Teoria dekodera BCD do siedmiosegmentowego wyświetlacza

Teoria dekodera BCD do siedmiosegmentowego wyświetlacza

Plik Wyświetlacz siedmiosegmentowy jest najczęściej używany jako wyświetlacz cyfrowy w kalkulatorach, licznikach cyfrowych, zegarach cyfrowych, przyrządach pomiarowych itp. Zwykle wyświetlacze, takie jak diody LED, a także LCD, są używane do wyświetlania znaków, a także liczb. Jednak siedmiosegmentowy wyświetlacz służy do wyświetlania zarówno cyfr, jak i znaków. Wyświetlacze te są często sterowane przez fazy wyjściowe cyfrowego obwody scalone jak liczniki dekad, a także zatrzaski. Jednak ich wyjścia są typu 4-bitowego BCD (binarnie kodowane dziesiętne) , więc nie nadaje się do bezpośredniej obsługi siedmiosegmentowego wyświetlacza. W tym celu można zastosować dekoder wyświetlacza do konwersji kodu BCD na kod siedmiosegmentowy. Zwykle ma cztery linie wejściowe i siedem linii wyjściowych. W tym artykule omówiono, jak zaprojektować wyświetlacz BCD do siedmiosegmentowego wyświetlacza obwód dekodera za pomocą bramek logicznych.



Teoria dekodera BCD do siedmiosegmentowego wyświetlacza

Plik dekoder jest istotnym składnikiem BCD do dekodera siedmiosegmentowego . Dekoder to nic innego jak kombinacyjny obwód logiczny używany głównie do konwersji BCD na równoważną liczbę dziesiętną. Może to być dekoder BCD do siedmiu segmentów. ZA kombinacyjny obwód logiczny można zbudować z bramki logiczne które obejmują zarówno dane wejściowe, jak i wyjściowe. Wyjście tego obwodu zależy głównie od aktualnego stanu wejść. Najlepsze przykłady tego obwodu to multipleksery , demultipleksery , sumatory, odejmowanie , kodery, dekodery itp.


BCD do siedmiosegmentowego wyświetlacza

BCD do siedmiosegmentowego wyświetlacza





Projekt obwodu, a także działanie, zależy głównie od koncepcji Algebra Boole'a a także bramki logiczne. Siedem segmentów Obwód wyświetlacza LED może być zbudowany z ośmioma diodami LED. Wspólne zaciski są albo anodą, albo katodą. Ogólny siedmiosegmentowy wyświetlacz katody zawiera 8 pinów, gdzie 7 pinów to piny wejściowe, które są oznaczone od a do g, a 8 pin to pin uziemienia.

Projekt obwodu dekodera BCD do 7-segmentowego wyświetlacza

Projektowanie Dekoder BCD do siedmiosegmentowego wyświetlacza obwód obejmuje głównie cztery etapy, a mianowicie analizę, projekt tabeli prawdy, Mapa K oraz projektowanie kombinacyjnego układu logicznego z wykorzystaniem bramek logicznych.



Pierwszym krokiem projektu tego obwodu jest analiza siedmiosegmentowego wyświetlacza ze wspólną katodą. Ten wyświetlacz może być zbudowany z siedmioma diodami LED w postaci H. Tabela prawdy tego obwodu może być zaprojektowana przez kombinacje wejść dla każdej cyfry dziesiętnej. Na przykład liczba dziesiętna „1” będzie sterować połączeniem b & c.

Drugim krokiem jest projekt stołu prawdy przez wpisanie wyświetlacz sygnały wejściowe-7, równoważne czterocyfrowe liczby binarne oraz liczba dziesiętna.


Projekt tabeli prawdy dla dekodera zależy głównie od rodzaju wyświetlacza. Już omówiliśmy powyżej, to znaczy, w przypadku wspólnego wyświetlacza katodowego, wyjście dekodera musi być wysokie, aby migać segment.

Tabelaryczna forma dekodera BCD do 7-segmentowego ze wspólnym wyświetlaczem katodowym jest pokazana poniżej. Tabela prawdy składa się z siedmiu kolumn o / p, odpowiadających każdemu z siedmiu segmentów. Na przykład kolumna segmentu a ilustruje różne układy, w których ma być oświetlony. Zatem segment „a” jest energetyczny dla cyfr takich jak 0, 2, 3, 5, 6, 7, 8 i 9.

Cyfra

X Y Z W do b do re jest fa sol
00000000000

1

1

00011001111
dwa0010001001

0

3

00110000110
40100100110

0

5

01010100100
60110010000

0

7

01110001111
81000000000

0

91001000010

0

Korzystając z powyższej tabeli prawdy, dla każdej funkcji wyjściowej można zapisać wyrażenie boolowskie.

a = F1 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 3, 5, 7, 8, 9)

b = F2 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9)

c = F3 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

d = F4 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 3, 5, 6, 8)

e = F5 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 2, 6, 8)

f = F6 (X, Y, Z, W) = ∑m (0, 4, 5, 6, 8, 9)

g = F7 (X, Y, Z, W) = ∑m (2, 3, 4, 5, 6, 8, 9)

Trzeci krok w tym projekcie polega głównie na zaprojektowaniu K-map (mapa Karnaugha) dla każdego wyrażenia wyjściowego, a następnie skracając je, aby uzyskać kombinację logiki wejściowej dla każdego wyjścia.

Uproszczenie Karnaugh -Map

Uproszczenie mapy k wspólnego dekodera 7-segmentowego katody można przeprowadzić w celu zaplanowania obwodu kombinacyjnego. Z powyższego uproszczenia mapy K, możemy otrzymać takie równania wyjściowe

a = X + Z + YW + Y'W '

b = Y ’+ Z’W’ + ZW

c= Y+Z’+W

d = Y’W ’+ ZW’ + YZ’W + Y’Z + X

e= Y’W’+ZW’

f = X + Z’W ’+ YZ’ + YW ’

g = X + YZ ’+ Y’Z + ZW’

Ostatnim krokiem jest zaprojektowanie obwodu logicznego przy użyciu powyższych równań k-mapy. Obwód kombinacyjny można zbudować za pomocą 4 wejść, a mianowicie A, B, C, D i wyjść na wyświetlaczu, takich jak a, b, c, d, e, f, g. Działanie powyższego obwodu logicznego można zrozumieć jedynie za pomocą tabeli prawdy. Gdy wszystkie i / ps zostaną podłączone do małej logiki.

BCD do obwodu dekodera siedmiosegmentowego

BCD do obwodu dekodera siedmiosegmentowego

Następnie wyjście układu logiki kombinacyjnej będzie sterować każdą z diod LED wyjścia oprócz „g” do transmisji. Dlatego zostanie wyświetlona liczba „0”. Podobnie w przypadku wszystkich innych grup przełączników wejściowych miałby miejsce ten sam proces.

Wyświetlacz siedmiosegmentowy BCD wykorzystujący IC 7447

Zasadniczo, diody elektroluminescencyjne są dwojakiego rodzaju, a mianowicie ze wspólną katodą CC i wspólną anodą CA. We wspólnej katodzie wszystkie osiem zacisków anodowych wykorzystuje tylko jeden zacisk katody, który jest znany. Podczas gdy w przypadku wspólnej anody, znany zacisk dla wszystkich zacisków katody jest typu anodowego.

Wyświetlacz siedmiosegmentowy BCD wykorzystujący IC7447

Wyświetlacz siedmiosegmentowy BCD wykorzystujący IC7447

Dekoder to jeden rodzaj kombinacyjnego obwodu logicznego, który łączy dane binarne z n linii wejściowych z 2n liniami wyjściowymi. Plik IC7447 IC jest dekoderem BCD do siedmiu segmentów. Ten IC7447 ma rozszerzenie dziesiętne kodowane binarnie podobnie jak dane wejściowe, a także daje wyniki, takie jak powiązany kod siedmiosegmentowy.

Tak więc chodzi o 7-segmentowy wyświetlacz dekodera BCD. Na podstawie powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować, że obwód ten można zmieniać za pomocą timerów, a także liczników do wyświetlania impulsów CLK, a także używać jako obwodu czasowego. Oto pytanie do Ciebie, czym jest Karnaugh -Mapa?