在數(shù)字電路中常常要把數(shù)據(jù)或運(yùn)算結(jié)果通過半導(dǎo)體數(shù)碼管,液晶數(shù)碼管和熒光數(shù)碼管,用十進(jìn)制數(shù)顯示出來。
1.半導(dǎo)體數(shù)碼管
半導(dǎo)體數(shù)碼管(或稱led數(shù)碼管)的基本單元是pn結(jié),目前較多采用磷砷化鎵做成的pn結(jié),當(dāng)外加正向電壓時(shí),就能發(fā)出清晰的光線。單個(gè)pn結(jié)可以封裝成發(fā)光二極管,多個(gè)pn結(jié)可以按分段式封裝成半導(dǎo)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(dǎo)體數(shù)碼管將十進(jìn)制數(shù)碼分成七個(gè)字段,每段為一發(fā)光二極管,其字型結(jié)構(gòu)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(dāng)a,b,c,d,e,f,g七個(gè)字段全亮?xí)r,顯示出8;;b,c段亮?xí)r,顯示出1。
半導(dǎo)體數(shù)碼管中七個(gè)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(shí)發(fā)光;后者,接低電平時(shí)發(fā)光。使用時(shí)每個(gè)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(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的七個(gè)字段信號(hào),驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管,顯示出相應(yīng)的十進(jìn)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(yīng)和下表所示的相反,即1和0對(duì)換。下表所列舉的是ct74ls247型譯碼器的功能表。它有四個(gè)輸入端,,,和七個(gè)輸出端-(低電平有效),后者接數(shù)碼管七段。此外,還有三個(gè)輸入控制端,其功能如下:
(1) 試燈輸入端 用來檢驗(yàn)數(shù)碼管的七段是否正常工作。當(dāng)=1, =0時(shí),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(dāng)=0,無論其他輸入信號(hào)為何狀態(tài),輸出-均為1,七段全滅,無顯示。
(3)滅0輸入端 當(dāng)=1,=1,=0,只有當(dāng)=0000時(shí),輸出-均為1,不顯示“0”字;這時(shí),如果=1,則譯碼器正常輸出,顯示“0”。當(dāng)為其他組合時(shí),不論為0或1,譯碼器均可正常輸出。此輸入控制信號(hào)常用來消除無效0。例如,可消除000.001兩個(gè)0,則顯示出0.001.
功能和十進(jìn)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(gè)輸入控制端均為低電平有效,在正常工作時(shí)均接高電平。下圖是ct74ls247型譯碼器和共陽極bs204型半導(dǎo)體數(shù)碼管的連接圖。