七段译码器显示电路
十六进制7段数码显示译码器设计实验报告
十六进制7段数码显示译码器设计实验报告实验报告:十六进制7段数码显示译码器设计一、实验目的本实验的主要目的是设计一种用于将十六进制数码转化为七段显示的译码器电路。
通过这个实验,我们可以学习和了解数字电路的工作原理、数码管的控制方式以及七段数码的译码方法。
二、实验原理本实验所用到的数码管为共阳数码管,它由7个发光二极管组成,其中的每一个发光二极管称为一个段。
这七个段依次为a、b、c、d、e、f和g,它们分别对应数码管上的abcdefg七个引脚。
当一些引脚输出高电平时,相应的段就会被点亮,从而显示出特定的字符。
为了实现将十六进制数码转化为七段显示的功能,我们需要设计一个译码器电路。
译码器电路的输入为十六进制数码,输出为七段信号,用于控制数码管的每个段的亮灭情况。
为了简化设计,我们可以采用CMOS数字集成电路74LS47来实现译码器电路。
该集成电路内部集成了BCD转七段译码器,可以将二进制代码转化为七段数码显示所需要的信号。
它的输入为四个二进制输入端口A、B、C和D,输出为七个段芯片(a、b、c、d、e、f和g)的控制信号。
三、实验步骤1.首先,根据74LS47的真值表,确定译码器的输入和输出。
2.根据真值表,画出逻辑图,确定硬件电路的连接方式。
3.按照逻辑图和电路连接方式,进行硬件电路的布线。
4.按照实验仪器的操作说明,对电路进行调试和测试。
5.将输入端口连接至外部的十六进制信号源,观察输出端口的数据是否正确。
6.验证电路的正确性和稳定性,如果出现问题,进行排除和修复。
四、实验结果经过实验,我们成功地设计并实现了一个十六进制7段数码显示译码器电路。
当输入端口接收到一个十六进制信号时,通过电路的处理和转换,将其转化为了相应的七段信号,用于控制数码管的每个段的亮灭情况。
通过实验观察,我们发现电路的输出结果与预期一致,且工作稳定。
五、实验总结通过这个实验,我们对于数字电路的工作原理和数码管的控制方式有了更深的了解。
七段译码器显示电路
数字显示译码器在数字系统中,常需要将数字、文字或符号等直观地显示出来。
能够显示数字、文字或符号的器件称为显示器。
数字电路中的数字量都是以一定的代码形式出现的,所以这些数字量要先经过译码,才能送到显示器去显示。
这种能把数字量翻译成数字显示器所能识别的信号的译码器为数字显示译码器。
数字显示器有多种类型。
按显示方式分,有字型重叠式、点阵式、分段式等。
按发光物质分,有半导体显示器,又称发光二极管(LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。
目前应用较广泛的是由发光二极管构成的七段数字显示器。
①七段数字显示器图6-53为发光二极管构成的七段数字显示器。
它是将七个发光二极管(小数点也是一个发光二极管,共八个)按一定的方式排列起来,七段a、b、c、d、e、f、g(小数点DP)各对应一个发光二极管,利用不同发光段的组合,显示不同的阿拉伯数字。
(a)(b)图6-53 七段数字显示器(a)数字显示器(b)显示的数字根据七个发光二极管的连接形式不同,七段数字显示器分为共阴极和共阳极接法两种。
(a)(b)图6-54 七段数字显示器的内部接法(a)共阳极(b)共阴极图6-54(a)是共阳极接法,它是将七个发光二极管的阳极连在一起作公共端,使用时要接高电平。
发光二极管的阴极经过限流电阻接到输出低电平有效的七段译码器相应的输出端。
图6-54(b)所示是共阴极接法,它是将七个发光二极管的阴极连在一起作公共端,使用时要接低电平。
发光二极管的阳极经过限流电阻接到输出高电平有效的七段译码器相应的输出端。
改变限流电阻的阻值,可改变发光二极管电流的大小,从而控制显示器的发光亮度。
②七段显示译码器74LS48由七段显示器可知,要显示十进制数字,就必须将十进制数的代码进行译码,译码后的输出电流点亮相应的字段。
七段显示译码器可以完成上述的译码功能。
配合各种七段显示器有多种七段显示译码器。
适用于共阴极显示器的有74LS48、74LS49等;适用于共阳极显示器的有74LS47等。
七段显示译码器7448功能,引脚图及应用电路
七段显示译码器7448功能,引脚图及应用电路数字显示译码器是驱动显示器的核心部件,它可以将输入代码转换成相应的数字显示代码,并在数码管上显示出来。
图8-51所示为七段显示译码器7448的引脚图,输入A3 、A2 、A1和A0接收四位二进制码,输出a~g为高电平有效,可直接驱动共阴极显示器,三个辅助控制端、、,以增强器件的功能,扩大器件应用。
7448的真值表如表8-20所示。
从功能表可以看出,对输入代码0000,译码条件是:灯测试输入和动态灭零输入同时等于1,而对其他输入代码则仅要求=1,这时候,译码器各段a~g输出的电平是由输入代码决定的,并且满足显示字形的要求。
图8-51 7448引脚图表8-20 7448功能表灯测试输入低电平有效。
当 = 0时,无论其他输入端是什么状态,所有输出a~g均为1,显示字形8。
该输入端常用于检查7448本身及显示器的好坏。
动态灭零输入低电平有效。
当=1,,且输入代码时,输出a~g均为低电平,即与0000码相应的字形0不显示,故称“灭零”。
利用=1与= 0,可以实现某一位数码的“消隐”。
灭灯输入/动态灭零输出是特殊控制端,既可作输入,又可作输出。
当作输入使用,且= 0时,无论其他输入端是什么电平,所有输出a~g均为0,字形熄灭。
作为输出使用时,受和控制,只有当,,且输入代码时,,其他情况下。
该端主要用于显示多位数字时多个译码器之间的连接。
【例8-13】七段显示器构成两位数字译码显示电路如图8-52所示。
当输入8421BCD码时,试分析两个显示器分别显示的数码范围。
图8-52 两位数字译码显示电路解:图8-52所示的电路中,两片7448的均接高电平。
由于7448(1)的,所以,当它的输入代码为0000时,满足灭零条件,显示器(1)无字形显示。
7448(2)的,所以,当它的输入代码为0000时,仍能正常显示,显示器(2)显示0。
而对其他输入代码,由于,译码器都可以输出相应的电平驱动显示器。
七段显示译码器7448功能引脚图及应用电路
七段显示译码器7448功能,引脚图及应用电路数字显示译码器是驱动显示器的核心部件,它可以将输入代码转换成相应的数字显示代码,并在数码管上显示出来。
图8-51所示为七段显示译码器7448的引脚图,输入A3、A2、A1和A0接收四位二进制码,输出a〜g为高电平有效,可直接驱动共阴极显示器,三个辅助控制端厅、亦7|、可亦而,以增强器件的功能,扩大器件应用。
7448的真值表如表8-20所示。
从功能表可以看出,对输入代码0000,译码条件是:灯测试输入和动态灭零输入同时等于1,而对其他输入代码则仅要求=1,这时候,译码器各段a〜g输出的电平是由输入代码决定的,并且满足显示字形的要求。
图8-51 7448引脚图表8-20 7448功能表十轆数输入输出17A A A他。
住b d/s 01100u0I L11111011K00011011000021K00101110110131K D0111111100141K Q10010110011 1乂010]11011011«1011010011111710111111]0000>110001111111191*1001111110111011D1d100A1101111K101110n11001121K11D010i0D0]113111D111001011H1K111010001111151111]1D000000消隐:X00000000垃X X X K动态灭零1V00D000Q00000 0丈M艾11111111灯测试输入厅I低电平有效。
当厅=0时,无论其他输入端是什么状态,所有输出a〜g均为1,显示字形&该输入端常用于检查7448本身及显示器的好坏。
动态灭零输入亟低电平有效。
当厅=1,画川,且输入代码_ 1时,输出a〜g均为低电平,即与0000码相应的字形0 不显示,故称灭零”利用盯=1与画=0,可以实现某一位数码的消隐”时,厨亦而,其他情况下阪帀而=1。
七段显示译码器7448功能引脚图及应用电路
七段显示译码器7448功能,引脚图及应用电路数字显示译码器是驱动显示器的核心部件,它可以将输入代码转换成相应的数字显示代码,并在数码管上显示出来。
图8-51所示为七段显示译码器7448的引脚图,输入A3、A2、A1和A0接收四位二进制码,输出a〜g为高电平有效,可直接驱动共阴极显示器,三个辅助控制端厅、亦7|、可亦而,以增强器件的功能,扩大器件应用。
7448的真值表如表8-20所示。
从功能表可以看出,对输入代码0000,译码条件是:灯测试输入和动态灭零输入同时等于1,而对其他输入代码则仅要求=1,这时候,译码器各段a〜g输出的电平是由输入代码决定的,并且满足显示字形的要求。
图8-51 7448引脚图表8-20 7448功能表十轆数输入输出17A A A他。
住b d/s 01100u0I L11111011K00011011000021K00101110110131K D0111111100141K Q10010110011 1乂010]11011011«1011010011111710111111]0000>110001111111191*1001111110111011D1d100A1101111K101110n11001121K11D010i0D0]113111D111001011H1K111010001111151111]1D000000消隐:X00000000垃X X X K动态灭零1V00D000Q00000 0丈M艾11111111灯测试输入厅I低电平有效。
当厅=0时,无论其他输入端是什么状态,所有输出a〜g均为1,显示字形&该输入端常用于检查7448本身及显示器的好坏。
动态灭零输入亟低电平有效。
当厅=1,画川,且输入代码_ 1时,输出a〜g均为低电平,即与0000码相应的字形0 不显示,故称灭零”利用盯=1与画=0,可以实现某一位数码的消隐”时,厨亦而,其他情况下阪帀而=1。
7段数码显示译码器设计
7段数码显示译码器设计数码显示译码器是一种可以将二进制代码转换为数码形式输出的电子装置。
它是数字电路中常见且重要的组成部分,用于将二进制数据转换为人们可以直接阅读和理解的数码显示。
本文将介绍一个基于74LS47芯片的7段数码显示译码器的设计。
一、设计目标设计一个能够接受4位二进制代码输入,并将其转换为对应的七段数码形式输出的译码器电路。
二、74LS47芯片介绍74LS47是一种四位BCD-7段数码译码器/驱动器芯片,它能够将4位BCD代码转换为对应的七段数码输出。
该芯片具有以下特点:1.输入:4位BCD代码(A,B,C和D)2.输出:共阳极(共阳)显示器的七个引脚(a,b,c,d,e,f和g)3.功能:将BCD代码转换为七段数码形式输出,用于显示三、电路设计1.将74LS47芯片的引脚连接至7段数码显示器的a,b,c,d,e,f和g引脚。
这些引脚负责控制七段数码的每个段。
2.A,B,C和D引脚接收4位二进制代码输入。
3. 第一个74LS47芯片的Vcc引脚连接到正电源,GND引脚连接到地。
4. 还需将每个74LS47芯片的GA和GB引脚连接在一起,形成一个输入信号的链。
GA和GB引脚连接到Vcc电源端。
5.在接有显示器的七段段引脚(a,b,c,d,e,f,g)和段选择(a-g`)之间插入电阻。
这些电阻可用于限流,避免过高电流对显示器和芯片造成损坏。
6.确保芯片和显示器之间的信号传输有效,没有短路或脱离接地。
四、工作原理1.输入:通过A、B、C和D四个引脚接收4位BCD代码,一共有16个可能的输入组合。
2.输出:将四位BCD代码转换为相应的七段数码输出,用于显示。
例如,输入“0000”将转换为“0”的数码形式。
3.七段显示器共阳极(共阳):对于共阳极的显示器,七个段引脚(a,b,c,d,e,f和g)的高电平将被激活,且通过公共引脚控制显示的数码部分。
4.区分位和段:每个数码位由七个段组成,通过该段的点亮和熄灭来表示所需显示的数字。
(整理)七段显示译码器电路设计.
题目:七段显示译码器电路设计专业:生产过程自动化专业班级:生产过程0901 姓名:学号:指导老师:杨旭目录第一节绪论……………………………………………………………………………..1.1本设计的任务和主要内容………………………………………………………………..1.2基本工作原理及原理框图………………………………………………………………...第二节硬件电路的设计…………………………………………………………………2.1BCD译码器选择与设计…………………………………………………………………….2.2LED显示器的设计……………………………………………………………………………2.3总的设计……………………………………………………………………………………第四节设计总结…………………………………………………………………………第一节绪论本课程设计的七段译码器主要以BCD译码器或LED显示器为主要部件,应用集成门电路组成的一个具有译码和显示的装置。
其中BCD 译码器采用8421BCD译码器,即----七段显示译码器(74LS48)型。
LED显示器是由发光二极管组成的,LED显示器分共阴极和共阳极两种型号,共阴极LED显示器的发光二级管阴极接地,共阳极LED显示器的发光二极管阳极并联。
最后把BCD译码器或LED显示器组成了的装置就具有了显示和译码的功能。
此七段译码器也就成功了。
1.1设计的任务和本主要内容1)运用LED显示器或BCD译码器实现一定的功能2)写出详细的实验报告1.2基本工作原理及原理框图基本工作原理及原理框图如下:第二节硬件的设计BCD译码器选择与设计发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成,可以单独使用,也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。
分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成字型,每一段包含一个发光二极管。
外加正向电压时二极管导通,发出清晰的光,有红、黄、绿等色。
BCD七段数码管显示译码器电路
BCD七段数码管显示译码器电路7段数码管又分共阴和共阳两种显示方式。
如果把7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极,那共阴就是把abcdefg这7个发光二极管的负极连接在一起并接地;它们的7个正极接到7段译码驱动电路74LS48的相对应的驱动端上(也是abcdefg)!此时若显示数字1,那么译码驱动电路输出段bc为高电平,其他段扫描输出端为低电平,以此类推。
如果7段数码管是共阳显示电路,那就需要选用74LS47译码驱动集成电路。
共阳就是把abcdefg的7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上,其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。
无论共阴共阳7段显示电路,都需要加限流电阻,否则通电后就把7段译码管烧坏了!限流电阻的选取是:5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。
发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V,为计算方便,通常选2V即可!发光二极管的工作电流选取在10-20ma,电流选小了,7段数码管不太亮,选大了工作时间长了发光管易烧坏!对于大功率7段数码管可根据实际情况来选取限流电阻及电阻的瓦数!发光二极管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成,可以单独使用,也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。
分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成8型,每一段包含一个发光二极管。
外加正向电压时二极管导通,发出清晰的光,有红、黄、绿等色。
只要按规律控制各发光段的亮、灭,就可以显示各种字形或符号。
图4 - 17(a)是共阴式LED数码管的原理图,图4-17(b)是其表示符号。
使用时,公共阴极接地,7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动(控制),如图4 - 17(c)所示。
BCD七段译码器的输入是一位BCD码(以D、C、B、A表示),输出是数码管各段的驱动信号(以F a~F g表示),也称4—7译码器。
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(light emitting diode ; 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A3 A2 A1 A0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。
七段译码器显示电路.doc
七段译码器显示电路.doc七段译码器显示电路是一种常见的数字显示电路,它可以将数字信号转换为七段数码管可以显示的信号。
在这种电路中,数字信号经过七段译码器解码后,将产生与数字相应的七个片段输出信号,这七个片段用于控制数码管的显示。
该电路由以下几部分组成:1.七段译码器七段译码器是将二进制代码转换为七段数码管显示的芯片。
通常,七段译码器有4位二进制输入和7位输出,每个输出对应一个数码管的片段,称为“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”、“g”,而其余输出为“dp”,作为十进制点的控制器。
2. 7490计数器7490计数器是一种可实现数字信号计数的芯片。
在该电路中,7490计数器与七段译码器相结合,其输出作为七段译码器的输入,使其能够显示数字信号。
3. 7447特殊驱动芯片7447是一种特殊的数码管驱动芯片,与七段译码器配合使用,用于数码管的数码输出。
7447芯片的输出通过NPN晶体管到达数码管的象限管,控制其亮度。
4. 2N3906 PNP晶体管PNP晶体管的输出与七段译码器的输入进行连接,用于控制七段译码器的输出段。
5. 10μF电容电容器用于过滤输入信号,避免噪声产生干扰。
7. 1K电阻电阻用于将输入信号和晶体管之间的电流限制在一个安全范围内。
该电路基于二进制计数,可从0到9逐个显示数字。
在7490计数器和七段译码器之间的输出信号滞后1,可以在保证数字显示正确的情况下使显示更加流畅。
七段译码器通过特殊驱动芯片和PNP晶体管控制数码管的显示,保证显示效果稳定而清晰。
总之,七段译码器显示电路在数字技术中具有广泛的应用,并可通过合理的设计和调试,为数字信号在显示上提供高效而稳定的解决方案。
基于FPGA的七段数码显示译码器的设计
基于FPGA的七段数码显示译码器的设计七段数码显示器是一种常见的显示设备,用于显示数字和一些字母字符。
在FPGA(Field Programmable Gate Array)上设计七段数码显示译码器可以实现数字输入到七段数码显示器的转换,并将对应的控制信号输出到相应的段。
FPGA是一种可编程逻辑设备,具有可重构性和可编程性,因此它可以用来设计各种数字逻辑电路,包括数码显示译码器。
设计一个基于FPGA的七段数码显示译码器需要以下步骤:
1.确定输入和输出:七段数码显示译码器的输入为数字(0-9),输出为七段数码显示器的段控制信号。
2.确定数码管的显示编码:七段数码管的每个段都有对应的编号,常用的编码方式有共阴极和共阳极两种。
确定使用哪种编码方式,决定了段控制信号的输出方式。
3.设计逻辑电路:根据数码管的显示编码和输入数字,设计逻辑电路来生成对应的段控制信号。
可以使用逻辑门、触发器和其他数字逻辑电路组合实现。
4. 编写HDL代码:使用硬件描述语言(如Verilog、VHDL等)编写逻辑电路的描述代码。
代码应包括输入端口、输出端口以及逻辑电路的实现。
5.进行仿真:使用仿真工具对编写的HDL代码进行仿真验证,确保逻辑电路的正确性。
6.确定FPGA芯片:选择适合需求的FPGA芯片,考虑输入输出端口数量、资源利用率以及时钟频率等因素。
7.进行综合:使用综合工具将编写的HDL代码综合为FPGA芯片可识别的级联逻辑门。
8.进行布局布线:使用布局布线工具将综合结果映射到FPGA芯片上的逻辑单元和连线。
9.进行时序分析:使用时序分析工具分析电路中的时序约束,如时钟频率,以确保电路工作正常。
译码显示电路实验报告
译码显示电路实验报告译码显示电路实验报告引言:译码显示电路是现代电子设备中常见的一种电路结构,它能够将数字信号转换为可见的字符或数字形式,广泛应用于计算机、电视、手机等设备中。
本实验旨在通过搭建一个简单的译码显示电路,了解其工作原理并验证其功能。
实验材料:1. 译码器:74LS472. 七段数码管:共阳极或共阴极型3. 可调电源4. 连接线5. 电阻:220欧姆实验步骤:1. 连接电路:将译码器和七段数码管连接起来。
根据译码器和数码管的引脚连接图,将它们正确地连接在一起。
2. 连接电源:将可调电源连接到电路中,确保电源的电压和电流适合译码器和数码管的工作要求。
3. 输入信号:通过拨动开关或其他输入设备,输入一个4位二进制数作为译码器的输入信号。
4. 观察显示:观察七段数码管的显示情况,确认其是否正确显示输入的数字。
实验结果:在实验过程中,我们使用了一个共阳极的七段数码管和一个74LS47译码器。
通过连接电路,我们成功地将译码器和数码管连接在一起,并连接了适当的电源。
在输入一个4位二进制数作为译码器的输入信号后,我们观察到七段数码管正确地显示了对应的数字。
讨论:译码显示电路的核心是译码器,它根据输入信号的不同,将其转换为对应的输出信号,以控制七段数码管的显示。
在本实验中,我们使用的74LS47是一种常见的BCD译码器,它能够将4位二进制数转换为七段数码管的控制信号。
在连接电路时,我们需要根据译码器和数码管的引脚连接图来正确连接它们。
特别要注意译码器的极性,确保其正常工作。
此外,电源的电压和电流也需要根据译码器和数码管的工作要求来调整,以避免损坏电路元件。
在实验中,我们可以通过输入不同的二进制数来观察七段数码管的显示情况。
通过对比输入和输出的对应关系,我们可以验证译码显示电路的功能是否正常。
如果出现显示错误或其他异常情况,我们可以检查电路连接是否正确,以及电源是否正常工作。
译码显示电路不仅仅应用于七段数码管,还可以应用于其他类型的显示设备,如液晶显示屏、LED显示屏等。
七段显示译码器电路设计
七段显示译码器电路设计七段显示译码器是一种重要的数字电路,用于将二进制码转换为七段显示器上的对应数字或字母。
它通常由四个输入引脚和七个输出引脚组成,其中四个输入引脚表示二进制数的四位码,而七个输出引脚控制七段显示器中的各个段是否点亮。
下面是一个简单的七段显示译码器电路设计,它能够将四位二进制码转换为七段显示器所需的控制信号。
首先,我们需要定义一个真值表来描述七段显示器的每个数字或字母的显示信号。
下面是一个常用的真值表示例:输入编号,a,b,c,d,e,f,g--------,-,-,-,-,-,-,-0,1,1,1,1,1,1,01,0,1,1,0,0,0,02,1,1,0,1,1,0,13,1,1,1,1,0,0,14,0,1,1,0,0,1,15,1,0,1,1,0,1,16,1,0,1,1,1,1,17,1,1,1,0,0,0,08,1,1,1,1,1,1,19,1,1,1,1,0,1,1A,1,1,1,0,1,1,1B,0,0,1,1,1,1,1C,1,0,0,1,1,1,0D,0,1,1,1,1,0,1E,1,0,0,1,1,1,1F,1,0,0,0,1,1,1接下来,我们可以根据这个真值表来设计七段显示译码器的逻辑电路。
一个常见的方法是使用四个二-四译码器和一些逻辑门。
每个二-四译码器都有两个输入引脚和四个输出引脚,它将两个二进制数的每一位作为输入,将输出引脚的一些组合置高来实现对应输出数的逻辑。
在我们的设计中,我们可以将四个输入引脚分别连接到四个二-四译码器的输入引脚上,然后将四个输出引脚通过逻辑门连接到七个段的输入引脚上。
最后,我们需要选择适当的逻辑门来实现所需的逻辑。
常见的选择是使用与门和反相器。
与门用于实现多个输入引脚同时为高时将输出引脚置高的逻辑。
反相器则用于将逻辑信号进行反相。
例如,我们可以使用四个与门来实现输入二进制数为0、1、2和3时,对应输出引脚的逻辑。
然后,我们可以使用反相器来实现其他输出引脚的逻辑。
七段数码显示译码器设计
七段数码显示译码器设计七段数码显示译码器是一种电子元件,用于将二进制的数字编码转换为七段数码显示器上相应的数字显示。
七段数码显示器由七个LED灯组成,根据不同的组合来显示0-9的十个数字以及一些特殊字符。
设计一个七段数码显示译码器,可以通过输入二进制编码,使译码器输出相应的数字显示。
译码器的设计主要包括译码器的逻辑电路与输入和输出部分。
逻辑电路是根据七段数码显示器的真值表来设计的,输入部分是连接到译码器的二进制编码,输出部分是连接到七段数码显示器的七个LED灯。
首先,我们可以采用受限自由度的最小逻辑门设计方法来设计译码器的逻辑电路。
该方法是一种将输入变量和输出函数关联的方法,可以设计出逻辑门的最小数量。
在这种方法中,输入变量表示二进制编码的输入,输出函数表示相应的数字显示的输出。
译码器的真值表是一个由输入变量和输出函数组成的表格。
对于一个七段数码显示器,有4个输入变量和7个输出函数。
输入变量可以用A、B、C和D表示,表示四个输入的二进制编码。
输出函数可以用a、b、c、d、e、f和g表示,分别表示七段数码显示器的a、b、c、d、e、f和g七个LED灯。
根据真值表,我们可以确定译码器的逻辑电路。
接下来,我们可以使用布尔代数的方法来推导输出函数的逻辑表达式。
可以使用卡诺图、真值表和逻辑代数等方法来简化逻辑表达式。
具体的推导过程略。
最后,我们可以根据逻辑表达式设计译码器的逻辑电路。
可以使用逻辑门来实现逻辑函数,如与门、或门和非门等。
对于一个有7个输出函数的译码器,需要使用足够数量的逻辑门来实现逻辑函数。
在设计完逻辑电路之后,我们需要将输入和输出部分与逻辑电路连接起来。
输入部分是连接到译码器的二进制编码,输出部分是连接到七段数码显示器的七个LED灯。
可以使用连接器、导线和电阻等元件来完成连接。
综上所述,设计一个七段数码显示译码器需要进行以下几个步骤:确定逻辑电路的真值表,推导输出函数的逻辑表达式,设计逻辑电路,连接输入和输出部分。
实验一七段数码管显示译码器
实验⼀七段数码管显⽰译码器实验⼀七段数码显⽰译码器⼀.实验⽬的:1.设计七段显⽰译码器,并在实验板上验证;2.学习Verilog HDL⽂本⽂件进⾏逻辑设计输⼊;3.学习设计仿真⼯具的使⽤⽅法;⼆.实验内容1.实现BCD/七段显⽰译码器的“ Verilog ”语⾔设计。
说明:7段显⽰译码器的输⼊为:IN0…IN3共5根, 7段译码器的逻辑表同学⾃⾏设计,要求实现功能为:输⼊“ 0…15 ”(⼆进制),输出“ 0…9…F ”(显⽰数码),输出结果应在数码管(共阴)上显⽰出来。
2.使⽤⼯具为译码器建⽴⼀个元件符号3.设计仿真⽂件,进⾏验证。
4.编程下载并在实验箱上进⾏验证。
三.实验原理:7段数码是纯组合电路,通常的⼩规模专⽤IC,如74或4000系列的器件只能作⼗进制BCD码译码,然⽽数字系统中的数据处理和运算都是⼆进制的,所以输出表达都是⼗六进制的,为了满⾜⼗六进制数的译码显⽰,最⽅便的⽅法就是利⽤译码程序在FPGA/CPLD 中来实现。
例如6-18作为7段译码器,输出信号LED7S的7位分别接图6-17数码管的7个段,⾼位在左,低位在右。
例如当LED7S输出为“1101101”时,数码管的7个段g,f,e,d,c,b,a分别接1,1,0,1,1,0,1;接有⾼电平的段发亮,于是数码管显⽰“5”。
这⾥没有考虑表⽰⼩数点的发光管,如果要考虑,需要增加段h,然后将LED7S改为8位输出。
四.实验步骤1.编辑和输⼊设计⽂件新建⽂件夹——输⼊源程序——⽂件存盘2.创建⼯程打开并建⽴新⼯程管理窗⼝——将设计⽂件加⼊⼯程中——选择⽬标芯⽚——⼯具设置——结束设置3.全程编译前约束项⽬设置选择FPGA⽬标芯⽚——选择配置器件的⼯作⽅式——选择配置器件和编程⽅式——选择⽬标器件引脚端⼝状态——选择Verilog语⾔版本4.仿真测试五.实验参考程序module LED(A,LED7S);input [3:0]A;output [6:0]LED7S;reg [6:0]LED7S;always @ (A)begin:case(A)4'b0000: LED7S<=7'b0111111;4'b0001: LED7S<=7'b0000110;4'b0010: LED7S<=7'b1011011;4'b0011: LED7S<=7'b1001111; 4'b0100: LED7S<=7'b1100110; 4'b0101: LED7S<=7'b1101101; 4'b0110: LED7S<=7'b1111101; 4'b0111: LED7S<=7'b0000111; 4'b1000: LED7S<=7'b1111111; 4'b1001: LED7S<=7'b1101111; 4'b1010: LED7S<=7'b1110111; 4'b1011: LED7S<=7'b1111100; 4'b1100: LED7S<=7'b0111001; 4'b1101: LED7S<=7'b1011110; 4'b1110: LED7S<=7'b1111001; 4'b1111: LED7S<=7'b1110001; default: LED7S<=7'b0111111; endcaseendendmodule六.编译仿真结果1.时序仿真:2.延时分析及结果:3.⽣成RTL原理图:4.该实验的配置模式:5.适配板布局图及实验仪IO脚与芯⽚的管脚对应关系和其详细放⼤图⽚:6.⼗六进制逻辑分析:7.计数器和译码器连接电路的顶层⽂件原理图:七.体会思考:通过本次实验对EDA和QUARTER2有了初步的了解,第⼀次上机感觉挺难的,这次对Verilog也有了深⼊了解。
七段数码管显示数字电路
七段数码管显示数字电路学习2008-11-02 15:15:18 阅读2837 评论0 字号:大中小CD4511是一个用于驱动共阴极LED (数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器,特点如下:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
CD4511 是一片CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器,引脚排列如图2 所示。
其中a b c d 为BCD 码输入,a为最低位。
LT为灯测试端,加高电平时,显示器正常显示,加低电平时,显示器一直显示数码“8”,各笔段都被点亮,以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端,低电平时使所有笔段均消隐,正常显示时,B1端应加高电平。
另外CD4511有拒绝伪码的特点,当输入数据越过十进制数9(1001)时,显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端,高电平时锁存,低电平时传输数据。
a~g是7 段输出,可驱动共阴LED数码管。
另外,CD4511显示数“6”时,a段消隐;显示数“9”时,d段消隐,所以显示6、9这两个数时,字形不太美观图3是CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路,若要多位计数,只需将计数器级联,每级输出接一只CD4511 和LED 数码管即可。
所谓共阴LED 数码管是指7 段LED 的阴极是连在一起的,在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取,电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。
用CD4511实现LED与单片机的并行接口方法如下图:(略)CD4511 引脚图其功能介绍如下:BI:4脚是消隐输入控制端,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(消隐)状态,不显示数字。
LT:3脚是测试输入端,当BI=1,LT=0 时,译码输出全为1,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:锁定控制端,当LE=0时,允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在LE=0时的数值。
七段数码显示译码器设计
实验一七段数码显示译码器设计一、实验目的:1.完成七段数码显示译码器的设计,学习组合电路设计;2.学习多层次设计方法。
3.锻炼使用Verilog HDL 语言编程的能力。
二、实验原理:1.七段译码电路时一宗纯组合的逻辑电路,通常是由小型专用的IC门电路组成。
2.七段码输入与输出的原理与真值表关系。
a)输入:七段码输入为四个输入信号,用来表示0000—1111,即表示为十六进制的“0”到“F”。
b)输出:七段码输出为七个输出信号,分别用a,b, c,d,e,f,g七个符号来表示。
一般规定,输出信号为“1”时,它所控制的发光二极管为点亮状态,输出信号为“0”时,它所控制的发光二极管为熄灭状态。
本实验使用的七段数码为共阴极,其电路图如图1所示。
图1 共阴数码管及其电路c)输入与输出关系用思维二进制代码组成十六进制代码,将其用代码显示,表2-1 七段字符显示真值表数码A3 A2 A1 A0 A B C D E F G 对应码(h)0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 7E1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 302 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 6D3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 794 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 335 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5B6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 5F7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 708 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 7F9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 7BA 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 77上,需要进行引脚分配。
一、实验步骤:(1) 创建工程文件(2) 创建原理图设计文档(3) 利用ESC绘制电路图进行功能设计(4) 执行综合(5) 设计测试平台文件(6) 执行功能仿真(7) 执行实现、添加约束文件(8) 执行时序仿真(9) 生产位流文件,配置目标芯片Verilog HDL程序:`timescale 1ns / 1ps//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Company:// Engineer://// Create Date: 18:47:07 03/10/2013// Design Name:// Module Name: ssss// Project Name:// Target Devices:// Tool versions:// Description://// Dependencies://// Revision:// Revision 0.01 - File Created// Additional Comments:////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////module decode_7(a, b, c, d, en, sega, segb, segc, segd,sege,segf,segg );input a, b, c, d, en;output reg sega, segb, segc, segd,sege,segf,segg;reg [1:7] segs;always @(a or b or c or d or en) beginif (en)case ({d, c, b, a})0:segs = 7'b1111110; //01:segs = 7'b0110000;2:segs = 7'b1101101;3:segs = 7'b1111001;4:segs = 7'b0110011;5:segs = 7'b1011011;6:segs = 7'b0011111;7:segs = 7'b1110000;8:segs = 7'b1111111;9:segs = 7'b1110011; //910:segs = 7'b1110111;//1011:segs = 7'b0011111;12:segs = 7'b1001110;13:segs = 7'b0111101;4:segs = 7'b10011111;15:segs = 7'b1000111;15default segs = 7'bx;endcaseelsesegs = 7'b0;{sega, segb, segc, segd,sege,segf,segg} = segs; endEndmodule实验过程中得到的图片:实验体会:本次实验通过对FPGA实验平台的使用,Verilog HDL语言有了一定的理解与认识,但在很多地方没有很好的熟练度,在以后的学习中还要好好的熟悉之。
7448译码与数码管显示电路
7448译码与数码管显示电路1。
7448显示译码器7448 BCD-七段显示译码器具有16引脚.a,b,c,d,e,f,g接数码显示管a,b,c,d,e,f,g:引脚16引脚接5v电源,8引脚接地,LT,RBI,BI/RBO引脚接5v电源,这里5v电源代表逻辑1。
7,1,2,6引脚(对应BCD码的1,2,4,8位)叫BCD码的输入端7448译码器的引脚图7段显示译码器7448是输出高电平有效的译码器,其真值表如下图。
7448译码器的真值表7448除了有实现7段显示译码器基本功能的输入(DCBA)和输出端外,7448还引入了灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI),以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出(BI/RBO)端. 由7448真值表可获知7448所具有的逻辑功能:(1)7段译码功能(LT=1,RBI=1)在灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI)都接无效电平时,输入DCBA经7448译码,输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号,显示相应字符.除DCBA = 0000外,RBI也可以接低电平,见表1中1~16行。
(2)消隐功能(BI=0)此时BI/RBO端作为输入端,该端输入低电平信号时,表1倒数第3行,无论LT 和RBI输入什么电平信号,不管输入DCBA为什么状态,输出全为“0",7段显示器熄灭。
该功能主要用于多显示器的动态显示. (3)灯测试功能(LT = 0)此时BI/RBO端作为输出端,端输入低电平信号时,表1最后一行,与及DCBA输入无关,输出全为“1”,显示器7个字段都点亮.该功能用于7段显示器测试,判别是否有损坏的字段.(4)动态灭零功能(LT=1,RBI=1)此时BI/RBO端也作为输出端,LT 端输入高电平信号,RBI 端输入低电平信号,若此时DCBA = 0000,表1倒数第2行,输出全为“0”,显示器熄灭,不显示这个零。
DCBA≠0,则对显示无影响.该功能主要用于多个7段显示器同时显示时熄灭高位的零.2。
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数字显示译码器
在数字系统中,常需要将数字、文字或符号等直观地显示出来。
能够显示数字、文字或符号的器件称为显示器。
数字电路中的数字量都是以一定的代码形式出现的,所以这些数字量要先经过译码,才能送到显示器去显示。
这种能把数字量翻译成数字显示器所能识别的信号的译码器为数字显示译码器。
数字显示器有多种类型。
按显示方式分,有字型重叠式、点阵式、分段式等。
按发光物质分,有半导体显示器,又称发光二极管(LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。
目前应用较广泛的是由发光二极管构成的七段数字显示器。
①七段数字显示器
图6-53为发光二极管构成的七段数字显示器。
它是将七个发光二极管(小数点也是一个发光二极管,共八个)按一定的方式排列起来,七段a、b、c、d、e、f、g(小数点DP)各对应一个发光二极管,利用不同发光段的组合,显示不同的阿拉伯数字。
(a)(b)
图6-53 七段数字显示器
(a)数字显示器(b)显示的数字
根据七个发光二极管的连接形式不同,七段数字显示器分为共阴极和共阳极接法两种。
(a)(b)
图6-54 七段数字显示器的内部接法
(a)共阳极(b)共阴极
图6-54(a)是共阳极接法,它是将七个发光二极管的阳极连在一起作公共端,使用时要接高电平。
发光二极管的阴极经过限流电阻接到输出低电平有效的七段译码器相应的输出端。
图6-54(b)所示是共阴极接法,它是将七个发光二极管的阴极连在一起作公共端,使用时要接低电平。
发光二极管的阳极经过限流电阻接到输出高电平有效的七段译码器相应的输出端。
改变限流电阻的阻值,可改变发光二极管电流的大小,从而控制显示器的发
光亮度。
② 七段显示译码器74LS48
由七段显示器可知,要显示十进制数字,就必须将十进制数的代码进行译码,译码后的输出电流点亮相应的字段。
七段显示译码器可以完成上述的译码功能。
配合各种七段显示器有多种七段显示译码器。
适用于共阴极显示器的有74LS48、74LS49等;适用于共阳极显示器的有74LS47等。
七段显示译码器74LS48是常用的、具有驱动能力的集成七段显示译码器。
图6-55 是74LS48 的引脚排列图,图6-56是 其示意图,表6-28是其真值表。
图6-55 74LS48 引脚排列图 图6-56 74LS48示意图
表6-28 七段显示译码器74LS48逻辑功能表
由表6-28可知,A 3 A 2 A 1 A 0 为显示译码器的输入端,Y a ~Y g 为输出端,输出
高电平有效,可以直接驱动共阴极显示器。
如,当输入为0101时,译码输出Y a 、Y c 、Y d 、Y f 、Y g 为1,其他为0,点亮共阴极七段显示器的a 、c 、d 、f 、g 段,显
示器显示数字5。
74LS48除了输入、输出端外,还设置了一些辅助控制端:试灯输入LT 、灭零输入RBI 、灭灯输入/灭零输出RBO BI /。
下面结合功能表介绍74LS48的工作情况及这些辅助控制端的作用。
① 正常译码显示:从功能表的1~10行可见,只要1=LT ,1/=RBO BI ,译码器方可对输入为十进制0~9的对应二进制码0000~1001进行译码,产生显示器显示0~9所需的七段显示码。
② 试灯输入LT :本输入端用于测试显示器的好坏,低电平有效。
从功能表的最后1行可见,当0=LT ,1/=RBO BI ,无论输入怎样,若七段均完好,Y a ~Y g 输出全为1,显示器的七段应全亮。
③ 灭零输入端RBI :本输入端用于消隐无效的0,低电平有效。
比较功能表的第1行和倒数第2行可见:当1=LT ,而输入为0的二进制码0000时,只有当1=RBI 时,才产生0的七段显示码;如果此时0=RBI ,则译码器的Y a ~Y g
输出全为0,该位输出不显示,即0字被熄灭,且使0/=RBO BI 。
当输入不为0时,该位正常显示。
④ 灭灯输入/灭零输出RBO BI /:这是一个双功能的输入/输出端。
可以作输入端,也可以作输出端使用。
作输入端使用时,当0=BI ,不管输入如何,显示器不显示数字;作输出端使用时,当1=LT ,且0=RBI ,译码输入A 3 A 2 A 1 A 0=0000时,RBO =0,用以指示该位正处于灭零状态。
将RBO BI /和RBI 配合使用,可以实现多位数码显示系统的灭0控制。
图6-57 所示的多位数码显示系统中,只需在整数部分把高位的RBO 与低位的RBI 相连,在小数部分将低位的RBO 与高位的RBI 相连,就可以把前后多余的0熄灭。
整数部分只有高位是0,且被熄灭的情况下,次高位才有灭0输入信号。
同理,小数部分只有低位是0,且被熄灭的情况下,次低位才有灭0输入信号。
如可显示为。
图6-57 具有灭零控制的数字显示系统
参考资料:数电P74-86。