用七段数码管显示简单字符——译码器及
其应用
实验报告
专业班级：2011级计算机1班
学号：1137030 姓名：赵艺湾
实验地点：理工楼901 实验时间：2012.9.26
实验一用七段数码管显示简单字符——译码
器及其应用
一、实验目的
1、了解显示译码器的结构和理解其工作原理。

2、学习7段数码显示译码器设计。

3、学习用基逻辑门、3-8译码器、4-1选择器控制显示器的显示。

二、实验内容
1、了解逻辑门、3-8译码器、4-1选择器的工作原理，设计基本电路，实现以下功能：
C2C1C0是译码器的3个输入，用C2C1C0的不同取值来选择在七段数码管上输出不同字符。

七段数码管是共阳极的。

图1 七段译码器
C2C1C0 的不同取值对应显示的字母如下：
图2 字符编码
三、实验仪器及设备： 一、PC 机
二、 Quartus Ⅱ 9.0
三、 DE2-70 四、显示器
四、实验步骤
1、列出真值表，计算要实现以上功能时数码管的0-7段对应的逻辑函数式。

真值表如下：
函数表达式如下： “0”='
02C C +
“1”=“2”=0'
1'
012C C C C C ++
“3”=（2C +1C +'
0C ）（2C +0C +'1C ）（2C +'1C +'
0C ） “4”=“5”=2C “6”=2C +1C +02C C
2、新建一个 quartusII 工程，用以在DE2_70平台上实现所要求的电路。

建立一个BDF 文件，基于SSI ，实现七段译码器电路，用SW3_SW1作为输入C2C1C0，
DE2_70平台上的的数码管分别为HEX0~HEX7，输出接HEX1。

参照de2_70_pin_assignments.csv 中的引脚分配表配置引脚。

新建仿真文件，给出输入信号，观察输出信号是否符合要求。

编译工程，完成后下载到FPGA 中。

拨动波段开关并观察七段数码管HEX0的显示，以验证设计的功能是否正确。

基于3-8译码器和4-1选择器重复上述2.、中的步骤完成设计。

（1）基于基本逻辑门电路逻辑图
（2）基于3-8译码器的设计
3-8译码器真值表
根据3-8译码器的真值表和74138芯片的逻辑电路，计算得：
“0”=()31Y Y “1”=“2”=()30Y Y “3”=()321Y Y Y “4”=“5”=()3210Y Y Y Y “6”=()10Y Y
基于3-8译码器的逻辑电路图：
（2）基于4-1选择器的设计
74153 控制选通基于4-1选择器的逻辑电路图：
五、实验心得
通过本次用七段数码管显示简单字符的实验，了解了七段数码管的显示工作方式；了解了QuartusⅡ9.0 的工作流程；了解了3-8译码器和4-1选择器的输入输出方式；巩固了门电路的设计。

六、实验结论
可以通过不同的输入控制七段数码管七个段LED灯的亮灭，从而显示不同的数字或字母。

而不同的输入可通过基本逻辑门、3-8译码器、4-1选择器等多种方式实现。

七、实验思考题
1、从完成的设计中可总结出译码电路的主要作用是什么？
答：变量译码器是一个将n个输入变为2^n个输出的多输出端的组合逻辑电路；输出端为输入变量的最小项的组合，也就是说我们可能用译码器电路实现各种组合逻辑电路，实现了较少输入对较多输出的控制。

2、比较基于SSI（基本逻辑门）、MSI（译码器和选择器）完成同样的设计有何不同，各自的特点是什么？
答：基本逻辑门设计电路更直接，验错更清晰；利用译码器和选择器需要多一层逻辑的思考，相对复杂，但是更有规律。