Токхейм Р. - Основы цифровой электроники (1988)(ru) (775262), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Если подать сигнал на его десятичный вход 3, то встроенная логическая схема даст на выходе число 0011, представленное в двоично-десятичном коде, как это и показано на рисунке. В1яфратор ариорате- теВ 1 — 4 Вкадиак аоориак иаиекк Выкодиые иидииаторы Более подробно рассматриваемый шифратор изображен на рис. 5.5„б — это схема подключения, прилагаемая фирмой-нзготовителем )с!В11опа! Беппсопс(пс1ог к выпускаемой микросхеме шифратора приоритетов 74147. Заметьте, что как на входах (от 1 до 9), так и на выходах (от А до 17) изо- Шаератор ариорите- теа 74147 ДВСЯТИВНЬЕ Соиотсесыеыт нь Й,Цесятиииые КОД 8421 ВИСЛВ КОД ИИСЯВ Рнс.
5.4. Цифрояая электронная система. ГЛАВА 5 Выкад аноде В421 о о 8 оае ри хо« Лмгкекеацик б О / В С В Омго В ли Ьк сои б Рис. 5.5. о- шифратор на 10 входов и 4 выхода; б -схема расположения выволов микросхемы гпифратара 74147 !средаотавлеиа фирмой Навала! Яеш!саабпс1аг1; в †табли истинности для шифратора 74147 !цредаставлена фирмой Нааапа1 Беш!сопбпсгаг7 «раегик: х Ниэк!!Й ицилег«ий !!«г«ж~~~ . я '- ~с«ок««е аралы Выполняя следующие задания, проверьте, хорошо ли вы ус- воили изложенный материал.
б бражены кружки. Эти кружки означают, что для микросхемы шифратора 74147 аюпивными входами являются сигналы НИЗКОГО логического уровня, а активными выходами — также сигналы НИЗКОГО логического уровня. Таблица истинности для данного шифратора приоритетов приведена на рис. 5.5,в. Заметьте, что только НИЗКИЕ логические уровни (обозначенные в таблице буквой Ь) активируют соответствующие выходы. Активное состояние выходов в ИС этого типа также соответствует НИЗКОМУ уровню.
Обратите внимание на то, что в последней строке таблицы истинности на рис. 5.5,в уровень Е (логический О) на входе 1 активизирует только выход А (самый младший бит четырехбитовой группы). Микросхема 74147, изображенная на рис. 5.5,б, помещена в корпус типа В!Р с 16 выводами.
Эта ИС вю!ючает в себя 30 логических элементов, реализующих необходимые функции, |2! КОДЫ, ШИФРАТОРЪ! И ДЕШИФРАТОРЫ 8. Микросхема шифратора 74147 на рис. 5.5 имеет активные входы (ВЫСОКОГО, НИЗКОГО) уровня и активные выходы (ВЫСОКОГО, НИЗКОГО) уровня. 9.
Какой логический уровень будет иметь каждый из четырех выходов (см. рис. 5.5), если сигнал НИЗКОГО уровня подается только на вход 7 микросхемы шифратора 74147? !О. Что означает кружок на входе 4 на рис. 5.5,6 у выхода 1 микросхемы 74147? 5.5. Семисегментные индикаторы на светодиодах Семисегментный ннликатор на света- дивдвк Система, показанная на рис. 5.4, иллюстрирует процесс решения часто встречающейся задачи декодирования чисел в машинном представлении для получения их десятичных эквивалентов.
Очень распространенным выходным устройством отображения десятичных чисел является семисегментный индикатор. Семь сегментов индикатора обозначены на рис. 5.6,а буквами от а до у. Способ изображения десятичных цифр от О до 9 показан на рис. 5.6, 6.
Например, если светятся только сегменты а, Ь и с, то на индикаторе появляется десятичная цифра 7. Если светятся все сегменты от а до д, то появляется десятичная цифра 8. б Рнс. 5.7. Рнс. 5.6. Несколько широко применяемых семисегментных индикаторов в корпусах различных типов показано на рис. 5.7,п. Один из таких семисегментных индикаторов выполнен на светодиодах (рис.
5.7,а) и заключен в корпус типа ад!Р с 14 [! ! ~~~~с 4=ЯО! и обозна гения сегментов; б -десяти гные книга, выс- веянваемые на стандартном семисегментном индика- торе. в д|а ~!',.:.....:,.'4~ в д| а б (',ККюйь~~~'~~~'. |8,:::~':,8 6. а -семиссгментныи индикатор иа светодиодах в корпусе О|Р; б широко применяемый корпус для одноразрялного индикатора с !О выводами; в — корпус лля миогоразрялного индикатора.
Заметьте положение вывода |. Выводы пронумерованы против гасовой стрелки, иаяииая с вывода |, если смотреть на семисегментный инликатор сверку. узз ГЛАВА 3 выводами. Другой одноразрядный семисегментный светодиодный индикатор изображен на рис. 5.7,б. Этот индикатор помещается поперечно в более широкий корпус типа хд1Р. Наконец, на рис.
5.7, в, показан многоразрядный индикатор на светодиодах, широко используемый в цифровых электронных часах. Семисегментный индикатор можно сконструировать и так, что каждый сегмент будет представлять собой тонн й л р кую нить накала. Прибор этого типа носит название накального индикатора и подобен обычным лампам накаливания. Еще один тип индикатора представляет собой газоразрндную врубку, работающую при высоких напряжениях.
Этот индикатор отличается оранжевым свечением. Флуоресцентный индикатор дает зеленоватое свечение и работает при низких напряжениях. В более современных индиканюрах на жидких крисп!аллах высвечиваются цифры черного или серебристого цвета. Широко распространенные светодиодные индикаторы обладают характерным красноватым свечением. Основной частью светодиода является диод с плоскостным р — н-переходом. Когда диод включен в прямом направлении, через р-н-переход протекает ток и возникает излучение, которое фокусируется пластмассовой линзой, чтобы его можно было легко наблюдать. Многие светодр диоды изготовляются из арсенида галлия (С!аАЕ) и некоторых аналогичных материалов.
Светодиод !ЕО Он — ВВ 1 Газоразрядкмг трубка Флуоресцентный ин- дия втор Индикатор нв:кадка» кристаллах (ЖКИ) 1 г — ЗЕМЛЯ Квгсдннв входи Общим внпс : ЗЕМЛЯ е-схема включения одного светодиода; б-схема соединений в семисегментном индикаторе на сястодиодах с обпзим анодом; е — управление работой семисегментною инпикатора при помопм переключателей. !2з колы, шпорлторы и людпФРАТОРы Ограиичиваыший ре- Зги го!г Семисегментный ин- дикатор на свего- диолат с евшим ано- дом Ииликаторный формиргматель Семнсемеитный де- шнфраторформнрв- ватель Выполняя сг!едуюи)ие задания, проверыпе, хорошо ди вы ус- воили из !озгсенпые! л!от!риал. Схема для проверки работы одного светодиода приведена на рис.
5.8,а. Когда ключ ЯЪ'! замкнут, ток от источника с напряжением 5 В течет через светодиод, вызывая его свечение. Последовательно включенный резистор ограничивает ток до уровня примерно 20 мА. Без о! раничивающеео резистора светодиод может выйти из строя. Обычно на выводах светодиодов при излучении допускается напряжение не более ),7 В. Как и всякий диод, светодиод чувствителен к полярности приложенного напряжения. Следовательно, катод (К) должен быть подключен к отрицательному полюсу источника питания (ЗЕМЛЕ), а анод (А) к е!'о положительному полюсу. Устройство семисегментного индикатора на светодиодах показано на рис.
5.8, б. В каждом се! менте (от а до д) содержится один свегодиод, имеющий ца рисунке соответствующее обозначение. В показанном светодиодном индикаторе (СДИ) аноды всех светодиолов соединены вместе и подключены с правой стороны индикатора к одному выводу (общему аноду). Входы с левой стороны ведут к различным сегментам индикатора. Прибор на рис. 5.8,б, такиле образом, оттюсится к селеисегментным индикаторам ни светодиодах с общим анодом.
Приборы этого типа существуют также и в виде схемы с общим катодом. Чтобы понять, каким образом сегменты индикатора активизируются и начинают светиться, рассмотрим схему на рис. 5.8,в. Если в замкнутом состоянии находится ключ Ь, ток течет от ЗЕМЛИ через ограничивающий резистор к сегменту нЬ» светодиода и через общий анод .к источнику питания. При этом будет излучать только сегмент Ь. Предположим теперь, что вы хотите высветить на индикаторе (см.
рис. 5.8,в) десятичную цифру 7. В этом случае нужно замкнуть ключи а, Ь и с, чтобы светились сегменты а, Ь и с. При этом на индикаторе появится цифра 7. Подобно этому, если нужно высветить десятичную цифру 5, необходимо замкнуть ключи а, с, г), ) и д. Эти пять ключей заземлят соответствуютцие выводы сегментов, и на индикаторе появится цифра 5. Заметьте, что для активизации светодиодных сегментов необходим потенциал ЗЕМЛИ (потенциал НИЗКОГО лоптческого уровня). Для управления работой семисегментного индикатора на рис.
5.8,в мы использовали механические перключатели. Обычно же сипталы, необходимые для управления сегментами индикатора, обеспечиваются соответствующими ИС. Такая ИС называется инднкагпорным форлеировате !ел!. На практике этот формирователь обычно помещается в общий корпус с дешифратором, вследствие че!о принято говорить о семи! егментных дешифрагпора х-формирователях. 124 ГЛАВА 5 11. Если сегменты а, с, 4), 1' и д (рис.
5.б,а) будут светиться, на семисегментном индикаторе появится десятичная цифра 12. Семисегментный прибор с зеленоватым свечением является (флуоресцентным индикатором, накальным индикатором, индикатором на жидких кристаллах, индикатором на светодиодах). 13. Сокращенное наименование СДИ относится к а сокращение ЖКИ означает 14. Если ключи Ь и с на рис. 5.о,в замкнуты, светятся сегменты и .... Этот семисегментный (СДИ, ЖКИ) будет показывать десятичную ци- фру 5.6. Дешифраторы Денгифрапзор, подобно шифратору, служит для преобразования кодов. На рис. 5.4 показаны два дешифратора, используемые в одной системе.
Дешифраторы переводят код ()421 в код семисегментного индикатора, обеспечивающий свечение соответствующих сегментов. На индикаторе при этом появляется десятичное число. На рис. 5.9 показано, как двоично-десятичное число 0101 подается на вход дешифратора-формировапзеля, преобразующего длончно-десятичный код е семисегменпзный код. Дешифратор активизирует выходы а, с, г(, 1 и д и заставляет светиться сегменты, отмеченные на рис. 5.9. При этом на индикаторе появляется десятичное число 5. Дешифраторы могут работать с несколькими персменными, представленными в различных кодах, как это ил- Дешифратор-фврмиревательч иреабразутамий код 8421 в семисегментный Деимфратвр-фармвраавтель, иреебразуюший код 8421 в семисегментный на ангине аитегральвей ттл-скемы 7447А лес|а чыс Десатичиые Рвс.
5.9. л'вравленне работой семисегментного индикатора Ври немощи лсн5ифратора, КОДЫ, ШИФРАТОРЫ И ДСШИФРАТОРЫ Выкод Код 8421, или «сд с иабьпкои 3, или Десятичное ~испо ~ 7"'1 1,— --Я1~90~313О ~~О Деи Фовг" о Я ~ Рас. 540. Топочная блок-схема дешафраторгь Заметьте, что на вход можно подать числа в коде 8421, коде с избытком 3 и коде Грея. люстрируется на рис. 5.10. Обратите внимание на то, что одна и та же блок-схема на рис.
5.10 использована в качестве дешифратора кода 8421, кода с избытком 3 н кода Грея. Дешифраторы, подобно шифраторам, являются комбинационными логическими схемами с несколькими входами и выходами. Большинство дешифраторов содержит от 20 до 50 логических элементов. В большинстве случаев шифраторы и дешифраторы выполняются в корпусах ИС раздельно. Выполняя следующие задания, проверьте, хорошо ли вы усвоили изложенный материал. 15.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
