专利名称：在系统可编程逻辑电路教学实验板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字电路教学实验板。
在许多电子产品和数字逻辑系统中，动态LED显示技术和存储器的应用非常广泛。因此，它们是非常重要的教学实验内容。而现有的在系统可编程逻辑电路教学实验板，不能进行动态LED显示实验，不能进行存储器电路实验，也不能进行汉字显示。此外，在系统可编程逻辑器件的输入/输出引脚既可定义成输出脚，又可定义成输入脚，学生作实验时有可能将应定义为输入信号的引脚定义为输出引脚，造成元件损坏。扬声器无保护措施，纸盆容易损坏。
本实用新型的目的在于提供一种在一块教学板上就能够进行动态LED显示实验，存储器电路实验，并能汉字显示的在系统可编程逻辑电路教学实验板，更好地满足高校数字电路教学实验的要求。
本实用新型采用以下方式实现。
本实用新型包括在系统可编程ispLSI芯片，LED点阵显示屏，LED点阵驱动电路，LED数码管驱动电路，按键输入电路，编程接口电路，I/O扩展接口电路，时钟发生电路，音频功放电路和电源电路。LED数码管驱动电路、按键输入电路、编程接口电路、I/O扩展接口电路、时钟发生电路和音频功放电路分别与在系统可编程ispLSI芯片相连接。LED点阵驱动电路的一端接LED点阵显示屏，另一端接在系统可编程ispLSI芯片。LED数码管与LED数码管驱动电路相连接。
本实用新型设置有与在线可编程ispLSI芯片相连接的EPROM存储器及其驱动电路，在系统可编程ispLSI芯片上设置有保护电路，音频功放电路的扬声器为薄型扬声器，且安装在印刷电路板的焊接面上。
本实用新型有助于学生掌握动态LED显示技术、存储器应用技术和汉字点阵显示技术。这是目前国内同类型数字逻辑电路教学实验板所不具备的。当学生得到这块实验板后，相当于一次领到了数字发光二极管、LED点阵屏、扬声器、按键、存储器和译码器等电子元件。由学生们自己选择适合实验项目的元件，设计有创新意识的逻辑系统，而不是死搬硬套由老师或教材指定的现成的设计方案，有助于学生充分发挥自己的创造力。此外，保护电路的设置，使得在系统可编程ispLSI芯片的任何一个输入/输出引脚的错误定义却不会引起电子元件的损坏。薄型扬声器的巧妙安装，使得学生作实验时不会碰到它，避免了扬声器纸盆的损坏。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。
附
图1、本实用新型原理框图。其中，1-高密度在系统可编程逻辑芯片ispLSI10016，2-LED数码管驱动电路，3-LED数码管，4-LED点阵驱动电路，5-8×8LED点阵屏，6-按键输入电路，7-电源电路，8-编程接口电路，9-音频功放电路，10-点阵字库EPROM，11-保护电路，12-多频率时钟发生电路，13-I/O扩展接口电路。
附图2、本实用新型电路原理图。
参见附图，LED7是一个由64个发光二级管组成的共阳极LED点阵显示屏5，每一个二极管对应一个象素点。三极管T1～T8为点阵LED每一行的8个二极管提供正电源，集电极开路与非门U9∶A～U9∶E和三极管T9～T10决定一行的哪一个发光二极管导通。动态显示时，在系统可编程芯片U1(ispLSI1016)通过U8(74LS138)产生行扫描信号U1同时提供列选信号通过LED点阵驱动电路4加到点阵LED7的列选择引脚上。行扫描信号和列选控制信号共同作用实现在LED点阵显示屏5上显示汉字和图形。
U11采用存储器EPROM2764。U1提供地址选择信号，选择汉字点阵字库中的一个汉字，U11的数据输出信号连接到在系统可编程芯片U1上，提供汉字或图形的点阵信号。
实验板中，在系统可编程逻辑芯片U1的所有既能够定义成输入信号，又可以定义成输出信号的引脚都加了保护电阻(R69～R76,R83,R84)，U1的任何一个输入/输出引脚的错误定义都不会引起电子元件损坏。附图3电路中U1的I/O(15脚)连接到U2的输入脚(第7脚)，又连接到U11的数据输出脚(第11脚)，即使U1的15脚定义成输出，而U11的11脚也输出数据，而且其中一个输出引脚输出高电平，另一个输出引脚输出低电平，由于设置了由保护电阻R69～R76、R83、R84构成的保护电路11，U1和U11都不会损坏。
以芯片U10(MC4060)为核心的时钟发生电路12为ispLSI1016芯片提供了完成时序逻辑电路实验时，所需要的时钟信号。
音频功放电路9的扬声器为薄型扬声器，安装在电路印刷板的焊接面上。学生做实验时，接触不到扬声器的纸盆，使实验板的结构更加合理。
U2～U7(4511)是七段译码器，将4位BCD码转换成LED数码管所对应的段码。六个LED数码管3作为不同的实验项目的数字显示元件，如显示数字频率计的频率和数字报时钟的小时、分钟等数字。
按键输入电路6为不同的实验项目提供了人为改变电路状态的输入接口。如，数字报时钟，通过按键来改变小时、分钟、秒。
权利要求1．一种在系统可编程逻辑电路教学实验板，包括在系统可编程ispLSI芯片[1]，分别与其相连接的LED数码管驱动电路[2]、按键输入电路[6]、编程接口电路[8]、I/O扩展接口电路[13]、时钟发生电路[12]和音频功放电路[9]，LED数码管[3]与LED数码管驱动电路[2]相连接，还包括电源电路[7]，其特征在于该实验板上设置有LED点阵显示屏[5]和LED点阵驱动电路[4]，LED点阵驱动电路[4]的一端接LED点阵显示屏[5]，另一端接在系统可编程ispLS1芯片[1]。
2．如权利要求1所述的教学实验板，其特征在于该实验板上设置有与在线可编程ispLSI芯片相连接的EPROM存储器及其驱动电路。
3．如权利要求1所述的教学实验板，其特征在于在系统可编程ispLSI芯片上设置有保护电路。
4．如权利要求1所述的教学实验板，其特征在于所说音频功放电路的扬声器为薄型扬声器，且安装在印刷电路板的焊接面上。
专利摘要本实用新型提供了一种在系统可编程逻辑电路教学实验板。它由在系统可编程is PLSI芯片、LED点阵屏、LED点阵驱动电路、LED数码管驱动电路、按键输入电路、编程接口电路、I/O扩展接口电路、时钟发生电路、音频功放电路和电源电路构成。实验板上还设置有存储器和保护电路。本实用新型有助于学生掌握动态LED显示技术、存储器应用技术和汉字点阵显示技术。使学生能设计出有创新意识的逻辑系统,充分发挥自己的创造力。并能避免由于错误定义引起的电子元件的损坏以及避免扬声器纸盆的损坏。
文档编号G09B23/00GK2313259SQ9723052
公开日1999年4月7日 申请日期1997年12月10日 优先权日1997年12月10日
发明者李辉 申请人:中国科学技术大学