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1、东今大号H勺号&你内，我是你们的老长。其实上学里学的京合社会上用的系，。假丛你是匈劫化，错老瞪。语言初修电，触后等公的时候老必寂入虱盘片M东列的。也可发会件方面或晟.如#,Wa京华大学电3锦程残行课题：按键阵列扫描与点阵显示屏控制电路以及1.CD显示以及按键音控制电路设计（基于FPGA日勺数字电路系统设计）何足道学院：信息科学与技术学院学号：unknown班级：自动化*日期：201*年*月*日1、设计规定2、总体设计概述2.1 设计原理及可行性2.2 总体工作过程2.3 电路框图设计3、电路总图4、单元电路设计与分析5、电路日勺组构与调试3、意见及深入改善4、总结与收获5、参照文献6、附录一、
2、设计规定采用FPGA设计按键阵列扫描和发光二极管点阵控制显示电路。当按下按键后，发光二极管显示目前按键值并且保持到下一种输入。按键的时候发出“导，略，米。”等声音区别。在LCD区域显示学号以及电压。二、系统概述设计思想：用扫描电路对按键进行扫描，检测到低电平时时候，对此时的状态进行锁存，对状态机日勺编码进行解码，从而生成信号发送到ICe点阵产生数字与符号。同步，用锁存的内容发送到另一种rom进行选择，来控制蜂鸣器产生声音，用使能端控制蜂鸣器只在按下的时候响起。可行性论证：用74194可以做寄存器，该设计方案在理论上是可行的。按键扫描部分由状态机A提供各个扫描信号，用ROM实现代码转换功能，发光
3、二极管点阵显示电路由3位二进制数控制行扫描信号，同步控制列显示码同步循环输出，即可显示预设的字符。各功能的构成：根据按键阵列的判断原理，可采用一种计数器产生按键编码信号。计数器的）脉冲周期等于按键日勺扫描时间，计数器日勺模M不小于等于被扫描的按键数N。本设计规定判断12个按键的阵列，因此可采用4位二进制计数器产生按键扫描码。计数器输出控制译码器产生列扫描信号Y0Y3,并控制数据选择器选择行线电平Xi。当被扫描的按键闭合时，选择器的J输出信号控制寄存器保留计数器目前的键码状态，同步封锁计数器停止键扫描，以防止其他按键闭合时产生的影响。发光二极管点阵电路采用3位二进制计数器译码后扫描控制其行（列）
4、信号ROWi（Cj）,同步控制列（行）显示码同步循环输出。因此，必须设计一种译码逻辑元件,根据寄存器保留的按键编码输出键符显示列（行）控制码。键符显示译码器可采用AHDL真值表方式、组合逻辑器件或只读存储器ROM来实现。总体工作过程：1 .按键编码计数器A输出4位二进制码Q3Q0,每组码通过译码器A产生一列低电平有效日勺列信号，同步通过数据选择器选中一种行线信号判断连接该列、该行的按键状态。当数据选择器输出低电平时，表达被扫描键闭合。因此，计数器输出的二进制码与阵列中的按键一一对应。显然，按键的编码位序与计数器的输出控制有关。若计数器的高两位输出Q3、Q2控制选择信号Bl和BO,低两位输出Q1
5、、QO控制译码信号Al和A0,则计数器输出为“0001”时，Yo为低电平，选择输出X1日勺状态，扫描按键S2o因此，“0001”为S2日勺键码。2 .键符显示码存储由于ROM的数据输出控制点阵的列信号CC8,因此ROM中每个存储单元的数据就是一行列控制码，每位数据控制一列。一种显示符的8行控制需要8个单元的列码数据，12个不一样的键符显示需要96个存储单元，这样显示译码存储器至少需要7位地址。假如ROM的高4位地址A6A3由键码Q3Q0控制，低3位地址A2A0由行扫描计数器B控制，每个显示符的8行列控制码被寄存在以键码划分块的持续8个存储单元中。建立存储数据文献时要注意数据位序与点阵序列的关系
6、以及存储单元低3位地址与点阵行序的关系。例如，若存储器的数据输出D7D0依序控制C1C8,则数据码从高至低位分别对应点阵显示屏的从左至右列。假如状态机B的输出与译码器B日勺输入及存储器低3位地址的位序对应相似，当译码器B的输出Y0Y7依序控制R0WR0W8时，每个字符码的8个存储单元从低地址到高地址分别对应点阵显示屏从上至下各行。3、按键声音要制作按键声音，首先要处理的问题就是找一种可以产生固定频率的源，在这里很轻易实现，我们使用一种IoM的晶振，当其接上合适的电路之后，其将发出恒定日勺振荡波形。有了IOM的信号源之后，怎样才能使其变成驱动蜂鸣器发出我们需要的声音的信号，这里我们使用分频器来实
7、现为了发出不一样音名日勺音，用计数器来实现分频器要常常变化分频系数，这里我们选用一种模可变的计数器来完毕这个功能。为了实现音乐播放的持续性，我们把乐谱存储到ROM中，播放电路日勺通取ROM中日勺内容通过特殊日勺解码操作便可以得到我们需要日勺计数器分频系数。分频后便是我们需要日勺驱动蜂鸣器日勺信号电路框图：三：电路总图电路总图（LCD显示学号）：电路总图（按键音与点阵显示）：四：单元电路设计与分析半加器:全加器:全加器模拟:ItionWaVefOrmSationnode：FunctionalOpsIricrvd:-1508n$Start:1sterTimeB:15075nsJPoRef三位加法器
8、:三位加法器模拟:分频器分频器提供固定的频率输出，用以控制整个电子系统日勺时钟。分频器由7片二五一十进制计数器7490组合完毕，每级为十分频，共输出IoMHZ1HZ共8档频率信号，输入为FPGA的石英晶振提供的JloMHZ的频率。集成分频器:suruxanoMasclockql150COUtcnt_en四、总结与收获这次试验，收获还是很大日勺。把此前数电书本上日勺学到日勺知识运用到了事件中去了，很是有自豪感。此前只懂得计数器移位寄存器日勺功能，不过对于他们在实践中究竟是有什么作用还是不清晰日勺，因此还不懂得怎么使用他们，这把数电课程设计，我还是比较纯熟的J能使用QUartUSII9.0了，对于
9、lp2900的J试验板也是比较的熟悉了，这次，我学会了使用其中的模块编辑功能和电路波形仿真功能，这两个功能还是很实用的。组合在一起可认为我后来的学习上所用。后来再学习到类似的知识就可以自己动手在自己的电脑上仿真出来，这也是一件很好的事情。这把老师们也都是很尽责日勺，我们有什么不懂得的地方都会很细心的解答我们，我后来有什么事情试验室会常去时，用试验巩固学到日勺东西，比在图书馆搞题海战术好得多了。五、参照文献1 .基于FPGA的数字电路系统设计崔葛瑾沈利芳李伟民编著西安电子科技大学出版社2 .数字电路及系统设计赵曙光刘玉英崔葛瑾编著高等教育出版社六、附录（常用器件功能表）常用计数器74161741
10、61A.Q.4Qi4Q4。,RCO74161EPETCPTb晟CPA.444EPGND1234叵671615141312UccRCOQ.QiQzIlIO0ETr89C1.D74161型四位同步二进制计数器的功能表清O预置控制时钟预置数据输入输出RdLDEPETCPAsA?AAo。3Qi30XXX000010XI1d3d2d1dod3d2dido110XXXXX保持11X0X保持1111tX计数3到8的译码器74138即Y1yfayjf匕%人BC钿Ol匕74LS138集成译码器的功能表除入检出GiGXGdICRAYoViYJYlYS%Y/X1XXXX111111I1iX心1XXXI1I11II1
11、OXXXXXIII11I111COOOOIi1111111I0OO(1II(1I11111IOOOIOI1011II1100011I1101111100100I1110111100101IIII1011100II0I1I11I0I10011I111111I074194移位寄存器表64374194的功能表功他CRM1MiCPDfllDjlDiDi5D3QlQf1QrQl清除OXKXXXXXXOO00并入111IXdi丸d44&保持1XXOXXXXXXQiQiQ?Qi1OOXXXXXXX右检11OI1XXXXX1QiQiQi11OfOMXMXXOOiQiQ:左移1O1fX1XXXMQiQiQ；11O1XOXXXXQiQiQ；0
