在數(shù)字電路中常常要把數(shù)據(jù)或運算結果通過半導體數(shù)碼管,液晶數(shù)碼管和熒光數(shù)碼管,用十進制數(shù)顯示出來。
1.半導體數(shù)碼管
半導體數(shù)碼管(或稱led數(shù)碼管)的基本單元是pn結,目前較多采用磷砷化鎵做成的pn結,當外加正向電壓時,就能發(fā)出清晰的光線。單個pn結可以封裝成發(fā)光二極管,多個pn結可以按分段式封裝成半導體數(shù)碼管,其管腳排列如下圖所示。發(fā)光二極管的工作電壓為1.5-3v,工作電流為幾毫安到十幾毫安,壽命很長。
半導體數(shù)碼管將十進制數(shù)碼分成七個字段,每段為一發(fā)光二極管,其字型結構如上圖所示。選擇不同字段發(fā)光,可顯示出不同的字形。例如,當a,b,c,d,e,f,g七個字段全亮時,顯示出8;;b,c段亮時,顯示出1。
半導體數(shù)碼管中七個發(fā)光二極管有共陰極和共陽極兩種接法,如圖21.10.5所示。
前者,某一字段接高電平時發(fā)光;后者,接低電平時發(fā)光。使用時每個管要串聯(lián)限流電阻。
2.七段顯示譯碼器其功能是把“8421”二-十進制代碼譯成對應于數(shù)碼管的七個字段信號,驅動數(shù)碼管,顯示出相應的十進制數(shù)碼。如果采用共陽極數(shù)碼管,則七段顯示譯碼器的功能表如下表所示;如采用共陰極數(shù)碼管,則輸出狀態(tài)應和下表所示的相反,即1和0對換。下表所列舉的是ct74ls247型譯碼器的功能表。它有四個輸入端,,,和七個輸出端-(低電平有效),后者接數(shù)碼管七段。此外,還有三個輸入控制端,其功能如下:
(1) 試燈輸入端 用來檢驗數(shù)碼管的七段是否正常工作。當=1, =0時,無論,,,為何種狀態(tài),輸出-均為0,數(shù)碼管七段全亮,顯示“8”字。
(2) 滅燈輸入端 當=0,無論其他輸入信號為何狀態(tài),輸出-均為1,七段全滅,無顯示。
(3)滅0輸入端 當=1,=1,=0,只有當=0000時,輸出-均為1,不顯示“0”字;這時,如果=1,則譯碼器正常輸出,顯示“0”。當為其他組合時,不論為0或1,譯碼器均可正常輸出。此輸入控制信號常用來消除無效0。例如,可消除000.001兩個0,則顯示出0.001.
功能和十進制數(shù) 輸入 輸出 顯示
試燈 0 1 0 0 0 0 0 0 0 g
滅燈 0 1 1 1 1 1 1 1 全滅
滅0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 滅0
0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1
2 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2
3 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3
4 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 4
5 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 5
6 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 6
7 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 7
8 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8
9 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 9
上述三個輸入控制端均為低電平有效,在正常工作時均接高電平。下圖是ct74ls247型譯碼器和共陽極bs204型半導體數(shù)碼管的連接圖。