东华大学电子课程设计按键阵列扫描与点阵显示器控制电路以及LCD(4)

按键音rom

按键音响时间控制：

按键音点阵显示：

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电路的组构与调试

1.分频器

分频器提供固定的频率输出，用以控制整个电子系统的时钟。分频器由7片二五—十进制计数器7490组合完成，每级为十分频，共输出10MHZ~1HZ共8档频率信号，输入为FPGA的石英晶振提供的10MHZ的频率。

2.状态机

整个系统共包含2个状态机，即计数器，由1片16进制计数器74161构成。状态机A用于按键阵列选择，状态机B提供行扫描的频率。

3.寄存器

寄存器用来保存由按键阵列选择的存储器地址的高4位，由8位锁存器74377构成。

4.显示码存储器

存储器由自行设计的128*8ROM构成，每个单元存8位，共8根输出数据线。

5.数据选择器

数据选择选用双片集成4选1数据选择器73153，用于选择按键阵列的行信号。

6.译码器

译码器采用3—8线译码器74138，配合状态机实现逐行扫描功能。

7.rom

Rom根据需要而设定，其地址由状态机锁存信号提供，其值为控制端输入信号。

调试：

电路调试过程中还是出了不少问题的。特别是rom那里。

有一次我把147*的顺序搞成了1234了，所以出来以后按1是没有问题的但是按二的话就错了，变成了五了。后来及时改正了rom中的内容，将问题解决了。

第二个问题就是发音不准确。这个毛病是查了很长时间才出来的。一开始以为是器件原因，后来发现原来是rom里头不对，原来是将其中一个音符跳过了，所以中间差了一个音节，所以出来的音调就是不对的。

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三、意见及进一步改进

本次数电实验的主要难点在于如何整合各个小模块成为一个完整的功能电路。其中编写rom部分最容易出错，一不小心就会搞错，造成显示不正常。在内部连线的时候也是容易出错的。比如说在引脚上，就是把a[1]接到b[3]上了没有进行高位对高位，低位对低位的原则，这也会使结果出现混乱的，最好是一开始就是这样把电路搞搞端正一点，这样后来出错的概率会小很多。这次实验，我觉得主要的改进点在于一开始的分频电路太过于复杂了，要用7个7490才能实现部分节点的分频，还是间断似的。有了下面的这个n分频器(减计数器)，那还搞什么7490分频呢？所以最好是一开始就把这个高档一点的器件介绍给我们使用。

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四、总结与收获

这次实验，收获还是很大的。把以前数电书本上的学到的知识运用到了事件中去了，很是有自豪感。以前只知道计数器移位寄存器的功能，但是对于他们在实践中到底是有什么作用还是不清楚的，所以还不知道怎么使用他们，这把数电课程设计，我还是比较熟练的能使用Quartus II 9.0了，对于lp2900的实验板也是比较的熟悉了，这次，我学会了使用其中的模块编辑功能和电路波形仿真功能，这两个功能还是很实用的。组合在一起可以为我以后的学习上所用。以后再学习到类似的知识就可以自己动手在自己的电脑上仿真出来，这也是一件很好的事情。这把老师们也都是很尽责的，我们有什么不懂得的地方都会很细心的解答我们，我以后有什么事情实验室会常去的，用实验巩固学到的东西，比在图书馆搞题海战术好得多了。

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五、参考文献

1． 《基于FPGA的数字电路系统设计》 崔葛瑾 沈利芳 李伟民编著 西安电子科技大学出版社 2. 《数字电路及系统设计》 赵曙光 刘玉英 崔葛瑾编著 高等教育出版社

六、附录（常用器件功能表） 常用计数器74161