EDA中的綜合計時電路的顯示控制電路的設計
發布時間:2008/10/20 0:00:00 訪問次數:1291
本設計顯示需要使用的是15個七段顯示數碼管。在計時結果顯示電路中,七段數碼管顯示部分是一個不容忽視的環節,如若處理不得當,可能引起系統功率過大,產生散熱問題,嚴重時甚至會導致系統的燒毀。為了解決好以上問題,下面就對七段數碼管顯示電路做簡要的分析和介紹。
通常點亮一個led所需的電流是5~50 ma,通電的電流愈大,led的亮度愈高,相對的也會使其壽命縮短。一般以10 ma的導通電流來估算它所必須串聯的阻值,其計算方式參考如圖1所示。
如圖1 單個led的串接電阻計算方式
七段顯示器可分為共陽極、共陰極型兩種,它們都可以等效成8個led的連接電路,其中如圖2就是共陰極型七段顯示器的等效電路和每節led的定義位置圖。
如圖2 共陰極型七段顯示器的led位置定義和等效電路
因此,若要點亮七段顯示器以實現一個3的數字符號并不點亮p點led,則輸入七段顯示碼是“01001111”,而且這個碼字的每個位所對應位置和如圖2相同,順序是“pgfedcba”。依此類推可得到0~f的顯示碼。
由于本設計的目標是設計一個綜合的計時系統,要求同時顯示年(在這里年份的前兩位固定為20)、月、日、時、分、秒及星期共15個數字,依照圖⒎4的計算方式,同時點亮-個七段顯示器的8節led,結果將需電流為10 ma×8=80 ma。若再進-步同時點亮15個七段顯示器,這時所需電流為80 ma×15=1200 ma=1.2 al。這對于一般的電子電路來說,是一個不小的電流,不但cpld&fpga無法負荷這樣的電流驅動,而且這個功率也太大,散熱也是問題,電路容易被燒毀。因此顯示電路部分不能直接實現各個計時結果同時顯示,只能另外通過一個掃描電路對計時輸出進行逐個掃描,使七段數碼管以兩個為一個組,逐個進行顯示。只要每個掃描頻率超過人的眼睛視覺暫留頻率24 hz,就可以達到點亮兩個七段數碼管,卻能享有所有七段數碼管同時顯示的視覺效果,而且顯示也不致閃爍抖動,從而間接實現計時結果同時顯示。
根據以上設計思想,本系統的數據顯示電路可分為兩個子模塊:
(1)顯示控制電路xskzq:負責完成數據選擇掃描及數碼管位選擇信號的產生,數據掃描選擇輸出,對于選擇的數據進行bcd碼轉換等功能;
(2)顯示譯碼電路:將用于顯示的bcd碼數據進行譯碼。
xskzq的輸入、輸出端口如圖3所示。其中,輸入信號clk_scan為用于產生數據選擇掃描等控制信號的時鐘信號;輸入信號sec、min、hour、day、mon、year、week分別來自計秒電路、計分電路、計時電路、計目電路、計月電路、計年電路、計星期電路等計時電路的計時結果輸出端;輸出信號bcd為被選擇進行顯示的計秒/計分/計時/計日/計月/計年/計星期電路等計時電路的計時結果的8位bcd碼,輸出端selout經外部的3 -8譯碼電路譯碼后用于選擇對應計時結果顯示數碼管的公共端com。如圖4為15個共陰極型七段數碼管驅動接線圖。
如圖3 xskzq的輸入、輸出端口圖
如圖4 15個共陰極型七段數碼管驅動接線圖
歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)
本設計顯示需要使用的是15個七段顯示數碼管。在計時結果顯示電路中,七段數碼管顯示部分是一個不容忽視的環節,如若處理不得當,可能引起系統功率過大,產生散熱問題,嚴重時甚至會導致系統的燒毀。為了解決好以上問題,下面就對七段數碼管顯示電路做簡要的分析和介紹。
通常點亮一個led所需的電流是5~50 ma,通電的電流愈大,led的亮度愈高,相對的也會使其壽命縮短。一般以10 ma的導通電流來估算它所必須串聯的阻值,其計算方式參考如圖1所示。
如圖1 單個led的串接電阻計算方式
七段顯示器可分為共陽極、共陰極型兩種,它們都可以等效成8個led的連接電路,其中如圖2就是共陰極型七段顯示器的等效電路和每節led的定義位置圖。
如圖2 共陰極型七段顯示器的led位置定義和等效電路
因此,若要點亮七段顯示器以實現一個3的數字符號并不點亮p點led,則輸入七段顯示碼是“01001111”,而且這個碼字的每個位所對應位置和如圖2相同,順序是“pgfedcba”。依此類推可得到0~f的顯示碼。
由于本設計的目標是設計一個綜合的計時系統,要求同時顯示年(在這里年份的前兩位固定為20)、月、日、時、分、秒及星期共15個數字,依照圖⒎4的計算方式,同時點亮-個七段顯示器的8節led,結果將需電流為10 ma×8=80 ma。若再進-步同時點亮15個七段顯示器,這時所需電流為80 ma×15=1200 ma=1.2 al。這對于一般的電子電路來說,是一個不小的電流,不但cpld&fpga無法負荷這樣的電流驅動,而且這個功率也太大,散熱也是問題,電路容易被燒毀。因此顯示電路部分不能直接實現各個計時結果同時顯示,只能另外通過一個掃描電路對計時輸出進行逐個掃描,使七段數碼管以兩個為一個組,逐個進行顯示。只要每個掃描頻率超過人的眼睛視覺暫留頻率24 hz,就可以達到點亮兩個七段數碼管,卻能享有所有七段數碼管同時顯示的視覺效果,而且顯示也不致閃爍抖動,從而間接實現計時結果同時顯示。
根據以上設計思想,本系統的數據顯示電路可分為兩個子模塊:
(1)顯示控制電路xskzq:負責完成數據選擇掃描及數碼管位選擇信號的產生,數據掃描選擇輸出,對于選擇的數據進行bcd碼轉換等功能;
(2)顯示譯碼電路:將用于顯示的bcd碼數據進行譯碼。
xskzq的輸入、輸出端口如圖3所示。其中,輸入信號clk_scan為用于產生數據選擇掃描等控制信號的時鐘信號;輸入信號sec、min、hour、day、mon、year、week分別來自計秒電路、計分電路、計時電路、計目電路、計月電路、計年電路、計星期電路等計時電路的計時結果輸出端;輸出信號bcd為被選擇進行顯示的計秒/計分/計時/計日/計月/計年/計星期電路等計時電路的計時結果的8位bcd碼,輸出端selout經外部的3 -8譯碼電路譯碼后用于選擇對應計時結果顯示數碼管的公共端com。如圖4為15個共陰極型七段數碼管驅動接線圖。
如圖3 xskzq的輸入、輸出端口圖
如圖4 15個共陰極型七段數碼管驅動接線圖
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