Circuite numerice integrate - porți logice - decodificator BCD 7 segmente

Definiţii

Decodificatorul este un circuit digital proiectat pentru a detecta prezenţa unei stări digitale particulare.

Display-ul cu 7 segmente este un vector de 7 diode emiţătoare de lumină (LED) independent controlate, sau elemente ale unui display cu cristale lichide (LCD), aşezate sub forma cifrei 8, care poate fi folosit pentru afişarea cifrelor zecimale sau a unor caractere, prin aprinderea segmentelor corespunzătoare.

Display-ul de tip anod este un display 7 segmente, unde anodul fiecărui LED este conectat la sursa de alimentare. Fiecare segment este iluminat de primirea unui LOW logic la catod.

Display-ul de tip catod este un display 7 segmente, unde toţi catozii LED-urilor sunt conectaţi împreună la masă. Iluminarea fiecărui segment se produce la primirea unui HIGH logic la anod.

Funcţii ale decodificatoarelor

Funcţia generală a unui decodificator este aceea de a activa una sau mai multe ieşiri ale circuitului atunci când are loc detecţia unei stări logice particulare. Cel mai simplu decodificator este o singură poartă logică, de exemplu de tip NAND sau AND, ale cărei ieşiri se activează numai când toate intrările sunt HIGH. Combinată cu diferite porţi de tip inversiune, o poartă NAND sau AND poate detecta orice combinaţie binară ale valorilor de intrare.

O extensie la acest tip de decodificator este un dispozitiv ce poate să conţină mai multe astfel de porţi, fiecare dintre ele răspunzând la o diferită stare de intrare. De obicei, pentru o intrare n-bit, este nevoie de 2n porţi logice, fiecare decodificând o combinaţie diferită a valorilor de intrare. Un exemplu al unui astfel de circuit ar fi un dispozitiv BCD cu 4 intrări şi 10 ieşiri, fiecare fiind activată pentru o intrare diferită BCD.

Unele tipuri de decodificatoare transformă intrările binare în alte forme, ca de exemplu decodificatoarele care „dirijează“ display-urile 7 segmente. În acest caz, decodificatorul are câte o ieşire pentru fiecare segment al display-ului Aceste segmente sunt iluminate în combinaţii unice în funcţie de fiecare cod de intrare.

Note experimentale

Un display cu 7 segmente, aşa cum este prezentat în figura alăturată, constă în 7 segmente luminoase, cum ar fi LED-urile, aranjate sub forma cifrei 8. Segmentele sunt numerotate convenţional de la a la g, începând cu partea superioară a cifrei şi încheind cu centrul acesteia, ordinea numerotării urmărind mişcarea acelor de ceasornic.

În momentul folosirii cu scopul afişării unor cifre, diferitele segmente sunt iluminate aşa cum este arătat în figura de mai jos. De exemplu, pentru afişarea cifrei 0, toate segmentele, cu excepţia segmentului g, sunt pornite. În mod asemănător, pentru afişarea cifrei 1, numai segmentele b şi c vor fi luminate.

Termeni cheie

BCD ( Binary Coded Decimal) reprezintă un cod în care fiecare cifră individuală a unui număr zecimal este reprezentată de un număr binar pe 4 biţi (ex. 90510 = 1001 0000 01012 (BCD)).