Decoder-Theorie für BCD-Sieben-Segment-Anzeigen

Das Anzeige mit sieben Segmenten Am häufigsten wird die digitale Anzeige in verwendetTaschenrechner, Digitalzähler, Digitaluhren, Messinstrumente usw. In der Regel werden Anzeigen wie LEDs und LCD-Anzeigen zur Anzeige der Zeichen sowie numerischer Zahlen verwendet. Eine Anzeige mit sieben Segmenten dient jedoch zur Anzeige sowohl der Zahlen als auch der Zeichen. Diese Anzeigen werden häufig von den Ausgangsphasen von Digital gesteuert integrierte Schaltkreise wie Dekadenzähler sowie Latches. Die Ausgänge von diesen haben jedoch den Typ 4-Bit BCD (binär codierte Dezimalzahl), daher nicht für den direkten Betrieb des Geräts geeignetAnzeige mit sieben Segmenten. Zu diesem Zweck kann ein Anzeigedecoder zum Umwandeln von BCD-Code in Sieben-Segment-Code verwendet werden. Im Allgemeinen hat es vier Eingangsleitungen sowie sieben Ausgangsleitungen. Dieser Artikel beschreibt, wie eine BCD-Decodierschaltung mit sieben Segmenten unter Verwendung von Logikgattern entworfen wird.

Decoder-Theorie für BCD-Sieben-Segment-Anzeigen

Das Decoder ist ein wesentlicher Bestandteil in BCD-Decoder mit sieben Segmenten. Ein Decodierer ist nichts anderes als eine kombinatorische Logikschaltung, die hauptsächlich zum Umwandeln einer BCD in eine äquivalente Dezimalzahl verwendet wird. Es kann ein BCD-Decoder mit sieben Segmenten sein. EIN kombinatorische Logikschaltung kann mit gebaut werden Logikgatter Dazu gehören Eingänge sowie 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 zur Sieben-Segment-Anzeige

Das Schaltungsdesign sowie der Betrieb hängen hauptsächlich von den Konzepten ab boolsche Algebra sowie logische Gatter. Ein Sieben-Segment LED-Anzeigeschaltung kann mit acht LEDs gebaut werden. Die gemeinsamen Anschlüsse sind entweder Anoden oder Kathoden. Eine allgemeine 7-Segment-Anzeige für Kathoden umfasst 8 Pins, wobei 7-Pins Eingangspins sind, die mit a bis g gekennzeichnet sind.

Entwurf einer BCD-Decodierschaltung mit 7 Segmenten

Die Gestaltung von BCD-Decoder mit sieben Segmenten Die Schaltung besteht hauptsächlich aus vier Schritten, nämlich Analyse, Wahrheitstabellendesign, K-Karte und Entwerfen einer kombinatorischen Logikschaltung unter Verwendung von Logikgattern.

Der erste Schritt dieses Schaltungsentwurfs ist einAnalyse der 7-Segment-Anzeige der gemeinsamen Kathode. Diese Anzeige kann aus sieben LEDs in Form von H bestehen. Eine Wahrheitstabelle dieser Schaltung kann durch die Eingangskombination 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 Auflisten der Anzeigeeingangssignale-7, äquivalenten vierstelligen Binärzahlen sowie Dezimalzahlen.

Die Gestaltung der Wahrheitstabelle für den Decoderhängt hauptsächlich von der Art der Anzeige ab. Wir haben oben bereits besprochen, dass für eine gemeinsame Kathodenanzeige der Decoderausgang hoch sein muss, um das Segment zu blinken.

Die tabellarische Form eines BCD-zu-7-Segment-Decodersmit einer gemeinsamen Kathodenanzeige wird 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 A-Segment für die Ziffern 0, 2, 3, 5, 6, 7, 8 und 9 energetisch.

Ziffer

X Y Z W ein b c d e 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
2 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

Mit 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) = Am (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 umfasst hauptsächlich das Design des K-Map (Karnaughs Karte) für jeden Ausgangsausdruck sowie für die anschließende Verkürzung, um eine Eingangslogikkombination für jeden Ausgang zu erhalten.

Vereinfachung der Karnaugh-Karte

Die Vereinfachung der k-Karte der gemeinsamen KathodeEin 7-Segment-Decoder kann ausgeführt werden, um die Kombinationsschaltung zu planen. Aus der obigen K-Map-Vereinfachung können wir die Ausgangsgleichungen 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 ist das Entwerfen einer LogikSchaltung mit den obigen k-map-Gleichungen. Eine Kombinationsschaltung kann unter Verwendung von 4 Eingängen aufgebaut werden, nämlich A, B, C, D und angezeigten Ausgängen wie a, b, c, d, e, f, g. Der Betrieb der obigen Logikschaltung kann nur mit Hilfe der Wahrheitstabelle verstanden werden. Einmal sind alle I / Ps mit einer kleinen Logik verbunden.

BCD zu Sieben-Segment-Decodiererschaltung

Dann wird der Ausgang der kombinatorischen Logikschaltungwird jede einzelne Ausgangs-LED außer „g“ zur Übertragung ansteuern. Daher wird die Zahl "0" angezeigt. In ähnlicher Weise würde für alle anderen Gruppierungen der Eingangsschalter derselbe Vorgang stattfinden.

BCD-Anzeige mit sieben Segmenten mit IC 7447

Grundsätzlich handelt es sich bei Leuchtdioden um zwei Artennämlich CC-Common-Kathode sowie CA-Common-Anode. Bei der gemeinsamen Kathode verwenden alle acht Anodenanschlüsse nur einen einzigen Kathodenanschluß, was bekannt ist. Während bei einer gemeinsamen Anode der bekannte Anschluss für alle Kathodenanschlüsse vom Anodentyp ist.

BCD-Anzeige mit sieben Segmenten mit IC7447

Ein Decodierer ist eine Art kombinatorischer Logikschaltung, die die Binärdaten von n-Eingangsleitungen zu 2n Ausgangsleitungen verbindet. Das IC7447 IC ist ein BCD-Decoder mit sieben Segmenten. Dieser IC7447 erhält die binär codierte Dezimalzahl wie die Eingabe sowie die Ausgänge wie den zugehörigen Siebensegmentcode.

Somit dreht sich alles um das BCD zu 7 SegmentDecoder-Anzeige. Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass diese Schaltung mit Zeitgebern sowie mit Zählern zum Anzeigen der CLK-Impulse veränderbar und auch als Zeitgeberschaltung verwendet werden kann. Hier ist eine Frage an dich, was ist Karnaugh-Karte?


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