数电课程设计报告--设计一个按键阵列判断电路

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1、 数电课程设计报告数电课程设计报告 第一章第一章设计指标设计指标 . 设计指标设计指标 第二章第二章 系统概述系统概述 . 2.1 设计思想设计思想 2.2 可行性论证可行性论证 . 2.3 各功能的组成各功能的组成 2.4 总体总体工作过程工作过程 第三章第三章 单元电路设计与分析单元电路设计与分析 . 3.1 各单元电路的选择各单元电路的选择 3.2 设计及工作原理分析设计及工作原理分析 第四章第四章 电路的电路的组构组构与调试与调试 . 4.1 遇到的主要问题遇到的主要问题 4.2 现象记录及原因分析现象记录及原因分析 . 4.3 解决措施及效果解决措施及效果 4.4 功能的测试方法、步

2、骤、设备、记录的数据功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据 第五章第五章 结束语结束语 . 5.1 对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明 5.2 总结设计的收获与体会总结设计的收获与体会 . 附图附图(电路图、电路总图电路图、电路总图) 参考文献参考文献 班级班级:电气电气 1101 姓名姓名:曹帅曹帅 学号学号:110900122 第一章、设计指标第一章、设计指标 1.1 1.1 设计指标设计指标 设计一个按键阵列判断电路，采用发光二极管点阵显示器以 12 个显示符标识 12 个按键。当有健按下时，显示其标识符，并保持显示符直到新 的按键作

3、用。如果多个按键同时闭合，只响应最先作用的按键。 1.2 1.2 硬件环境硬件环境 设计对象的实现环境与采用的 FPGA 开发装置有关，本节以 LP2900 为例，说明采用按键阵列扫描和点阵显示器控制电路的设计原理和实 现方法。 、 、 LP2900 开发装置上有“09” “*” “#”共 12 个键构成的 3 行 4 列按键阵列以及 8 行 8 列 64 个点的点阵显示器。 FPGA 通过端口 RK1RK3 读取键阵列的行线状态 X0-X2；通过 38 线译码器控制键阵列的列线 Y0-Y3。 74138 的译码输入由 FPGA 端口 DE3DE1 控制。 点阵显示器各行由 FPGA 的端 口

4、 ROW1ROW8 控制，点阵显示器各列由 FPGA 端口 C1C8 通过反相器控制，以满 足电流驱动能力。 第二第二章、系统概述章、系统概述 2.1 2.1 设计思想设计思想 1.1.按键扫描原理按键扫描原理 数字电路中，按键的闭合和断开状态可以通过其控制的逻辑电平判断。 （1 1）按键状态判断）按键状态判断 按键的闭合断开可以转换成代表 “0” 或“ 1” 的二值逻 辑的低电平和高电平，判断电路输出的电平即可了解按键的通、断状态。按键一 般为机械开关，其触点的合、断有弹性抖动。抖动时间约 5-10ms。为了保证按 键动作一次，电路只判断到一次电平状态的改变，需要采用消抖动措施。采用基 本

5、RS 触发器可以对电平信号整形，实现消抖。 （2 2）按键阵列判断）按键阵列判断 若需要判断的按键较多，为节省信号端口资源，一般将按键分成行、列两组连接 成阵列形式。 16 个按键阵列如图所示每个 按键跨接在一条行线和一条列线间。当按键闭合时，行线与列线接通。每条行线 都通过一个电阻上拉到+5V 电位，当行线上的所有按键都未闭合时，行线一定为 高电平。 当某条列线为低电平是， 根据各行线的电平可判断该列线上各键的状态。 比如，当 Y1 为低电平时，如果 4 条平行线 X0，X1，X2，X3 的状态为“1011” ， 可判断 S11 键闭合，S01，S21，S31 断开；若 X0，X1，X2，X3 的状态为“0101” 则可判断 S01，S21 闭合 （3 3）按键扫描）按键扫描判断判断 若以负脉冲扫描序列信号控制键阵列的列线，使各列线分时为低电平，同时顺序 判断各行线电平，就能逐