74LS90芯片的逻辑功能 异步计数器74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频、十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成，其外引脚图和功能表如下图所示：

异步：

输入 R0(1) R0(2) 输出

S9(1) S9(2) QA QB QC QD 1 1 X 1 1 X 0 X 1 X 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 置0 1 置9 同步：满足R0(1)?R0(2)?1，Sq(1)?Sq(2)?1时：

①CP1=CP，CP2=0时：二进制计数； ②CP1=0，CP2=CP时：五进制计数；

③CP1=CP，CP2=QA时：8421码二进制计数； ④CP1=QD,CP2=CP时：5421码十进制计数。

插好74LS90芯片，连好电源和

电路交换的工作原理

电路交换（Circuit Switching）也称为线路交换，是根据电话交换原理发展而来的一种直接的交换方式 。

电路交换一般分为三个阶段： 电路建立阶段 数据传送阶段 电路拆除阶段

报文交换（MS，Message Switc

报文交换方式也称为信息交换方式（或文电交换方式）。它的基本原理是“存储一转发”。 分组交换（PS，Packet Switch）

分组交换是目前应用最为广泛的计算机通信方式。

分组交换也称包交换，它采用了报文交换的“存储一转发”方式，但它改变了报文交换的以报文为单位交换的办法，而把报文分成许多比较短的、并被规格化了的“分组”(Packet)进行交换和传输。 分组交换原理

分组交换的工作过程：交换中心的交换机接到分组后首先把它存储起来，然后根据分组中的地址信息、线路的忙闲情况等选择一条路由，再把分组传给下一个交换中心的交换机。如此反复，一直把分组传输到接收方所在的交换机。 数据报方式：

不需要事先建立一个连接线路 ,每个分组独立地进行路由选择。 虚电路（VC，Virtual Circuit）方式： 1.建立连接

数据传送前先要通过发送呼叫请求分组建立端到端之间的虚电路； 2.数据传输

CRT显示器的工作原理

CRT就是Cathode Ray Tube(阴极射线管)的意思，要讲清CRT显示器的工作原理可能用一本书也讲不完，在这里这就简

单介绍一下吧。CRT显示器可分为两处重要部分，一部分是阴极射线管，另一部分是控制线路。

1、阴极射线管

它的工作原理就是其末端的合金体受电压刺激放出带电负离子（也叫阴离子），阴离子先经过电流开关，电流开关控制着阴离子行动，如果电压在－24V至－40V之间，那么阴离子就可通过。如果不允许阴离子通过，电流开关就会放出180V电压，使阴离子被吸到电极上而失去流动性。当阴离子通过电流开关后，先到达一组聚焦菱镜，同时另一个电流开关加速它的速度，并保持它的行进路线。在阴离子到达屏幕之前，CRT周围的的高压线圈会产生吸引力，用来改变阴离子的运行路线，这样就能使阴离子正确的打在CRT玻璃里面的金属隔板上。具体原理就是指电子枪和屏幕之间放置一个金属隔板，上面有许多小洞让电子通过。其作用是防止一个荧光点加热时传导到附近的点，从而分离显示器的色彩。一般金属隔板分为两类，一种为圆点式、另一种为栅栏式。圆点式是现在最为常见的，很多显示器都是使用它。而栅栏式是较新的技术，如SONY的特丽珑显像管就是

使用这种技术。当

CRT显示器的工作原理

CRT就是Cathode Ray Tube(阴极射线管)的意思，要讲清CRT显示器的工作原理可能用一本书也讲不完，在这里这就简

单介绍一下吧。CRT显示器可分为两处重要部分，一部分是阴极射线管，另一部分是控制线路。

1、阴极射线管

它的工作原理就是其末端的合金体受电压刺激放出带电负离子（也叫阴离子），阴离子先经过电流开关，电流开关控制着阴离子行动，如果电压在－24V至－40V之间，那么阴离子就可通过。如果不允许阴离子通过，电流开关就会放出180V电压，使阴离子被吸到电极上而失去流动性。当阴离子通过电流开关后，先到达一组聚焦菱镜，同时另一个电流开关加速它的速度，并保持它的行进路线。在阴离子到达屏幕之前，CRT周围的的高压线圈会产生吸引力，用来改变阴离子的运行路线，这样就能使阴离子正确的打在CRT玻璃里面的金属隔板上。具体原理就是指电子枪和屏幕之间放置一个金属隔板，上面有许多小洞让电子通过。其作用是防止一个荧光点加热时传导到附近的点，从而分离显示器的色彩。一般金属隔板分为两类，一种为圆点式、另一种为栅栏式。圆点式是现在最为常见的，很多显示器都是使用它。而栅栏式是较新的技术，如SONY的特丽珑显像管就是

使用这种技术。当

LCD、CRT、PDP、DLP显示器显示原理

近年来，市场对显示器件的要求趋向于大屏幕、高清晰度、低功耗、低成本，从而促使大屏幕显示技术迅速发展，而且种类也越来越多，性能越来越好。主要的种类如下：CRT（阴极管）、LCD（液晶显示器）、PDP（等离子显示器）和DLP（数字光处理显示器），它们各有千秋，在亮度、色彩、分辨率、调整、可靠性等方面有着各自的优缺点，其中CRT三管式显示和LCD液晶显示器较为成熟，PDP等离子显示器和LDP数字光处理显示器也已商品化。下面，我们分析一下这几种显示器件的工作原理。

一．CRT三枪式显示器

三管式投影电视的基本原理是把红、绿、蓝三色的三个高亮度的小型“显像管”——投影管管屏上的电视图像，经过投影光学系统放大后，投影到屏幕上，显示出电视图像。投影光学系统与投影管组合在一起，称为投影头。按投影头与屏幕结合方式分类，三管式投影电视分为双体式、整件式和后投影式，它们分别如图一所示。通常所谓的背投就是指后投影式。 透镜

（a)双件式（b)整件式视机（c)后投影式 图一 投影电视的三种基本设计形式

三管式投影电视的三个小型红、绿、蓝三色的高亮度投影管配上相应的光学镜头，通常呈一字排列，同时把三个单基色的电视图