显示解码器

　　表现解码器是二进制解码器的一种，在上一篇文章中讨论过，其主要目标是驱动显示器。是以，它是一种组合逻辑电路，将输出的二进制数据转换为响应数目的输出线，这些输出线连接到显示器以表现十进制或十六进制数等信息。二进制或数字解码器将一种方式的二进制数据转换为由其逻辑性能界说的另一种方式，而且以 IC 封装的方式在贸易上可用。最常见的数字解码器是二进制编码十进制 (BCD) 到 7 段表现解码器，用于表现 BCD 数字的十进制和十六进制数字。七段显示器，顾名思义，分为七 (7) 个段，每一个段由一个能够自力关上或封闭的发光二极管 (LED) 构成。亮起的段的组合组成从“0”到“9”的十进制数或从“A”到“F”的十六进制数。比方，市售的TTL封装74LS47是BCD转7段译码器IC。
　　7段显示器

　　罕见的 LED 有两个端子，即阳极和阴极，是以，7 段显示器的每一个段 (LED) 有两个端子。为了缩小电线，此中一个端子坚持共用，别的电线用于操纵特定段。这使得总共有八 (8) 个输出连贯，此中七 (7) 个用于操纵，一 (1) 个是连接到电源正极或负极端子的公共线。在大多数 7 段显示器中，存在附加输出来表现小数点 (DP)。依据罕见端子的分歧，7段显示器可分为如下几类：共阳极显示器在这种范例的 7 段显示器中，所有七 (7) 段的阳极连贯在一起，并连接到逻辑“高”或正极电源端子。而后经由过程将其阴极端子连接到逻辑“低”或地来点亮每一个段。共阴极显示器在这种范例的 7 段显示器中，所有七 (7) 段的阴极连贯在一起，并连接到逻辑“低”或接地端子。而后经由过程将其阳极端子连接到逻辑“低”或地来点亮每一个段。

　　共阳极和共阴极配置图 1：共阳极和共阴极 7 段显示器

　　上述共阳极或共阴极设置都可用于在七段显示器上表现十进制和十六进制值。7段表现花样下图中，7 段显示器的花样表现了每一个段的地位。这些段被指定为“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”和“g”。为了在其上表现数字“1”，“b”和“c”段将仅被点亮。异样，为了表现数字“7”，“a”、“b”和“c”段将响应地被点亮。将遵照沟通的模式来表现其余数字和字母值，而且能够天生真值表，解释表现字母数字值所需的发光段的组合。

　　7段图2：7段表现花样

　　7段真值表

　　7段真值表图 3：7 段真值表

　　7 段数字图 4：应用 7 段表现的数字
　　从上面的真值表能够看出，统共需求八 (8) 个输出连接来将二进制值表现为 0 到 9 或从 A 到 F 的字母。因为每一个段由一个 LED 构成，当照亮。是以，表现数字“1”需求“b”和“c”两段照明，（2X20mA）的总电流为120mA。在表现数字“8”的所有段的照明下，需求(2X20mA)140mA的总电流。应用多个输出/输入 (IO) 并经由过程低成本/低功耗微控制器供应过量的电流强度是不可行的。经由过程将 BCD 驱动至 7 段解码器，能够缩小 IO 数目，而且能够经由过程微控制器中的多路复用手艺在多个显示器上举行表现。
　　二进制编码十进制 (BCD)

　　二进制编码十进制或 BCD 是暗示数字的 4 位二进制代码。BCD 也称为“8421”代码，此中 8、4、2 或 1 分手对应于 2 的 3、2、1 或 0 次方。4位或半字节（半字节）用于编码从0到9的十进制值或从0到F的十??六进制值。然则，BCD仅暗示从0到9的十进制值，别的从A到F的值。未应用 F，这会致使这些 A 至 F 输出发生有效输出。这些 BCD 数的二进制模式表现鄙人面的真值表中。

　　BCD真值表图 5：BCD 真值表
　　BCD 至 7 段表现解码器

　　如前所述，当应用微控制器时，表现解码器更适合在 7 段显示器上表现数字，由于它的输出和输入路线数目无限且功耗处置才能较低。商用 BCD 至 7 段解码器（比方 TTL 74LS47 或 74LS48）用于此目标，并拥有四 (4) 个二进制输出和七 (7) 条输出线来驱动每一个响应的 7 段。这些解码器能够运转一个 7 段显示器，表现从 0 到 9 的值，异样，另一个近似的配置能够应用八位（8 位）或一个字节的二进制数据来表现从 00 到 99 的数字，并且是称为收缩 BCD（8 位）。

　　BCD转7段译码器图 6：BCD 至 7 段解码器的框图
　　市售表现解码器
　　LED范例共阳极：TTL 74LS47共阴极：TTL74LS48液晶屏范例CMOS CD4543LED 或 7 段显示器在每一个段中都需求一个限流电阻，其值取决于 LED 范例。与同类 LED 显示器相比，LCD 型显示器的功耗更低，因此是首选。
　　表现解码器示例

　　上面给出了一些 BCD 到 7 段译码器的例子来解释其操纵。示例1在如下示例中，数字 1（一）表现在 7 段上。如上表所示，一 (1) 对应的 BCD 编号为“0001”。BCD 至 7 段解码器经由过程在其“b”和“c”输入线上配置逻辑“高”或“低”来解码此 BCD，以照亮响应的段，详细取决于 7 段的共阴极阳极设置。

　　BCD转7段图 7：BCD 至 7 段示例 1

　　例子如下示例中，数字表现在 7 段上。如上表所示，三 (3) 对应的 BCD 编号为“0011”。BCD 至 7 段解码器经由过程配置逻辑“高”或“低”来解码该 BCD，以照亮响应详细取决于 7 段的共阴极阳极设置，其“a”、“b”、“c”上、“d”和“g”输出线。

　　BCD 至 7 段示例 2图 8：BCD 至 7 段示例 2

　　例子如下示例中，数字表现在 7 段上。八 (3) 对应的 BCD 数是“1000”，如上表所示。BCD 至 7 段解码器经由过程配置逻辑“高”或“低”来解码该 BCD，以照亮响应详细取决于 7 段的共阴极阳极设置，其“a”、“b”、“c”上、“d”、“e”、“f”和“g”输出线。

　　BCD 至 7 段示例 3图 9：BCD 至 7 段示例 3