实验10-按键编码器
计科152 郭文锋
一、实验原理
1.按键编码器采用按键输入，10个按键一个一端接低电平，另一端接74147输入，由于74147是反码输入，反输出，真值表见表1所示
表1 74147真值表
2.74147输出经过反相器反向以后得到8421BCD码源码，再经过7448数码显示译码翻译码驱动共阴型数码管显示，真值表见表2所示
3.由于显示的“6”和“9”不符合人的习惯，所以需要进行以下改进。
（1）对“6”改进，真值表见表3
(2)对“9”改进，见表4
表4对“9”改进真值表
二、实验步骤
1）利用设计电路，见图1
图1 设计电路
2）验证电路设计的正确性，见图2，
图2验证电路设计的正确性
三、分析
1）为什么接上拉电阻
答：接上拉电阻是为了保在按钮按下前74147输入端都是高电平。
2）为什么采用74147
答：为了保证在任何时候都只接收一个数字键输入，同时按下两个及以上数字键时只读取一个按键数据的原则，为每一个按键分配优先权，只对优先级高的输入信号编码的原则，是优先级低的输入信号不起作用。
3）为什么采用共阴数码管
答：共阴数码管内部发光二极管的阴极联在一起，阴极在外部只有一个接地的引脚，且在电路图中所有的按键都是接地的实现低电压，共阴数码管符合实验需要条件的条件。
四、总结
通过本次数字电路的实验，做了有关显示0~9数字显示的实验，我们了解了编码器的功能及特点，也学习不同编码器的使用方法，熟练的掌握了集成编码器的逻辑功能及因应用。学会采用真值表的方法来分析对实验的改造，在实验过程要根据实际情况对电路改造，例如“6”和“9”的显示。
实验四 译码器、编码器及其应用 实验人员： 班号： 学号： 一、实验目的 (1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法； (2) 熟悉掌握集成译码器和编码器的应用； (3) 掌握集成译码器的扩展方法。 二、实验设备 数字电路实验箱，74LS20，74LS138。 三、实验容 (1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。将74LS138输出Y 0????~Y 7????接数字实验箱LED 管，地址Y 2Y 1Y 0输入接实验箱开关，使能端接固定电平（Y YY 或GND ）。电路图如Figure 1所示： Figure 1 E Y 1YY 2Y ?????????? YY 2Y ??????????≠100时，任意拨动开关，观察LED 显示状态，记录观察结果。 E Y 1YY 2Y ?????????? YY 2Y ??????????=100时，按二进制顺序拨动开关，观察LED 显示状态，并与功能表对照，记录观察结果。 用Multisim 进行仿真，电路如Figure 2所示。将结果与上面实验结果对照。
Figure 2 (2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数： Y =Y ???Y ???+Y ???Y ???+YYY 四输入与非门74LS20的管脚图如下： 对函数表达式进行化简： Y =Y ???Y ???+Y ???Y ???+YYY =Y ???Y ???Y ???+Y ???Y ???Y +A Y ???Y ???+YYY =Y 0+Y 1+Y 4+Y 7=Y 0????Y 1????Y 4????Y 7????????????????????? 按Figure 3所示的电路连接。并用Multisim 进行仿真，将结果对比。 Figure 3
南京林业大学 实验报告 基于AT89C51 单片机4x4矩阵键盘接口电路设计 课程机电一体化设计基础 院系机械电子工程学院 班级 学号 姓名
指导老师杨雨图 2013年9月26日
一、实验目的 1、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩 阵键盘的应用方法。 2、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计 和贴士排错能力。 3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。 5、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。对实验结果 能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。 二、实验要求 通过实训，学生应达到以下几方面的要求： 素质要求 1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。 2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立 工作能力。 能力要求 1.模拟电路的理论知识 2.脉冲与数字电路的理念知识 3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真 三、实验工具 1、软件：Proteus软件、keil51。 2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板 四、实验内容
1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格 元器件的作用。 2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序 3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 4、运用仿真软件对电路进行仿真。 五．实验基本步骤 1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。 3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状 态和按键开关的对应关系。 4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。 5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。 6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。 7、检查验证结果。 六、实验具体内容 使用单片机的P1口与矩阵式键盘连接时，可以将P1口低4位的4条端口线定义为行线，P1口高4位的4条端口线定义为列线，形成4*4键盘，可以配置16个按键，将单片机P2口与七段数码管连接，当按下矩阵键盘任意键时，数码管显示该键所在的键号。 1、电路图
Windows命令接口实验 一．实验题目： 第29题——操作系统接口：Windows命令接口。（3人） 4分 二．实验任务： 1.设计要求： ●为Windows操作系统建立兼容的DOS命令接口，文件与目录命令； ●具体命令：DIR, RD,CD,MD, DEL,MOVE,REN, COPY, XCOPY, TIME, DATE,SORT,重定向命令>,<.,|,MORE，TYPE ，CLS,EXIT命令格式可参照Windows的CMD.EXE或MS-DOS提供的命令； ●设计命令的名称、参数等格式; ●可以字符形式接收命令，执行命令，然后显示命令执行结果. 2．设计目的： （1）DIR命令：能够正确显示一个目录里面的子目录和文件 （2）RD命令：能够删除一个空目录 （3）CD命令：能够打开一个存在的目录 （4）MD命令：能够建立一个空目录 （5）DEL命令：能够删除一个文件 （6）MOVE命令：能够移动一个目录或文件 （7）REN命令：能够重命名一个目录或文件 （8）XCOPY命令：能够拷贝整个目录 （8）TIME命令：显示系统的时间 （8）DATE命令：显示系统的日期 （8）SORT命令：对文本内容进行分类 （8）MORE命令：逐步分屏显示 （8）TYPE命令：显示文本内容 （8）CLS命令：清楚屏幕显示 （8）EXIT命令：退出 三：实验环境： 1．PC机一台386以上 2．Microsoft Visual Studio2010 软件 3．实现语言：C语言
四：原理及算法描述： 1．基本原理： 用户利用联机命令接口实现与机器的交互时，先在终端的键盘上打入所需的命令，由终端处理程序接受该命令，并将它显示在终端屏幕上。当一条命令输入完后，由命令解释程序对命令进行分析，然后执行相应命令的处理程序。 2．算法描述： （1）存贮输入的各命令参数 void store_parameter(char *buffer,char *parameter[10],int *para_num) 说明：将输入的命令一条一条存储parameter[10]中，最大允许的参数个数为10个。 算法描述：为buffer设置一个指针buffer_point，如果该指针向下移动，碰到空格，继续向下移动，直到遇到字符，读进各存储变量中parameter[10]，最后如果遇到’\0’，则结束。 （2）浏览一个路径下的目录和文件 void my_dir(char *a[],int *num) 说明：该命令只能显示当前目录中的文件和子目录和当前目录中子目录中的文件和子目录。并无如Windows中命令参数如此丰富。主要是考虑其复杂性，予以简化了。 算法描述：如果只接受到mydir命令，后面并无其他参数时，显示当前目录下文件和子目录。如果接受到两个参数，如果第二个参数（表示当前目录中子目录）存在，则显示该目录下文件和子目录，如果不存在，则报错。 （3）删除一个存在的目录，如果不存在，删除失败! void my_rd(char *a[],int *num) 算法描述：如果该目录存在且为空目录，则删除，否则失败。 （4）打开一个存在的目录，如果不存在，打开失败! void my_cd(char *a[],int *num) 算法描述：如果接受到两个参数，第二个参数表示要打开的目录。如果该目录存在，则成功，否则失败。 （5）创建一个目录 void my_md(char *a[],int *num) 算法描述：如果接受到两个参数，第二个参数表示要建立的目录。如果存在该目录，失败，否则成功。 （6）删除一个存在的文件，如果不存在，删除文件失败! void my_del(char *a[],int *num) 算法描述：如果接受到两个参数，第二个参数表示要删除的文件。如果该文件存在，则删除成功，否则失败。 （7）移动一个存在的文件，否则，移动失败 void my_move(char *a[],int *num)
信息工程学院实验报告 课程名称：微机原理与接口技术 实验项目名称：键盘扫描及显示实验 实验时间： 班级： 姓名： 学号： 一、实 验 目 的 1. 掌握 8254 的工作方式及应用编程。 2. 掌握 8254 典型应用电路的接法。 二、实 验 设 备 了解键盘扫描及数码显示的基本原理，熟悉 8255 的编程。 三、实 验 原 理 将 8255 单元与键盘及数码管显示单元连接，编写实验程序，扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。实验具体内容如下：将键盘进行编号，记作 0～F ，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数码管上可以显示最近 6 次按下的按键编号。 键盘及数码管显示单元电路图如图 7-1 和 7-2 所示。8255 键盘及显示实验参考接线图如图 7-3 所示。 图 7-1 键盘及数码管显示单元 4×4 键盘矩阵电路图 成 绩： 指导老师(签名)：
图 7-2 键盘及数码管显示单元 6 组数码管电路图 图 7-3 8255 键盘扫描及数码管显示实验线路图 四、实验内容与步骤 1. 实验接线图如图 7-3 所示，按图连接实验线路图。
图 7-4 8255 键盘扫描及数码管显示实验实物连接图 2.运行 Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。 图 7-5 8255 键盘扫描及数码管显示实验程序编辑界面 3. 运行程序，按下按键，观察数码管的显示，验证程序功能。 五、实验结果及分析： 1. 运行程序，按下按键，观察数码管的显示。
实验三译码器与编码器的设计与仿真 一、实验内容 1．参照芯片74LS138的电路结构，用VHDL语言设计3-8译码器； 2．参照芯片74LS148的电路结构，用VHDL语言设计8-3优先编码器。二、电路功能介绍 1．74148：8-3优先编码器（8 to 3 Priority Encoder） 用途：将各种输入信号转换成一组二进制代码，使得计算机可以识别这一信号的作用。键盘里就有大家天天打交道的编码器，当你敲击按键时，被敲击的按键被键盘里的编码器编码成计算机能够识别的ASCII码。译码器与编码器的功能正好相反。 2．74138：3-8译码器（3 to 8 Demultiplexer），也叫3-8解码器 用途：用一组二进制代码来产生各种独立的输出信号，这种输出信号可以用来执行不同的工作。显示器中的像素点受到译码器的输出控制。 逻辑框图：用逻辑符号（Symbol）来解释该电路输入与输出信号之间的逻辑关系，既省事又直观。如下图所示。 一、编码器 1.VHDL实现 library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.all; entity pencoder is port ( i7,i6,i5,i4,i3,i2,i1,i0:in STD_LOGIC; a2,a1,a0,idle:out STD_LOGIC); 解 码 信 号 输 出 端低 电 平 有 效 代 码 输入 端 使能输入端
end pencoder; architecture pencoder_arch of pencoder is signal h:STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0); begin h(7)<=i7; h(6)<=i6 and not i7; h(5)<=i5 and not i6 and not i7; h(4)<=i4 and not i5 and not i6 and not i7; h(3)<=i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7; h(2)<=i2 and not i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7; h(1)<=i1 and not i2 and not i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7; h(0)<=i0 and not i1 and not i2 and not i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7; idle<=not i0 and not i1 and not i2 and not i3 and not i4 and not i5 and not i6 and not i7; a0<=h(1) or h(3) or h(5) or h(7); a1<=h(2) or h(3) or h(6) or h(7); a2<=h(4) or h(5) or h(6) or h(7); 2.波形图：
基于单片机4×4键盘的实现 成员:刘耀鹏、高攀、谢富田 2014年7月20日
理论分析 本实验是基于AT89C52单片机来实现4×4阵列键盘的输入，用七段数码管输出相应的键值，从而提供良好的人机接口。AT89C52单片机是一个8位的单片，与51系列单片机相比较，其最大的区别是多了一个计数定是中断。 采用12MHz的晶振，采用内接法，对电路提供一个时间基准，P1端口作为键盘的输入端口，P0端口为数据输出端口，P1端口输入的键值，在P0端口产生相应的输出。4×4键盘被抽象为16个开关按钮（每行4个共四行），那么久有4位行控制线，和列四位控制线，当开关接通时，则按键按下，数码管显示相应的键值，具体硬件电路如下： 电路中排阻限流作用，以达到对数码管保护作用，P2口作为位选端口，数码管8接P2.0端口，数码管7接P0.1端口。以达到位选
的作用，对于电路可编写一下程序： 2、程序如下： #include
实验三键盘及LED显示实验 一、实验内容 利用8255可编程并行接口控制键盘及显示器，当有按键按下时向单片机发送外部中断请求（INT0，INT1），单片机扫描键盘，并把按键输入的键码一位LED 显示器显示出来。 二、实验目的及要求 （一）实验目的 通过该综合性实验，使学生掌握8255扩展键盘和显示器的接口方法及C51语言的编程方法，进一步掌握键盘扫描和LED显示器的工作原理；培养学生一定的动手能力。 （二）实验要求 1．学生在实验课前必须认真预习教科书与指导书中的相关内容，绘制流程图，编写C51语言源程序，为实验做好充分准备。 2．该实验要求学生综合利用前期课程及本门课程中所学的相关知识点，充分发挥自己的个性及创造力，独立操作完成实验内容，并写出实验报告。 三、实验条件及要求 计算机，C51语言编辑、调试仿真软件及实验箱50台套。 四、实验相关知识点 1．C51编程、调试。 2．扩展8255芯片的原理及应用。 3．键盘扫描原理及应用。 4．LED显示器原理及应用。 5．外部中断的应用。 五、实验说明 本实验仪提供了8位8段LED显示器，学生可选用任一位LED显示器，只要按地址输出相应的数据，就可以显示所需数码。 六、实验原理图
P1口桥接。 八、实验参考流程图 1．主程序流程图
2．外中断服务程序流程图 外部中断0 外部中断1 定时器0中断程序，用于消抖动：
3．LED显示程序流程图 九、C51语言参考源程序 #include "reg52.h" unsigned char KeyResult; //存放键值 unsigned char buffer[8]; //显示缓冲区 bit bKey; //是否有键按下 xdata unsigned char P_8255 _at_ 0xf003; //8255的控制口 xdata unsigned char PA_8255 _at_ 0xf000; //8255的PA口 xdata unsigned char PB_8255 _at_ 0xf001; //8255的PB口 xdata unsigned char PC_8255 _at_ 0xf002; //8255的PC口 code unsigned char SEG_TAB[] = { //段码 0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0xee,0x3e,0x9c,0x7a,0x9e,0x8e,0x0}; sbit bLine0 = P3^2; sbit bLine1 = P3^3; //延时1ms void Delay1ms() { unsigned char i;
运用8255设计的键盘及显示接口 图中用并行接口8255A作为微机与键盘间的接口，采用逐行扫描法识别键。将键盘中的列与PA0—PA3相连，A口为输出；将行与C口的PC0—PC1相连，C 口为输入口； PB0—PB7与七段代码显示器连接B口为输出。 程序执行过程如下：识别是否有键按下，方法是使PA0一PA3输出全0，读C 口(行值) 中只要有一位为0，就说明有键按下，在检测到有键按下后，延迟一段时间，根据找到的键号，转去执行显示七段代码显示器的程序，这时七段代码显示器就显示与该键相同的数值。 实验步骤 8255接口的应用键盘及显示接线图 注：圆圈处是要求接的连线。 （1）按图4接线。 （2）输入源程序，汇编、连接后装入系统。 （3）执行程序后，按一下键盘，7段代码就会显示相应的数字。
程序 STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?) STACK ENDS DATA SEGMENT TABLE DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV SI,3000H MOV AL,00H MOV [SI],AL ；清空存放数据的缓冲区 MOV [SI+1],AL MOV [SI+2],AL MOV [SI+3],AL MOV DI,3003H MOV AL,81H ；8255方式字定义选择0方式，A口为输出； OUT 63H,AL；B口为输出；C口为输入 BEGIN: CALL DIS ；显示七段代码管数据的子程序 CALL CLEAR ；七段代码管清0子程序 CALL CCSCAN ；检测是否有键按下子程序 JNZ INK1 ；
实验三译码器和编码器 一实验目的 1.掌握译码器、编码器的工作原理和特点。 2.熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能和它们的典型应用。 二、实验原理和电路 按照逻辑功能的不同特点，常把数字电路分两大类：一类叫做组合逻辑电路，另一类称为时序逻辑电路。组合逻辑电路在任何时刻其输出的稳态值，仅决定于该时刻各个输入信号取值组合的电路。在这种电路中，输入信号作用以前电路所处的状态对输出信号无影响。通常，组合逻辑电路由门电路组成。 组合逻辑电路的分析方法：根据逻辑图进行二步工作： a.根据逻辑图，逐级写出函数表达式。 b.进行化简：用公式法、图形法或真值表进行化简、归纳。 组合逻辑电路的设计方法：就是从给定逻辑要求出发，求出逻辑图。一般分四步进行。 a.分析要求；将问题分析清楚，理清哪些是输入变量，哪些是输出函数。 b.列真值表。 c.进行化简：变量比较少时，用图形法。变量多时，可用公式化简。 d.画逻辑图：按函数要求画逻辑图。 进行前四步工作，设计已基本完成，但还需选择元件——集成电路，进行实验论证。 值得注意的是，这些步骤并不是固定不变的程序，实际设计时，应根据具体情况和问题难易程度进行取舍。 1.译码器 译码器是组合电路的一部分，所谓译码，就是把代码的特定含义“翻译”出来的过程，而实现译码操作的电路称为译码器。译码器分成三类： a.二进制译码器：如中规模2—4线译码器74LS139。，3—8线译码器74LS138等。 b.二—十进制译码器：实现各种代码之间的转换，如BCD码—十进制译码器74LS145等。 c.显示译码器：用来驱动各种数字显示器，如共阴数码管译码驱动74LS48，（74LS248），共阳数码管译码驱动74LS47（74LS247）等。 2.编码器 编码器也是组合电路的一部分。编码器就是实现编码操作的电路，编码实际上是译码相反的过程。按照被编码信号的不同特点和要求，编码器也分成三类： a.二进制编码器：如用门电路构成的4—2线，8—3线编码器等。 b.二—十进制编码器：将十进制的0～9编成BCD码，如：10线十进制—4线BCD码编码器74LS147等。 c.优先编码器：如8—3线优先编码器74LS148等。 三、实验内容及步骤 1.译码器实验 （1）将二进制2-4线译码器74LS139，及二进制3-8译码器74LS138分别插入实验系统IC 空插座中。 按图1.3.1接线，输入G、A、B信号（开关开为“1”、关为“0”），观察LED输出Yo、Y1、Y2、Y3的状态(亮为“1”，灭为“0”)，并将结果填入表1.3.1中。
实验六键盘接口实验 一、实验目的 1、掌握Keil C51软件与Protues软件联合仿真调试的方法； 2、掌握单片机的键盘接口电路； 3、掌握单片机的键盘扫描原理； 4、掌握键盘的去抖原理及处理方法。 二、实验仪器与设备 1、微机一台 2、Keil C51集成开发环境 3、Protues仿真软件 三、实验内容 1、用Protues设计一矩阵键盘接口电路。要求利用P1口接一4×4矩阵键盘。串行口通过一74LS164接一共阴极数码管。用线反转法编写矩阵键盘识别程序，用中断方式，并将按键的键值0-F通过串行口输出，显示在数码管上。 2、将P1口矩阵键盘改成8个独立按键，重新编写识别和显示程序。 四、实验说明 矩阵键盘识别一般包括以下内容： ⑴判别有无键按下。 ⑵键盘扫描取得闭合键的行、列号。 ⑶用计算法或查表发的到键值； ⑷判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。 ⑸将闭合键的键值保存，同时转去执行该闭合键的功能。 五、实验步骤 1、用Protues设计键盘接口电路； 2、在Keil C51中编写键盘识别程序，编译通过后，与Protues联合调试； 3、按动任意键，观察键值是否能正确显示。 六、实验电路仿真图 矩阵键盘电路图见附录1。 独立按键电路图见附录2。 七、实验程序 实验程序见附录3、4。 八、实验总结 1、矩阵键盘常用的检测方法有线反转法、逐行扫描法。线反转法较简单且高效。在矩阵键盘的列线上接一与门，利用中断方式查询按键，可提高CPU的运行效率。 2、注意用线反转法扫描按键时，得到的键值不要再赋给temp，最好再设一新变量接收键值，否则再按下按键显示数字的过程中，再按按键会出现乱码。 3、学会常用与门、与非门的使用方法。 附录1：矩阵键盘实验电路图
实验四键盘扫描及显示设计实验报告 一、实验要求 1. 复习行列矩阵式键盘的工作原理及编程方法。 2. 复习七段数码管的显示原理。 3. 复习单片机控制数码管显示的方法。 二、实验设备 1.PC 机一台 2.TD-NMC+教学实验系统 三、实验目的 1. 进一步熟悉单片机仿真实验软件 Keil C51 调试硬件的方法。 2. 了解行列矩阵式键盘扫描与数码管显示的基本原理。 3. 熟悉获取行列矩阵式键盘按键值的算法。 4. 掌握数码管显示的编码方法。 5. 掌握数码管动态显示的编程方法。 四、实验内容 根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能： 1.扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。 2.键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。 实验具体内容如下： 将键盘进行编号，记作 0～F，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码 管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数 码管上可以显示最近 4 次按下的按键编号。 五、实验单元电路及连线 矩阵键盘及数码管显示单元
图1 键盘及数码管单元电路 实验连线 图2实验连线图 六、实验说明 1. 由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为 5～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。 键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保 CPU 对键的一次闭合仅做一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时，读取键的状态，并且必须判别；在键释放稳定后，再作处理。按
数字逻辑实验实验报告 脚分配、1）分析输入、输出，列出方程。根据方程和IP 核库判断需要使用的门电路以及个数。 2）创建新的工程，加载需要使用的IP 核。 3）创建BD 设计文件，添加你所需要的IP 核，进行端口设置和连线操作。 4）完成原理图设计后，生成顶层文件（Generate Output Products）和HDL 代码文件（Create HDL Wrapper）。 5）配置管脚约束（I/O PLANNING），为输入指定相应的拨码开关，为输出指定相应的led 灯显示。
6）综合、实现、生成bitstream。 7）仿真验证，依据真值表，在实验板验证试验结果。
实验报告说明 数字逻辑课程组 实验名称列入实验指导书相应的实验题目。 实验目的目的要明确，要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。可参考实验指导书的内容。在理论上，验证所学章节相关的真值表、逻辑表达式或逻辑图的实际应用，以使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用软件平台及设计的技能技巧。一般需说明是验证型实验还是设计型实验，是创新型实验还是综合型实验。 实验环境实验用的软硬件环境（配置）。 实验内容（含电路原理图/Verilog程序、管脚分配、仿真结果等；扩展内容也列入本栏）这是实验报告极其重要的内容。这部分要写明经过哪几个步骤。可画出流程图，再配以相应的文字说明，这样既可以节省许多文字说明，又能使实验报告简明扼要，清楚明白。 实验结果分析数字逻辑的设计与实验结果的显示是否吻合，如出现异常，如何修正并得到正确的结果。 实验方案的缺陷及改进意见在实验过程中发现的问题，个人对问题的改进意见。 心得体会、问题讨论对本次实验的体会、思考和建议。
[实验四]定时器及键盘接口的应用 [实验目的] 1.了解定时器结构、功能及应用。 2.熟悉基于状态机设计的软件设计方法和矩阵键盘的应用设计实现。 3.设计并实现一个改进型的电话拨号系统。 [实验内容]： 1.使用定时器的产生特定频率，输出到蜂鸣器上产生不同的音调。 2.用状态机设计的思想，设计键盘输入接口。 3.综合利用实验板上定时器，蜂鸣器，键盘，LED显示模块，设计一个电话拨号系统。 [实验步骤]： 1.参考第八章例8.7的硬件电路以及软件设计，利用AVR的16位T/C1的比较匹配功能， 发出不同频率的音调。 2.参考9. 3.2 定时扫描方式的键盘接口程序，以及图9-7的键盘部分硬件连线电路，实现 基于状态机思想的键盘扫描。 3.仔细思考例9.3，回答以下问题： ●本例中，在T/C0的中断服务中进行了LED的扫描，而读键盘和键盘处理是在主程序中 完成的。如果将读键盘和键盘处理也放在T/C0中断中完成是否可以？请深入分析这两种处理方式的优点和缺点，说明原因。 ●在read_keyboard()中，行线输出语句为什么重复2次？ ●说明在read_keyboard()中，key_mask的作用，另外是否可以将变量key_line和 key_value定义成普通的局部动态变量？为什么？ 4.在例9.3的基础上，改进实现一个电话拨号系统： 1）实验板上的矩阵键盘共包含有12个按键，其中10个作为数字“0，1，2….9”的数字输入，其他两个为功能键，一个是总清除键“#”，一个是修改键“*”。修改程 序，键盘上数字键功能不变，而“#”键的功能为总清除（即清除LED上的全部的 数字显示，显示复原为8个“-”），“*”键的功能为修改键（表示最后输入的数字 有误，LED显示全部右移一位，清除最后输入的数字，最左边一位补入“-”）。 2）系统上电时，8个LED数码管显示“--------”8条横线，每按下一个号码后，原8位LED数码管的显示内容向左移动一位，最右边一位则显示键盘上刚按下的数字。 3）将每个数字键与特定的音调相结合起来，比如数字1-2-3-4-5-6-7-8-9-0对应音阶Do-re-mi-fa-sol-la-ti-do-la-mi（后两个为高8度）。每当按下按键在LED上显示数字 后都能在蜂鸣器上发出相同节拍的对应音阶。 [思考题]： 1．当定时计数器工作在普通模式和CTC模式时，都可以产生一个固定的定时中断。如果要求精确的定时中断，采用那种模式比较好？为什么？
课程实验报告实验名称：串行接口 专业班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师： 报告日期：
实验二 1. 实验目的 (3) 2. 实验内容 (3) 3. 实验原理 (3) 4. 程序代码 (6) 5. 实验体会 (13)
实验二 1.实验目的 1.熟悉串行接口芯片8251的工作原理 2.掌握串行通讯接收/发送程序的设计方法 2.实验内容 通过对8251芯片的编程，使得实验台上的串行通讯接口（RS232）以查询方式实现信息在双机上的。具体过程如下： 1. 从A电脑键盘上输入一个字符，将其通过A试验箱的8251数据口发送出去，然后通过B试验箱的8251接收该字符，最后在B电脑的屏幕上显示出来。 2.从A试验箱上输入步进电机控制信息（开关信息），通过A试验箱的8251数据口发送到B试验箱的8251数据口，在B试验箱上接收到该信息之后，再用这个信息控制B试验箱上的步进电机的启动停止、转速和旋转方向。 3.实验原理 1.8251控制字说明 在准备发送数据和接收数据之前必须由CPU把一组控制字装入8251。控制字分两种：方式指令和工作指令，先装入方式指令，后装入工作指令。 另外，在发送和接收数据时，要检查8251状态字，当状态字报告“发送准备好”/“接收准备好”时，才能进行数据的发送或接收。 2.8251方式指令(端口地址2B9H)
3.8251工作指令(端口地址2B9H) 4.8251状态字(端口地址2B9H) 5.8253控制字（283H） 6.8253计数初值（283H） 计数初值=时钟频率/（波特率×波特率因子）本实验：脉冲源=1MHz 波特率=1200 波特率因=16 计数初值= 1000000/1200*16=52
北京邮电大学电信工程学院 数据结构实验报告 实验名称：实验三树 ----- 哈夫曼编/解码器 学生姓名： 班级： 班内序号： 学号： 日期：2014年12月11日 1. 实验要求 利用二叉树结构实现赫夫曼编/解码器。 基本要求： 1、初始化(Init):能够对输入的任意长度的字符串s进行统计，统计每个 字符的频度，并建立赫夫曼树 2、建立编码表(CreateTable)利用已经建好的赫夫曼树进行编码，并将每 个字符的编码输出。 3、编码(Encoding)：根据编码表对输入的字符串进行编码，并将编码后的 字符串输出。 4、译码(Decoding)：禾U用已经建好的赫夫曼树对编码后的字符串进行译 码，并输出译码结果。 5、打印(Print):以直观的方式打印赫夫曼树(选作) 6计算输入的字符串编码前和编码后的长度，并进行分析，讨论赫夫曼编码的压缩效果。 测试数据： I love data Structure, I love Computer。I will try my best to study data Structure. 提示： 1、用户界面可以设计为“菜单”方式：能够进行交互。 2、根据输入的字符串中每个字符出现的次数统计频度，对没有出现的字符 一律不用编码。
2. 程序分析 2.1存储结构 Huffman 树给定一组具有确定权值的叶子结点，可以构造出不同的二叉树，其中带权路径 长度最小的二叉树称为Huffman 树，也叫做最优二叉树 哈夫虽树示意图 root 孩子双亲表示法 _____________________ JL________________ weight Ichild rchild pare nt
实验六键盘接口实验 姓名专业通信工程学号成绩 一、实验目的 1.掌握Keil C51软件与Protues软件联合仿真调试的方法； 掌握单片机的键盘接口电路； 掌握单片机键盘扫描原理； 掌握键盘的去抖原理及处理方法。 实验仪器与设备 1.微机1台C51集成开发环境3。Proteus仿真软件 实验内容 用Proteus设计一矩阵键盘接口电路。要求利用P1口接一4*4矩阵键盘。串行口通过一74LS164接一共阴极数码管。参考电路见后面。 用线反转法编写矩阵键盘识别程序，要求采用中断方式（列线通过4输入与门74LS20接/INT0），无按键按下时，数码管循环画“8”；有按键按下时产生中断并将按键的键值0~F通过串行口输出，在数码管上显示3秒钟后返回；返回后，数码管继续循环画“8”。 将P1口矩阵键盘改为8个独立按键（用中断方式设计），键盘通过74LS30（8输入与非门）和74LS04（六反相器）与/INT0相连，重新编写识别和显示程序。实验原理 矩阵键盘识别一般应包括以下内容： 判别有无键按下。 键盘扫描取得闭合键的行、列号。 用计算法火或查表法得到键值。 判断闭合键是否释放，如果没释放则继续等待。 将闭合键的键值保存，同时转去执行该闭合键的功能。 实验步骤 用Proteus设计键盘接口电路； 在Keil C51中编写键盘识别程序，编译通过后，与Proteus联合调试； 按动任意键，观察键值是否能正确显示。 电路设计及调试、程序 程序设计：矩阵键盘 #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table1[]={0x00,0x01,0x21,0x61,0x65,0x6d,0x7d,0x7f}; uchar code key_table[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xed,0xdd,0xbd,0x7d,0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,0xe7,0 xd7,0xb7,0x77};
单片机及DSP课程设计报告 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 时间：
一、设计目的 为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的课程设计。通过设计使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。 1、通过本设计，使学生综合运用《单片机技术原理与应用》、《DSP原理与应用》《C 语言程序设计》以及《数字电路》、《模拟电路》等课程的内容，为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。 2、学会使用KEIL C和PROTEUS等软件，用C语言或汇编语言编写一个较完整的实用 程序，并仿真运行，保证设计的正确性。 3、了解单片机接口应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、 编程、调试、撰写报告等。 二、硬件电路方案设计 1、4X4键盘设计 4x4键盘工作原理： 每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。键盘的一端（列线）通过电
阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么？还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地；另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。 2、数码管显示电路设计 数码管显示原理： 动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。这样一来，就没有必要每一位数码管配一个锁存器，从而大大地简化了硬件电路。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。动态显示的亮度比静态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。 3、晶振和复位电路设计
译码器、编码器及其应用 一、实验目的 (1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法； (2) 熟悉掌握集成译码器和编码器的应用； (3) 掌握集成译码器的扩展方法。 二、实验设备 数字电路实验箱，74LS20，74LS138。 三、实验内容 (1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。将74LS138输出??接数字实验箱LED 管，地址输入接实验箱开关，使能端接固定电平（或GND）。电路图如Figure 1所示： Figure 2 ??????????????时，任意拨动开关，观察LED显示状态，记录观察结果。 ??????????????时，按二进制顺序拨动开关，观察LED显示状态，并与功能表对照，记录观察结果。 用Multisim进行仿真，电路如Figure 3所示。将结果与上面实验结果对照。
Figure 4 (2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数： ?? 四输入与非门74LS20的管脚图如下： 对函数表达式进行化简： ?? ?? A ? ??????????? ???? 按Figure 5所示的电路连接。并用Multisim进行仿真，将结果对比。 Figure 6
(3) 用两片74LS138组成4-16线译码器。 因为要用两片3-8实现4-16译码器，输出端子数目刚好够用。 而输入端只有 A、、三个，故要另用使能端进行片选使两片138译码器 进行分时工作。而实验台上的小灯泡不够用，故只用一个灯泡，而用连接灯泡的导线测试?，在各端子上移动即可。在multisim中仿真电路连接如Figure 7所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）： Figure 8 四、实验结果 (1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。 当输入 A时，应该是输出低电平，故应该第一个小灯亮。实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 9所示。当输入 A时，应该是输出低电平，故理论上应该第二个小灯亮。实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 6所示。 Figure 10
单片机得键盘与显示实验报告 ㈠实验目得 1.掌握单片机I/O得工作方式; 2.掌握单片机以串行口方式0工作得LEＤ显示； 3.掌握键盘与LED显示得编程方法. ㈡实验器材 1.G6W仿真器?一台 2.ＭＣＳ—51实验板?一台 3.PＣ机???一台 4.电源一台 ㈢实验内容及要求 实验硬件线路图见附图 从线路图可见，80５1单片机得P1口作为8个按键得输入端,构成独立式键盘。四个LED显示器通过四个串/并移位寄存器７４LS１64接口至８051得串行口,该串行口应工作在方式0发送状态下,RＸD端送出要显示得段码数据，TXＤ则作为发送时钟来对显示数据进行移位操作。 编写一个计算器程序,当某一键按下时可执行相应得加、减、乘、除运算方式,在四个显示器上显示数学算式与最终计算结果。 注:①通过按键来选择加、减、乘、除四种运算方式。 ②输入两个数字均为一位十进制数，可预先放在内存中。 ㈣实验框图（见下页) ㈤思考题 1.当键盘采用中断方式时,硬件电路应怎样连接？ P1、4～P1、7就是键输出线,P1、0～Ｐ1、３就是扫描输入线。输入与门用于产生按键中断，其输入端与各列线相连，再通过上拉电阻接至+5 V电源，输出端接至８05１得外部中断输入端。 2、7４LＳ16４移位寄存器得移位速率就是多少？ 实验中要求计算得式子与结果之间相差一秒,移位寄存器得移位速率应该就是每秒一位吧。其实这个问题确实不知道怎么回答。.。。。
?LED
实验代码： ＯRG０0０0Ｈ AＪMＰＭAIN ＯRG 0０30H ＭＡIN：ＭOV 4１Ｈ，#0BBＨ;对几个存放地址进行初始化MOV 4２H,＃0BBＨ ＭOV４3Ｈ,#0BBH MOV44Ｈ，#0ＢＢH MＯV SCON,#00H ；初始化串行口控制寄存器，设置其为方式0 LCAＬＬDISPLＡY ;初始化显示 KEY:MOV R3，#08Ｈ;用来存放两个数据 MOV R4,＃０２H MOＶＰ１,#0FFH ;初始化P1口 MOＶA,P1 ;读取按键状态 ＣPL A ；取正逻辑,高电平表示有键按下 JZ KEY ；A＝0时无键按下，重新扫描键盘 LＣＡLL DELAY1 ;消抖 MOＶA，Ｐ１；再次读取按键状态 ＣPL Ａ JZ KＥＹ；再次判别就是否有键按下 PＵＳH Ａ KEＹ1:ＭOＶA，P１ CPL A ANL Ａ,＃0ＦH ;判别按键释放 JNＺＫEY1;按键未释放,等待 LCAＬＬDＥＬAY１;释放,延时去抖动 POPＡ JB ＡCＣ、0，AＤＤ1 ；K1按下转去ＡDD1 ＪＢAＣC、1,SＵB1 ;K1按下转去SＵB1 JB AＣC、2,MUL1 ;K1按下转去ＭUL１ JＢACＣ、3，DＩV1；Ｋ1按下转去ＤIV1 ＬJMP ＫEY AＤD1:LCALL BＵFFER ；显示加数与被加数ＭOV４3H，#049H LCＡLL DＩSPＬAY；显示加号 ＭOV A,Ｒ3 AＤＤA，R4 ＤA A MOV R3,Ａ;相加结果放入Ｒ6