Das Sieben-Segment-Anzeige Am häufigsten wird die Digitalanzeige in Taschenrechnern, Digitalzählern, Digitaluhren, Messgeräten usw. verwendet. In der Regel werden Anzeigen wie LEDs und LCDs zur Anzeige von Zeichen sowie numerischen Zahlen verwendet. Eine Sieben-Segment-Anzeige wird jedoch verwendet, um sowohl die Zahlen als auch die Zeichen anzuzeigen. Diese Anzeigen werden häufig von den Ausgangsphasen von Digital gesteuert integrierte Schaltkreise wie Dekadenzähler sowie Riegel. Die Ausgänge dieser sind jedoch 4-Bit-Ausgänge BCD (Binary Coded Decimal) , daher nicht für den direkten Betrieb der Sieben-Segment-Anzeige geeignet. Zu diesem Zweck kann ein Anzeigedecoder zum Konvertieren von BCD-Code in Sieben-Segment-Code verwendet werden. Im Allgemeinen hat es vier Eingangsleitungen sowie sieben Ausgangsleitungen. In diesem Artikel wird erläutert, wie Sie eine BCD-Anzeige für sieben Segmente entwerfen Decoderschaltung unter Verwendung von Logikgattern.
BCD-Sieben-Segment-Display-Decoder-Theorie
Das Decoder ist ein wesentlicher Bestandteil in BCD zu Sieben-Segment-Decoder . Ein Decoder ist nichts anderes als eine kombinatorische Logikschaltung, die hauptsächlich zum Konvertieren eines BCD in eine äquivalente Dezimalzahl verwendet wird. Es kann sich um einen BCD-Sieben-Segment-Decoder handeln. EIN kombinatorische Logikschaltung kann mit gebaut werden Logikgatter Dazu gehören sowohl Eingänge als auch Ausgänge. Der Ausgang dieser Schaltung liegt hauptsächlich im aktuellen Zustand der Eingänge. Die besten Beispiele für diese Schaltung sind Multiplexer , Demultiplexer , Addierer, Subtrahierer , Encoder, Decoder usw.
BCD auf Sieben-Segment-Anzeige
Das Schaltungsdesign sowie der Betrieb hängen hauptsächlich von den Konzepten von ab boolsche Algebra sowie Logikgatter. Ein Siebensegment LED-Anzeigeschaltung kann mit acht LEDs gebaut werden. Die gemeinsamen Anschlüsse sind entweder Anode oder Kathode. Eine allgemeine Kathoden-Sieben-Segment-Anzeige umfasst 8 Pins, wobei 7-Pins Eingangspins sind, die mit a bis g gekennzeichnet sind. Der 8. Pin ist ein Erdungsstift.
Design der BCD-7-Segment-Display-Decoder-Schaltung
Das Entwerfen von BCD auf Sieben-Segment-Display-Decoder Schaltung umfasst hauptsächlich vier Schritte, nämlich Analyse, Wahrheitstabellenentwurf, K-Karte und Entwerfen einer kombinatorischen Logikschaltung unter Verwendung von Logikgattern.
Der erste Schritt dieses Schaltungsdesigns ist eine Analyse der Sieben-Segment-Anzeige der gemeinsamen Kathode. Diese Anzeige kann mit sieben LEDs in Form von H aufgebaut sein. Eine Wahrheitstabelle dieser Schaltung kann durch die Eingangskombinationen für jede Dezimalstelle entworfen werden. Zum Beispiel würde die Dezimalzahl „1“ eine Mischung aus b & c steuern.
Der zweite Schritt ist der Wahrheitstabelle Design durch Auflistung der Bildschirm Eingangssignale-7, äquivalente vierstellige Binärzahlen sowie Dezimalzahlen.
Die Gestaltung der Wahrheitstabelle für den Decoder hängt hauptsächlich von der Art der Anzeige ab. Wir haben bereits oben diskutiert, dass für eine gemeinsame Kathodenanzeige der Decoderausgang hoch sein muss, um das Segment zu blinken.
Die tabellarische Form eines BCD-zu-7-Segment-Decoders mit einer gemeinsamen Kathodenanzeige ist unten gezeigt. Die Wahrheitstabelle besteht aus sieben O / P-Spalten, die jedem der sieben Segmente entsprechen. Zum Beispiel zeigt die Spalte für ein Segment die verschiedenen Anordnungen, für die es beleuchtet werden soll. Somit ist ein Segment für die Ziffern 0, 2, 3, 5, 6, 7, 8 und 9 energetisch.
Ziffer | X. | Y. | MIT | IM | zu | b | c | d | ist | f | G |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| zwei | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
Unter Verwendung der obigen Wahrheitstabelle kann für jede Ausgabefunktion der Boolesche Ausdruck geschrieben werden.
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)
Der dritte Schritt in diesem Entwurf beinhaltet hauptsächlich das Entwerfen des K-Karte (Karnaughs Karte) für jeden Ausgabeausdruck sowie deren Verkürzung, um eine logische Kombination der Eingänge für jeden Ausgang zu erhalten.
Vereinfachung der Karnaugh-Karte
Die Vereinfachung der k-Karte des Segmentdecoders der gemeinsamen Kathode 7 kann erfolgen, um die Kombinationsschaltung zu planen. Aus der obigen Vereinfachung der K-Map können wir die Ausgabegleichungen wie diese erhalten
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’
Der letzte Schritt hierbei ist das Entwerfen einer Logikschaltung unter Verwendung der obigen k-Map-Gleichungen. Eine kombinatorische Schaltung kann unter Verwendung von 4 Eingängen aufgebaut werden, nämlich A, B, C, D und angezeigten Ausgängen wie a, b, c, d, e, f, g. Die Funktionsweise der obigen Logikschaltung kann nur mit Hilfe der Wahrheitstabelle verstanden werden. Sobald alle i / ps mit einer kleinen Logik verbunden sind.
BCD zu Sieben-Segment-Decoder-Schaltung
Dann steuert der Ausgang der kombinatorischen Logikschaltung jede einzelne Ausgangs-LED mit Ausnahme von 'g' zur Übertragung. Daher wird die Nummer '0' ausgestellt. In ähnlicher Weise würde für alle anderen Gruppierungen der Eingangsschalter der gleiche Vorgang stattfinden.
BCD-Sieben-Segment-Anzeige mit IC 7447
Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Leuchtdioden: CC-gemeinsame Kathode und CA-gemeinsame Anode. Bei der gemeinsamen Kathode verwenden alle acht Anodenanschlüsse nur einen einzigen bekannten Kathodenanschluss. Während bei einer gemeinsamen Anode der bekannte Anschluss für alle Kathodenanschlüsse vom Anodentyp ist.
BCD-Sieben-Segment-Anzeige mit IC7447
Ein Decoder ist eine Art von kombinatorischer Logikschaltung, die die Binärdaten von n Eingangsleitungen zu 2n Ausgangsleitungen verbindet. Das IC7447 IC ist ein BCD-zu-Sieben-Segment-Decoder. Dieser IC7447 bekommt die binär codierte Dezimalstelle wie die Eingabe sowie gibt die Ausgaben wie der zugehörige Sieben-Segment-Code.
Somit dreht sich alles um die Anzeige des BCD-zu-7-Segment-Decoders. Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass diese Schaltung sowohl mit Zeitgebern als auch mit Zählern zur Anzeige der CLK-Impulse änderbar sein kann und auch als Zeitgeberschaltung verwendet werden kann. Hier ist eine Frage an Sie, was ist Karnaugh-Karte?
