專利名稱：在系統(tǒng)可編程邏輯電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板。
在許多電子產(chǎn)品和數(shù)字邏輯系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)LED顯示技術(shù)和存儲器的應(yīng)用非常廣泛。因此，它們是非常重要的教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而現(xiàn)有的在系統(tǒng)可編程邏輯電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)LED顯示實(shí)驗(yàn)，不能進(jìn)行存儲器電路實(shí)驗(yàn)，也不能進(jìn)行漢字顯示。此外，在系統(tǒng)可編程邏輯器件的輸入/輸出引腳既可定義成輸出腳，又可定義成輸入腳，學(xué)生作實(shí)驗(yàn)時(shí)有可能將應(yīng)定義為輸入信號的引腳定義為輸出引腳，造成元件損壞。揚(yáng)聲器無保護(hù)措施，紙盆容易損壞。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在一塊教學(xué)板上就能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)LED顯示實(shí)驗(yàn)，存儲器電路實(shí)驗(yàn)，并能漢字顯示的在系統(tǒng)可編程邏輯電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，更好地滿足高校數(shù)字電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。
本實(shí)用新型采用以下方式實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型包括在系統(tǒng)可編程ispLSI芯片，LED點(diǎn)陣顯示屏，LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)電路，LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路，按鍵輸入電路，編程接口電路，I/O擴(kuò)展接口電路，時(shí)鐘發(fā)生電路，音頻功放電路和電源電路。LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路、按鍵輸入電路、編程接口電路、I/O擴(kuò)展接口電路、時(shí)鐘發(fā)生電路和音頻功放電路分別與在系統(tǒng)可編程ispLSI芯片相連接。LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)電路的一端接LED點(diǎn)陣顯示屏，另一端接在系統(tǒng)可編程ispLSI芯片。LED數(shù)碼管與LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路相連接。
本實(shí)用新型設(shè)置有與在線可編程ispLSI芯片相連接的EPROM存儲器及其驅(qū)動(dòng)電路，在系統(tǒng)可編程ispLSI芯片上設(shè)置有保護(hù)電路，音頻功放電路的揚(yáng)聲器為薄型揚(yáng)聲器，且安裝在印刷電路板的焊接面上。
本實(shí)用新型有助于學(xué)生掌握動(dòng)態(tài)LED顯示技術(shù)、存儲器應(yīng)用技術(shù)和漢字點(diǎn)陣顯示技術(shù)。這是目前國內(nèi)同類型數(shù)字邏輯電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板所不具備的。當(dāng)學(xué)生得到這塊實(shí)驗(yàn)板后，相當(dāng)于一次領(lǐng)到了數(shù)字發(fā)光二極管、LED點(diǎn)陣屏、揚(yáng)聲器、按鍵、存儲器和譯碼器等電子元件。由學(xué)生們自己選擇適合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的元件，設(shè)計(jì)有創(chuàng)新意識的邏輯系統(tǒng)，而不是死搬硬套由老師或教材指定的現(xiàn)成的設(shè)計(jì)方案，有助于學(xué)生充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力。此外，保護(hù)電路的設(shè)置，使得在系統(tǒng)可編程ispLSI芯片的任何一個(gè)輸入/輸出引腳的錯(cuò)誤定義卻不會(huì)引起電子元件的損壞。薄型揚(yáng)聲器的巧妙安裝，使得學(xué)生作實(shí)驗(yàn)時(shí)不會(huì)碰到它，避免了揚(yáng)聲器紙盆的損壞。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
附


圖1、本實(shí)用新型原理框圖。其中，1-高密度在系統(tǒng)可編程邏輯芯片ispLSI10016，2-LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路，3-LED數(shù)碼管，4-LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)電路，5-8×8LED點(diǎn)陣屏，6-按鍵輸入電路，7-電源電路，8-編程接口電路，9-音頻功放電路，10-點(diǎn)陣字庫EPROM，11-保護(hù)電路，12-多頻率時(shí)鐘發(fā)生電路，13-I/O擴(kuò)展接口電路。
附圖2、本實(shí)用新型電路原理圖。
參見附圖，LED7是一個(gè)由64個(gè)發(fā)光二級管組成的共陽極LED點(diǎn)陣顯示屏5，每一個(gè)二極管對應(yīng)一個(gè)象素點(diǎn)。三極管T1～T8為點(diǎn)陣LED每一行的8個(gè)二極管提供正電源，集電極開路與非門U9∶A～U9∶E和三極管T9～T10決定一行的哪一個(gè)發(fā)光二極管導(dǎo)通。動(dòng)態(tài)顯示時(shí)，在系統(tǒng)可編程芯片U1(ispLSI1016)通過U8(74LS138)產(chǎn)生行掃描信號U1同時(shí)提供列選信號通過LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)電路4加到點(diǎn)陣LED7的列選擇引腳上。行掃描信號和列選控制信號共同作用實(shí)現(xiàn)在LED點(diǎn)陣顯示屏5上顯示漢字和圖形。
U11采用存儲器EPROM2764。U1提供地址選擇信號，選擇漢字點(diǎn)陣字庫中的一個(gè)漢字，U11的數(shù)據(jù)輸出信號連接到在系統(tǒng)可編程芯片U1上，提供漢字或圖形的點(diǎn)陣信號。
實(shí)驗(yàn)板中，在系統(tǒng)可編程邏輯芯片U1的所有既能夠定義成輸入信號，又可以定義成輸出信號的引腳都加了保護(hù)電阻(R69～R76,R83,R84)，U1的任何一個(gè)輸入/輸出引腳的錯(cuò)誤定義都不會(huì)引起電子元件損壞。附圖3電路中U1的I/O(15腳)連接到U2的輸入腳(第7腳)，又連接到U11的數(shù)據(jù)輸出腳(第11腳)，即使U1的15腳定義成輸出，而U11的11腳也輸出數(shù)據(jù)，而且其中一個(gè)輸出引腳輸出高電平，另一個(gè)輸出引腳輸出低電平，由于設(shè)置了由保護(hù)電阻R69～R76、R83、R84構(gòu)成的保護(hù)電路11，U1和U11都不會(huì)損壞。
以芯片U10(MC4060)為核心的時(shí)鐘發(fā)生電路12為ispLSI1016芯片提供了完成時(shí)序邏輯電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，所需要的時(shí)鐘信號。
音頻功放電路9的揚(yáng)聲器為薄型揚(yáng)聲器，安裝在電路印刷板的焊接面上。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，接觸不到揚(yáng)聲器的紙盆，使實(shí)驗(yàn)板的結(jié)構(gòu)更加合理。
U2～U7(4511)是七段譯碼器，將4位BCD碼轉(zhuǎn)換成LED數(shù)碼管所對應(yīng)的段碼。六個(gè)LED數(shù)碼管3作為不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)字顯示元件，如顯示數(shù)字頻率計(jì)的頻率和數(shù)字報(bào)時(shí)鐘的小時(shí)、分鐘等數(shù)字。
按鍵輸入電路6為不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提供了人為改變電路狀態(tài)的輸入接口。如，數(shù)字報(bào)時(shí)鐘，通過按鍵來改變小時(shí)、分鐘、秒。
權(quán)利要求1．一種在系統(tǒng)可編程邏輯電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，包括在系統(tǒng)可編程ispLSI芯片[1]，分別與其相連接的LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路[2]、按鍵輸入電路[6]、編程接口電路[8]、I/O擴(kuò)展接口電路[13]、時(shí)鐘發(fā)生電路[12]和音頻功放電路[9]，LED數(shù)碼管[3]與LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路[2]相連接，還包括電源電路[7]，其特征在于該實(shí)驗(yàn)板上設(shè)置有LED點(diǎn)陣顯示屏[5]和LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)電路[4]，LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)電路[4]的一端接LED點(diǎn)陣顯示屏[5]，另一端接在系統(tǒng)可編程ispLS1芯片[1]。
2．如權(quán)利要求1所述的教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，其特征在于該實(shí)驗(yàn)板上設(shè)置有與在線可編程ispLSI芯片相連接的EPROM存儲器及其驅(qū)動(dòng)電路。
3．如權(quán)利要求1所述的教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，其特征在于在系統(tǒng)可編程ispLSI芯片上設(shè)置有保護(hù)電路。
4．如權(quán)利要求1所述的教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，其特征在于所說音頻功放電路的揚(yáng)聲器為薄型揚(yáng)聲器，且安裝在印刷電路板的焊接面上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種在系統(tǒng)可編程邏輯電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板。它由在系統(tǒng)可編程is PLSI芯片、LED點(diǎn)陣屏、LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)電路、LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路、按鍵輸入電路、編程接口電路、I/O擴(kuò)展接口電路、時(shí)鐘發(fā)生電路、音頻功放電路和電源電路構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)板上還設(shè)置有存儲器和保護(hù)電路。本實(shí)用新型有助于學(xué)生掌握動(dòng)態(tài)LED顯示技術(shù)、存儲器應(yīng)用技術(shù)和漢字點(diǎn)陣顯示技術(shù)。使學(xué)生能設(shè)計(jì)出有創(chuàng)新意識的邏輯系統(tǒng),充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力。并能避免由于錯(cuò)誤定義引起的電子元件的損壞以及避免揚(yáng)聲器紙盆的損壞。
文檔編號G09B23/00GK2313259SQ9723052
公開日1999年4月7日 申請日期1997年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月10日
發(fā)明者李輝 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)