在数字电路中常常要把数据或运算结果通过半导体数码管,液晶数码管和荧光数码管,用十进制数显示出来。
1.半导体数码管
半导体数码管(或称LED数码管)的基本单元是PN结,目前较多采用磷砷化镓做成的PN结,当外加正向电压时,就能发出清晰的光线。单个PN结可以封装成发光二极管,多个PN结可以按分段式封装成半导体数码管,其管脚排列如下图所示。发光二极管的工作电压为1.5-3V,工作电流为几毫安到十几毫安,寿命很长。
半导体数码管将十进制数码分成七个字段,每段为一发光二极管,其字型结构如上图所示。选择不同字段发光,可显示出不同的字形。例如,当a,b,c,d,e,f,g七个字段全亮时,显示出8;;b,c段亮时,显示出1。
半导体数码管中七个发光二极管有共阴极和共阳极两种接法,如图21.10.5所示。
前者,某一字段接高电平时发光;后者,接低电平时发光。使用时每个管要串联限流电阻。
2.七段显示译码器其功能是把“8421”二-十进制代码译成对应于数码管的七个字段信号,驱动数码管,显示出相应的十进制数码。如果采用共阳极数码管,则七段显示译码器的功能表如下表所示;如采用共阴极数码管,则输出状态应和下表所示的相反,即1和0对换。下表所列举的是CT74LS247型译码器的功能表。它有四个输入端,,,和七个输出端-(低电平有效),后者接数码管七段。此外,还有三个输入控制端,其功能如下:
(1) 试灯输入端 用来检验数码管的七段是否正常工作。当=1, =0时,无论,,,为何种状态,输出-均为0,数码管七段全亮,显示“8”字。
(2) 灭灯输入端 当=0,无论其他输入信号为何状态,输出-均为1,七段全灭,无显示。
(3)灭0输入端 当=1,=1,=0,只有当=0000时,输出-均为1,不显示“0”字;这时,如果=1,则译码器正常输出,显示“0”。当为其他组合时,不论为0或1,译码器均可正常输出。此输入控制信号常用来消除无效0。例如,可消除000.001两个0,则显示出0.001.
功能和十进制数 | 输入 | 输出 | 显示 | ||||||||||||
试灯 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | g | |||||
灭灯 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 全灭 | ||||||
灭0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 灭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 |
上述三个输入控制端均为低电平有效,在正常工作时均接高电平。下图是CT74LS247型译码器和共阳极BS204型半导体数码管的连接图。