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1、课程设计报告成绩ASCll码键盘编码电路设计电子工程学院制2015年5月29日Wd目录L绪论23.设计简介与要求23.1 设计简介23. 2设计要求34 .ASCII码键盘编码设计原理和设计方案制定31. 174LS148D芯片参数及工作原理32. 274LS04D芯片参数及工作原理34. 374LS85D芯片参数及工作原理45. 474LS183芯片参数及工作原理56. 574LS32芯片参数及工作原理65 .ASCII码键盘编码设计方案实施错误!未定义书签。5.1 总设计方案65.2 控制电路局部的实现85.3 3结果的高两位进展准确修正的实现85.4 输出电路局部95.5 6系统整体电路
2、图96 .ASCII码电路设计仿真97 .课程设计心得错误！未定义书签。8 .附录108.1 器件清单10.wd.ASCII码键盘编码电路设计学生:陈功指导教师:廖晓纬电子工程学院12级通信工程1 .绪论ASCII码是目前计算机中用得最广泛的字符集及其编码，是由美国国家标准局（ANSl）制定的ASCIl码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange,美国标准信息交换码），它已被国际标准化组织（ISO）定为国际标准，称为IS0646标准。适用于所有拉丁文字字母，ASCII码有7位码和8位码两种形式。因为1位二进制数可以表示（21=）2种状态：0、1
3、；而2位二进制数可以表示（22）=4种状态：00、01、10、11；依次类推，7位二进制数可以表示（27=）128种状态，每种状态都唯一地编为一个7位的二进制码，对应一个字符（或控制码），这些码可以排列成一个十进制序号0127。所以，7位ASCn码是用七位二进制数进展编码的，可以表示128个字符。第032号及第127号（共34个）是控制字符或通讯专用字符，如控制符：LF（换行）、CR（回车）、FF（换页）、DEL（删除）、BEL（振铃）等；通讯专用字符：SOH（文头）、EOT文尾）、ACK1确认）等；第33-126号（共94个）是字符，其中第48-57号为09十个阿拉伯数字;6590号为26个
4、大写英文字母,97-122号为26个小写英文字母,其余为一些标点符号、运算符号等。2 .内容摘要本次课程设计共有8*8=64个键,在外加两个控制键Shift键和Ctrl键的作用下，共完成128个键的ASCIl码输出。其中，Shift键为英文大小写字母及其它符号控制键。Ctrl键为文字符号也称控制符号）和字符控制符。本次试验的ASCII码输出,用与该ASCII码编码相应的灯泡表示。3 .设计简介与要求3.1 设计简介ASCII键盘编码电路的任务是把键盘上所按下之按钮产生的开关信号，编成一个对应的ASCH代码从输出端输出。3.2 设计要求用假设干数字芯片和灯泡实现按下某一按钮，输出对应的ASCn代
5、码。主要技术指标：（1）外接电源：Uo=12V（2）灯泡工作电压UL=6V（3）灯泡功率W=IW4. ASCII码键盘编码设计原理和设计方案制定4.1 74LS148D芯片参数及工作原理图一74LS148D芯片管脚图741sl48优先编码器管脚功能介绍：16脚的集成芯片，电源是VCC（16）GND（8）,IO17为输入信号，A2,Al,AO为三位二进制编码输出信号，IE是使能输入端，OE是使能输出端，GS为片优先编码输出端0-7编码输入端（低电平有效）。芯片管脚EI选通输入端（低电平有效）AO.AKA2三位二进制编码输出信号即编码输出端（低电平有效）GS片优先编码输出端即宽展端（低电平有效）E
6、O选通输出端，即使能输出端4.2 74LS04D芯片参数及工作原理74LS04是6非门（反相器）他的工作电压5V,他的内部含有6个coms反相器,74LS04的作用就是反相把1变成Oo图二74LS04D芯片管脚图输入输出ABY低电平低电平低电平低电平高电平低电平高电平低电平低电平高电平高电平高电平表一74LS04D芯片功能表4.374LS85D芯片参数及工作原理可进展二进制码和BCD码的比较，对两个4位字的比较结果由三个输出端（FAB,FA=B,FAVB=输出。将假设干85级联可比较较长的字，此时低级位的FAB,FA=B,FAVB连接到高位级相应的输入AB、A=B、ABAB级联输入端A=BA=
7、B级联输入端ABABA大于B输出端FAVBA小于B输出端图三74LS85D芯片引脚及其功能图比较输入级联输入输出A3,B3A2,B2Al,BlAO,BOA)BA(BA=BA)BAB3XXXXXXHLLA3B3XXXXXXLHLA3=B3A2)B2XXXXXHLLA3=B3A2B2XXXXXLHLA3=B3A2=B2Al=BlXXXXHLLA3=B3A2=B2Al=BlXXXXLHLA3=B3A2=B2Al=BlAO)BOXXXHLLA3=B3A2=B2Al=BlAOB0XXXLHLA3=B3A2=B2Al=BlAO=BOHLLHLLA3=B3A2=B2Al=BlAO=BOLHLLHLA3=B3
8、A2=B2Al=BlAO=BOLLHLLHA3=B3A2=B2Al=BlAO=BOXXHLLHA3=B3A2=B2Al=BlAO=BOHHLLLLA3=B3A2=B2Al=BlAO=BOLLLHHLH=高电平L=低电平X=不定表二74LS85D芯片功能表4.474LS183芯片参数及工作原理图四74LS183D芯片引脚图1A、IB、2A、2B运算数输入端ICIn、2CIn进位输入端ICOn+K2C0n+l进位输出端IF、2F和输出端。输入输出CInBAF2C0nlLLLLLLLHHLLHLHLLHHLHHLLHLHLLLHHHLLHHHHHHH=高电平L=低电平表三74LS183芯片功能表4.
9、574LS32芯片参数及工作原理74LS32是四2输入或门，常用在各种数字电路以及单片机系统中。表达式为：Y=A+B引脚排列图管脚功能：左下11A,2-1B,31Y；42A,52B,62Y；7GND；右起：右上83丫，93A,103B；114Y,124A,134B；14VCC其中A,B为输入端，Y为输出端，GND为电源负极，VeC为电源正极。表四值表741s32 真码设施ABY0000111011115. ASCII 盘编码 方案实图五74LS32引脚图键计1.1 总设计方案1方框图2设计一个键盘，共有8*8=64个键，在外加两个控制键Shift键和Ctrl键的作用下，共完成128个键的ASC
10、n码输出。其中，Shift键为英文大小写字母及其它符号控制键。Ctrl键为文字符号（也称控制符号）和字符控制符。高位低位000001010Oil100101110111OooHhPPXXSPULN(BS0DEL8NCAOOlAaIiQ4YyJHSO)HT1ClD9ME010BbJjRrZZUXST*1.F2C2DBSUOllCCKkSS(#XET+VT3C3D5ESC100DdLITtI$OTEFF4C4DRSIllGgOOWWDEL9ELB/SI7BET9US表五开关信号产生的编码表在选择仿真软件时我选择了multisiml2仿真软件。因为MUItiSim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样
11、无需懂得深入的SPlCE技术就可以很快地进展捕获、仿真和分析新的设计，更适用于电子学教育。Multisim是美国国家仪器(NI)推出的以Windows为根基的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。1.2 控制电路局部的实现图六ASeIl码键盘电路输入控制局部如上图1,此局部采用两个DSWPK_8开关来控制信号的输入。其中上边的开关控制八列即ASCn码高三位，下边的开关控制八行即ASCIl码低三位。74LS148D即优先编码器主要是对输入进展编码，由于此编码器是低电平有效故需要反相器。采用四个74LS04
12、D即六反相器对74LS148D的输入与输出进展电平的转换，即上下电平的转换。将Ul、U2反相器和U5编码器的VCC接12V,GND接地。Ul的六个输入端依次接到开关的前六个代表着前六列，U2第5个和第6个输入端接到开关的后两个代表着后四列。Ul的六个输出端接到U5即编码器的前六个输入端，U2第5个和第六个输出端接到U5即编码器的后两个输入端。将U5编码器的三个输出端接到U2反相器前三个输入端，至此U2反相器前三个输出端就是未修正的列ASCIl码。下面的U3、U4反相器和U6编码器的行接法与列接法类似。5 .3高位修正电路当按下某键时，会显示该设计键盘的高档键的ASCII码，比照本编码与标准AS
13、CII码编码表可知，本编码的前四列高档字符比标准ASCIl码小64(100oooob),抵挡字符比标准ASCn码小96(I100ooob)；后四列高档字符跟标准ASCIl码一样，而抵挡字符比标准ASCII码大32(100000B)o因此在编码后需要对编码值进展修订得到正确的ASCII码。而当按下这两个外加键时，会显示出相应的抵挡键的ASCII码。图七实现shift键和Ctrl键的局部电路当不按下Shift时对键盘上的前四列上档字符需要使用加法器对其高位加100OB,当按住shift时要输出低档字符的ASCII需要使用加法器对其高位加上IlOOBo对键盘的后四列，其上档字符的编码正好等于标准AS
14、eH码无需处理，当按住Ctrl输出其下档字符时，由于其编码比ASCII码大32,需要对其高位减去IoOB,即加上UoOB（IooB的补码），电路图实现如上。5.1 输出电路局部图八ASCIl码键盘电路输出局部输出电路局部采用74LS183D译码器，连接灯泡。输出端采用小灯泡来显示输入键的标准ASCIl码，当小灯泡亮时说明是1,而当小灯泡不亮时那么为0.表六元器件清单5.6 系统整体电路图图九整体电路图6 .ASCn码电路设计仿真图十仿真电路初始状态实验总体电路图如下所示，当翻开仿真按钮，由于所有的开关都置零，通过优先编码器编出来的是OOOOO0,此时Xl灯会亮，这是初始状态。进入测试后，例如，
15、列线的开关表示为0时，行线的开关也为0时，选择了键盘设计中的有第一行第一列，即编码为OOooO0,当不按Shift键时，只有Xl灯亮，表示的是64,即“，当按下Shift键时，XI、X2灯亮，表示的是96,即“、。图十一仿真电路闭合Shift键又如：当列线的开关表示5,行线的开关表示0,即选择了键盘设计中的第一行第五列，即编码为100000,当不按Ctrl键时，X2灯亮，表示的是32,即“SP，当按下Ctrl键时，所有的灯都不亮，表示的是0即uNUL,o图十二仿真电路表示出5列1行ASCII码图十三仿真电路表示出5列1行（行高位）ASCII码7 .课程设计心得通过这次ASCIl码键盘编码电路设
16、计，我在知识方面进一步的掌握了74LSI48、74LS04s74LS85.74LS183芯片的主要参数和功能，并能熟练的运用它们。在此课程设计中我学到很多知识和技能，学会了使用软件Multisiml2,并让我对以前所学的电路和数电知识有了更深层次的理解与稳固。增强了我在互联网络搜集、查阅相关文献资料并组织材料的综合能力。对于电路设计的认识：通过这次电路设计，让我了解到在设计电路时，首先要对设计的电路有一个宏观的认识，清楚设计的电路需要有哪些功能，了解元器件的特性后再进展元器件的筛选。之后解决设计电路中遇到的难题，例如如何对结果的高两位进展准确的修正。最后对设计完成的电路进展仿真测试，并观测多组仿真结果。到达了学以致用的效果，并在实践中加强了对所学知识的理解程度。了解到只有自己动手操作才能很好的掌握数字逻辑电路设计的思路和方法，开拓我的视野，同时，只有耐心及坚持不懈才能赢得最后的胜利。8 .附录8.1 器件清单元器件类别元器件名称元器件参数数目数字芯片UlA,U2A,U3A,U4AoU5A,U6A,U7A74LS183D7U8,U9,U1O,U1174LS04D4U12,U1374LS148D2U1474LS183D1灯泡XI,X2,X3,X4,X5,X6,X76V,IW7开关SI,S2DSWPK_82S3,S4SPTS_NO_SB2
