Теория декодирования семисегментного дисплея от двоично-десятичного кода до семи сегментов

В Семисегментный дисплей Чаще всего используется цифровой дисплей в калькуляторах, цифровых счетчиках, цифровых часах, измерительных приборах и т. д. Обычно дисплеи, такие как светодиоды, а также ЖК-дисплеи, используются для отображения символов, а также цифровых чисел. Но для отображения цифр и символов используется семисегментный дисплей. Эти дисплеи часто управляются выходными фазами цифрового интегральные схемы как счетчики декад, так и защелки. Однако их выходы имеют тип 4-битного BCD (двоично-десятичный код) , поэтому не подходит для непосредственного управления семисегментным дисплеем. Для этого можно использовать декодер дисплея для преобразования кода BCD в семисегментный код. Как правило, он имеет четыре входных и семь выходных линий. В этой статье обсуждается, как разработать семисегментный дисплей BCD. схема декодера используя логические вентили.

Теория декодирования семисегментного дисплея от двоично-десятичного кода до семи сегментов

В декодер является важным компонентом в BCD в семисегментный декодер . Декодер - это не что иное, как схема комбинационной логики, в основном используемая для преобразования двоично-десятичного числа в эквивалентное десятичное число. Это может быть семисегментный декодер BCD. А комбинационная логическая схема может быть построен с логические ворота которые включают как входы, так и выходы. Выход этой схемы в основном зависит от текущего состояния входов. Лучшие примеры этой схемы: мультиплексоры , демультиплексоры , сумматоры, вычитатели , кодеры, декодеры и т. д.

BCD на семисегментный дисплей

Конструкция схемы, как и работа, в основном зависит от концепции Булева алгебра а также логические ворота. Семь сегментов Схема светодиодного дисплея может быть построен с восемью светодиодами. Общие выводы являются либо анодом, либо катодом. Общий катодный семисегментный дисплей включает в себя 8 контактов, где 7 контактов - это входные контакты, которые отмечены от a до g, а 8-й контакт - это контакт заземления.

Проектирование схемы декодера 7-сегментного дисплея BCD

Проектирование BCD-декодер для семисегментного дисплея Схема в основном включает четыре этапа, а именно: анализ, построение таблицы истинности, K-карта и проектирование комбинационной логической схемы с использованием логических вентилей.

Первым шагом этой схемы является анализ общего катодного семисегментного дисплея. Этот дисплей может быть сконструирован с семью светодиодами в форме буквы H. Таблица истинности этой схемы может быть разработана комбинациями входов для каждой десятичной цифры. Например, десятичное число «1» будет управлять сочетанием b и c.

Второй шаг - это дизайн таблицы истинности перечисляя дисплей входные сигналы-7, эквивалентные четырехзначные двоичные числа, а также десятичное число.

Создание таблицы истинности для декодера в основном зависит от типа отображения. Мы уже обсуждали выше, что для обычного катодного дисплея выходной сигнал декодера должен быть высоким, чтобы сегмент мигал.

Табличная форма 7-сегментного декодера BCD с общим катодным дисплеем показана ниже. Таблица истинности состоит из семи столбцов o / p, эквивалентных каждому из семи сегментов. Например, столбец для сегмента a показывает различные варианты расположения, при которых он должен светиться. Таким образом, сегмент «а» важен для таких цифр, как 0, 2, 3, 5, 6, 7, 8 и 9.

Используя приведенную выше таблицу истинности, для каждой выходной функции можно записать логическое выражение.

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

б = 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)

е = 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)

Третий шаг в этом дизайне в основном включает в себя проектирование K-карта (карта Карно) для каждого выходного выражения, а также их сокращение для получения логической комбинации входов для каждого выхода.

Упрощение Karnaugh -Map

Упрощение k-карты декодера сегментов с общим катодом 7 может быть выполнено для планирования комбинационной схемы. Из приведенного выше упрощения K-карты мы можем получить выходные уравнения, подобные этим

а = X + Z + YW + Y'W '

б = Y ’+ Z’W’ + ZW

с = Y + Z '+ W

d = Y’W ’+ ZW’ + YZ’W + Y’Z + X

е = Y’W ’+ ZW’

f = X + Z’W ’+ YZ’ + YW ’

g = X + YZ ’+ Y’Z + ZW’

Последним шагом является проектирование логической схемы с использованием приведенных выше уравнений k-map. Комбинационная схема может быть построена с использованием 4 входов, а именно A, B, C, D, и выводов на дисплее, таких как a, b, c, d, e, f, g. Работу указанной логической схемы можно понять только с помощью таблицы истинности. После того, как все i / ps подключены к небольшой логике.

Схема декодирования BCD в семь сегментов

Затем выход комбинационной логической схемы будет управлять каждым из выходных светодиодов, кроме «g», на передачу. Поэтому будет выставлено число «0». Точно так же для всех других групп входных переключателей будет иметь место тот же процесс.

Семисегментный дисплей BCD с использованием IC 7447

В основном светоизлучающие диоды бывают двух типов, а именно: CC-общий катод, а также CA-общий анод. В общем катоде все восемь выводов анода используют только один вывод катода, что хорошо знакомо. В то время как в общем аноде знакомая клемма для всех катодных клемм имеет анодный тип.

Семисегментный дисплей BCD с использованием IC7447

Декодер - это один из видов комбинационной логической схемы, которая соединяет двоичные данные из n входных линий с 2n выходными линиями. В IC7447 IC представляет собой семисегментный декодер BCD. Этот IC7447 получает двоично-десятичный код как вход, так и дает выходы, как соответствующий семисегментный код.

Таким образом, все дело в отображении декодера BCD в 7 сегментов. Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что эта схема может быть заменена таймерами, а также счетчиками для отображения импульсов CLK, а также использоваться в качестве схемы таймера. Вот вам вопрос, что такое Karnaugh -Map?