数字电子课程设计-七段LED显示译码器

数字电路设计论文七段LED显示译码器目录1.分段式2.BCD-七段显示译码器3.七段显示译码器4.动态灭零输入RBI5.动态灭零输出RBO分段式数码由分布在同一平面上若干段发光的笔画组成，如半导体显示器。半导体数码管——BS201A半导体数码管是分段式半导体显示器件，其基本结构是PN结，即用发光二极管（LED）组成字型来来显示数字。这种数码管的每个线段都是一个发光二极管，因此也称LED数码管或LED七段显示器。七段显示器由发光二极管(lightemittingdiode;LED)组合而成，分为共阴及共阳两型，将内部所有LED的阴极接在一起的称为共阴型，内部所有LED的阳极接在一起的称为共阳型，见下图：因为计算机输出的是BCD码，要想在数码管上显示十进制数，就必须先把BCD码转换成7段字型数码管所要求的代码。我们把能够将计算机输出的BCD码换成7段字型代码，并使数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”。1）输入：8421BCD码，用A3A2A1A0表示（4位）。2）输出：七段显示，用Ya~Yg表示（7位）3）逻辑符号：七段显示译码器在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成，如图5.3.5所示。下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍。数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件，现在已有多种不同类型的产品，广泛应用于各种数字设备中，目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、平面化方向发展。数码的显示方式一般有三种：第一种是字形重叠式，它是将不同字符的电极重叠起来，要显示某字符，只须使相应的电极发亮即可，如辉光放电管、边光显示管等。第二种是分段式，数码是由分布在同一平面上若干段发光的笔划组成，如荧光数码管等。第三种是点阵式，它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成，利用光点的不同组合便可显示不同的数码，如场致发光记分牌。数字显示方式目前以分段式应用最普遍，图5.3.6表示七段式数字显示器利用不同发光段组合方式，显示0～15等阿拉伯数字。在实际应用中，10～15并不采用，而是用2位数字显示器进行显示。七段数字显示器发光段组合图如前所述，分段式数码管是利用不同发光段组合的方式显示不同数码的。因此，为了使数码管能将数码所代表的数显示出来，必须将数码经译码器译出，然后经驱动器点亮对应的段。例如，对于8421码的0011状态，对应的十进制数为3，则译码驱动器应使a、b、c、d、g各段点亮。即对应于某一组数码，译码器应有确定的几个输出端有信号输出，这是分段式数码管电路的主要特点假设七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。7448的功能表如表5.3.4所示，它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下：灭灯输入BI/RBOBI/RBO是特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。当BI/RBO作输入使用且BI＝0时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输入a～g均为0，所以字形熄灭。试灯输入LT当LT＝0时，BI/RBO是输出端，且RBO＝1，此时无论其它输入端是什么状态，所有各段输出a～g均为1,显示字形8。该输入端常用于检查七段显示译码器本身及显示器的好坏。其功能介绍如下：BI：当BI=0时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭状态，不显示数字。LT：当BI=1，LT=0时，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。LE：使能控制端，当LE=0时，允许译码输出。DCBA：为8421BCD码输入端。abcdefg：为译码输出，输出为高电平。表7-1BCD码/七段码译码器逻辑功能表由上面的功能表可以写出abcdefg的卡诺图如下页所示：动态灭零输入RBI当LT＝1，RBI＝0且输入代码DCBA＝0000时，各段输出a～g均为低电平，与BCD码相应的字形熄灭，故称“灭零”。利用LT=1与RBI=0可以实现某一位的“消隐”。此时BI/RBO是输出端，且RBO=0。动态灭零输出RBOBI/RBO作为输出使用时，受控于LT和RBI。当LT＝1且RBI＝0，输入代码DCBA=0000时，RBO=0；若LT=0或者LT＝1且RBI＝1，则RBO=1。该端主要用于显示多位数字时，多个译码器之间的连接。从功能表还可看出，对输入代码0000，译码条件是：LT和RBI同时等于1，而对其它输入代码则仅要求LT＝1，这时候，译码器各段a～g输出的电平是由输入BCD码决定的，并且满足显示字形的要求。数字输入端（BCD码）输出端（七段码）LTB1DCBAabcdefgRBO0000011111101110001011000011200101101101113001111110011140100011001111501011011011116011010111111170111111000011810001111111119100111110111101324576121315148911101111101010001100101101100100110011101111000011101011010101011111100100010001100110001101110111000011110111011111abcdefg由上面的卡诺图分析可画出其功能图如上所示。所用元器件如下所示：集成译码器74138两只；逻辑门电路若干；心得体会经过一周的实习，我已经熟练的掌握了七段译码器的工作原理，原来学的时候觉得它就是一个简单的可以实现译码的电路而已，自己做的时候才发现其实里边有很多东西值得学。在自己设计七段译码器的时候，更是懂得了团结互助。总之通过这一周的学习，我学到了很多东西。