7段显示

第7章 - 数字集成电路

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零件和材料

  • 4511 BCD-to-7seg闩锁/解码器/驱动器(无线电小屋目录#900-4437)
  • 常规阴极7段LED显示屏(无线电小屋目录#276-075)
  • 八个位置DIP开关(无线电小屋目录#275-1301)
  • 四个10kΩ电阻
  • 七个470Ω电阻
  • 一台6伏电池

警告!4511 IC是CMOS,因此对静电敏感!

交叉参考

电路中的课程,第4卷,第9章:“组合逻辑功能

学习目标

  • 如何使用4511 7段解码器/显示驱动程序IC
  • 获得BCD代码的熟悉
  • 如何使用7段LED程序集来创建十进制数字显示
  • 如何识别和使用“有效低”和“有效高”逻辑输入

原理图,示意图

插图

指示

该实验更像是对4511解码器/显示驱动器IC的引入,而不是如何从较低级别组件“积累”数字功能的课程。由于7段显示器非常数字设备的常见组件,熟悉它们后面的“驾驶”电路很好,4511是典型驱动器IC的一个很好的例子。

其操作原理是输入四位BCD(二进制编码的小数)值,并激励适当的输出线,以在7段LED显示屏上形成相应的十进制数字。BCD输入被指定为A,B,C和D,以便从最小意义到最重要的。

输出标记为A,B,C,D,E,F和G,每个字母对应于7段显示的标准化段指定。当然,由于每个LED段都需要自己的掉线电阻,因此必须使用七个470Ω电阻在4511的输出端子和显示单元的相应端子之间串联放置。

大多数7段显示器还提供小数点(有时两个!),单独的LED和终端指定为其操作。显示单元内的所有LED在一侧彼此共用,无论是阴极还是阳极。4511显示驱动器IC需要共阴极7段显示单元,因此这是这里使用的。

在构建电路和施加电源之后,在二进制计数序列(0000至1111)中操作四个开关,注意到7段显示。0000输入应导致十进制“0”显示,0001输入应导致十进制的“1”显示,依此类推1001(十进制“9”)。会发生什么二进制数字1010(10)到1111(15)?在4511 IC上读取数据表,并查看制造商指定的操作以上输入值9的操作。

在BCD代码中,1010,111,1100,1101,1110或1111没有真正的含义。这些是超出单个十进制数字范围之外的二进制值,因此在BCD系统中没有功能。建立4511 IC以识别此操作,并相应地输出(或未输出!)。

4511芯片上的三个输入已永久连接到VDD.或地面:“灯泡测试”,“消隐输入”和“锁存启用”。要了解这些输入,请卸下将它们连接到电源轨道的短跳线(一次!),并更换可到达的更长的跳线其他电源轨道。

例如,拆下将“锁存使能”输入(引脚#5)连接到地的短跳线,并用长跳线更换,可以一直到VDD.电源轨道。实验使该输入“高”和“低”,在使用四个输入开关更改BCD码时,在7段显示器上观察结果。

在您了解到输入的功能是什么之后,将其连接到电源轨,从而实现正常操作,然后继续进行下一个输入(“灯泡测试”或“消隐输入”)。

再次,制造商的数据表将是对这三个投入中的每一个的目的的信息。请注意,“灯泡测试”(LT)和“消隐输入”(BI)输入标签是用缩写的布尔互补栏编写的。

栏符号将这些输入指定为活跃低,意味着您必须制作每个“低”,以便调用其特定功能。使一个有效的输入“高”位置,特别输入到一个“被动”状态,其中不会调用其功能。相反,“锁存启用”(LE)输入没有写入其缩写的互补条,相应地显示其在原理图中连接到地(“低”),以便不调用该功能。

“锁存启用”输入是一个活跃高输入,这意味着它必须“高”(连接到V.DD.)为了调用其功能。