脉冲按键电话显示逻辑电路Word文件下载.docx

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其中,键盘与脉冲拨号器电路部分,我们用UM9151-3脉冲拨号芯片实现，计数器电路部分我们用CD4518十进制计数器实现，移位寄存器电路部分我们用CD4015和74LS164芯片实现，译码显示电路我们用74LS248芯片和数码显示管实现。

第三章所用芯片介绍

（1）CD4518

CD4518功能介绍

CD4518是一个同步加计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，其功能引脚分别为1～7和9～{15}.该CD4518计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；

9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚～6脚{11}脚～{14}脚）。

CD4518控制功能：

CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端为高电平

（1）,若用时钟下降沿触发,信号由EN输入,此时CP端为低吨平（0）,同时复位端Cr也保持低电平（0）,只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态.否则没办法工作。

将数片CD4518串行级联时，尽管每片CD4518属并行计数，但就整体而言已变成串行计数了。

需要指出，CD4518未设置进位端，但可利用Q4做输出端。

有人误将第一级的Q4端接到第二级的CP端，结果发现计数变成“逢八进一”了。

原因在于Q4是在CP8作用下产生正跳变的，其上升沿不能作进位脉冲，只有其下降沿才是“逢十进一”的进位信号。

正确接法应是将低位的Q4端接高位的EN端，高位计数器的CP端接USS。

CD4015逻辑图及管脚图

CD4015管角功能

CD4015是由两组独立的4位串入－并出移位寄存器组成。

每组寄存器都有一个CP输入端、一个清零端Cr和一个串行数据输入端DS。

每位寄存单元都有输出端引出，因而即可作串行输出，又可实现并行输出。

加在DS端上的数据在时钟脉冲上升沿的作用下向右移位。

当在Cr端加高电平时，寄存器的输出被全部清零。

CD4015具有下述功能：

·

从串行输入到串行输出，数据延迟了4个时钟周期。

因此，CD4015可用作延迟电路

串行数据经过CD4015以后，转换成了并行数据，可由Q0～Q3端并行出输。

可作为数据寄存器使用。

（2）74LS164

74ls164功能引脚图

（3）74LS248

74LS248（74LS48）是BCD码到七段码的显示译码器，它可以直接驱动共阴极数码管。

它的管脚图

引出段符号

A,B,C,D译码地址输入端

/BI，/RBO消隐输入（低电平有效）

脉冲消隐输出（低电平有效）

/LT灯测试输入端（低电平有效）

/RBI脉冲消隐输入端（低电平有效）

a~g段输出（低电平有效）

（4）UM9151-3

UM9151-3可以直接与电话线路连接工作，采用4*3键盘接口，电源电压为2.0-5.5V。

R1-R4和C1-C4：

分别为按键行和列的输入端。

VDD：

电源正极。

VSS：

电源负极。

CKI、CK和

：

是RC连接端，用来产生振荡。

:

拨号脉冲

输出端。

M/B：

通断比选择控制输入端。

电话挂机和摘机开关输入端。

MUTE：

弱音输出端。

UM9151-3管脚图

第四章总电路图

本系统控制电路由脉冲芯片砝码.、移位寄存器、译码显示等组成。

（1）UM9151-3的DP端为脉冲码输入端。

当我们摘机按键后，它一方面将脉冲码送至电话线路中，另一方面将脉冲码送十进制计数CD4518计数。

在CD4518计数前，由MUTE信号的上升沿将CD4518清零，这样就保证每次CD4518输出的二进制BCD码于脉冲键数目相等，例如，按“3”键CD4518输出为0011。

（２）CD4015-1到CD4015-4为BCD码移位寄存器，当计数器CD4518将BCD码送到它们的D端，在MUTE结束（下降沿）脉冲到来时，将D端数据存入CD4015寄存器中。

图2.91.3中所用的是微分电路进行清零和移位。

有关脉冲拨号时序如下图所示。

（3）译码显示。

为了从低位到高位逐位显示，图2.9.3中分别将ICCD4510-1-2-3-4的输出接至74LS248译码器。

最低位的译码器输入端D1、C1、B1、A1和四篇CD4015的最低位1Q0分别连接，次低位（第2位）的译码显示输入和各移位寄存器的次低位1Q1相连，依次类推，直到第8位（最高位）全部按上述规律连接，直到CD4015-4的2Q3端止。

（4）移位显示由74LS168的输出Q进行控制。

例如，按数字“3”键，在CD4518端产生“0011”BCD码，该BCD码又在脉冲号发完成时寄存到4015中。

这时CD4015-4、CD4015-3、CD4015-2、CD4015-1移位寄存的最低位输出端分为是0011。

这四位数在显器中是否显示，要看LC4015-1显示器的COM端是否为低电平，若为“0”.，则显示；

若为“1”，则不显示。

由2.9.3中可知，74LS164的CP是和74LS164的CP是否和CD4015移位寄存CP是否和CD4015移位寄存CP同步。

当移位寄存器寄存时，74LS164的最低位以为高电平，经反相后，变为低电平，使CDMI为低，显示器将显示“3”。

当再按下一个键时，移位寄存器将第一位数向前移位一次，同时74LS164也向前移一位使得数据显示满足设计要求，由地位向高位诸位移位显示。

第五章个人设计与心得

（1）个人设计

实验是要求做一个按键脉冲显示器，要求具有八位显示并能显示按键数字，实验共用了四个芯片，分别为CD4015、CD4518、74LS164、74LS248、UM9151-3，除此之外还用了数码显示器和LED等。

其中在电路的部分我负责的是CD4015芯片。

CD4015是串入—并出移位寄存器且是由两组独立的4位串入—并出移位寄存器组成，将第一组的输出端Q3与第二组的数据输入端DS连接就形成了电路中所使用的级联后的CD4015。

每组移位寄存器都有一个CP输入端、一个清零端Cr和一个数据输入端DS，每个寄存器单元都有输出端引出。

CD4015的功能是：

（1）从串行输入到串行输出，数据延迟了4个时钟周期。

因此，CD4015可用作延迟电路

（2）串行数据经过CD4015以后，转换成了并行数据，可由Q0～Q3端并行出输。

（3）可作为数据寄存器使用。

这次实验用了四个CD4015。

CD4015在实验中的作用是当加在DS端上的数据在时钟脉冲上升沿的作用下开始工作，把由CD4518输出的BCD码寄存后输入到74LS248中。

当按键输出的数字是9，由UM9151-3把“9”变成9个脉冲输入到CD4518中转化成了BCD码“1001”，之后输入到我所负责的CD4015中，CD4015-1显示的是1;

CD4015-2显示的是0；

CD4015-3显示的是0；

CD4015-4显示的是1。

之后将所输出的BCD码输出给74LS248，之后由74LS248输入给第一个显示管。

当按键输入第二个数字是重复上面的过程，到CD4015的时候前一个BCD码向前移一位，即Q0再次输入了一个新的BCD码。

剩下的以此类推。

最后当Cr端加高电平时，寄存器的输出端被全部清零。

完成工作。

工作电路图如下图所示：

（2）心得

课程设计经过一周的时间已经顺利结束了，在这一周的时间里，我们学到了很多的东西，这些是书本上所没有涉及到的。

既增长了我们的知识，也拓宽了我们的视野。

虽然这个实验不是特大型的实验，但也确实凝结了我们四个人的汗水。

在我们的同心协力、共同努力下实验终于完成了。

实验中遇见了很多的困难，开始的时候大家感觉无从释手，每个人的眉毛都紧皱着，我们通过翻阅资料、上网查询、询问老师和其他会的同学，把一个一个困难都解决掉了。

最终皇天不负有心人，我们的电路成功的出来了。

见到我们胜利的果实，大家都开心的笑了。

为我们的辛苦结出来的“果实”而笑。

事实证明：

只要肯努力，一切皆有可能。

参考文献

[1]余孟尝．数字电子技术基础简明教程（第三版）．北京：

高等教育出版社，2006

[2]郁汉琪，吴京秋等．数字电路实验及课程设计指导书．北京：

中国电力出版社，2007.