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La Figura riporta
lo schema completo di un decodificatore BCD-7 segmenti. Per ognuna delle nove
combinazioni di ingresso che forniscono almeno un 1 in uscita, esiste una
porta AND. Manca la relativa porta AND che produce P8, in quanto il numero 8 agli ingressi del
codificatore non comporta alcun 1 in uscita. I segnali di ingresso per le porte AND sono: W, X, Y e Z, oppure W negato, X negato, Y negato e Z negato.
I segnali negati vengono ricavati dai 4 inverter in alto a sinistra. Con il
simbolo P (prodotto), vengono denominate le uscite di ogni porta AND. Dato che
la porta OR relativa all'uscita A, viene alimentata dalle linee P1 e P4, A è
ricavabile dalla funzione seguente:
In modo analogo, dalla tabella della verità (Vedi
tabella qui di fianco) direttamente tutte le altre funzioni di uscita. L'uscita C è alimentata soltanto da P2. Questa non
viene collegata direttamente alla linea relativa, per non sovraccaricare la
porta AND. Per offrire al segnale digitale la potenza
sufficiente per pilotare il relativo segmento, sull'uscita C viene collocato un buffer
ovviamente, sia il buffer che le porte OR, devono avere la capacità
di offrire le correnti necessarie per pilotare il display. L'intera unità, oltre a svolgere la funzione di
decodifica BCD a 7 segmenti, svolge anche funzioni di driver. Il
display a 7 segmenti è senza dubbio il metodo più diffuso per ottenere
la visualizzazione di numeri appare subito evidente che un simile dispositivo
richieda un codice binario molto diverso da quello utilizzato per i numeri. La
conversione necessaria viene svolta dal 4-line-to-7 line decoder driver.. La
configurazione dei terminali del decoder driver BCD to seven segment, è
schematizzata nella Figura (Vedi figura a destra). I
pin 3, 4 e 5, che rispettivamente indicano: ]amp-test; b]anking input/ripple;
b]anking
output e ripple b]anking output, svolgono
particolari operazioni. Se si forza l'ingresso Bl/RBO allo stato logico 0, si
ottiene la funzione di blank, cioè lo spegnimento di tutti i segmenti
del display nonostante lo stato logico di tutti gli altri ingressi. L'accensione
di tutti i segmenti, si può ottenere invece portando allo stato di 0 logico
l'ingresso LT. In questo modo è facile verificare il corretto funzionamento del
visualizzatore. L'ingresso RBI con B/RBO svincolato da massa, LT a stato logico
1 e con la configurazione 0000 agli ingressi DCBA, uno 0 logico su RBI, provoca
un blank sul display e uno O logico su E/RBO (considerato come uscita). Si
ottiene così lo spegnimento di tutti i numeri 0 a sinistra della prima cifra
significativa.
Descrizione: L’integrato 9368 è un decoder
driver 7-segmenti che incorpora in ingresso dei latches e correnti costanti ai
circuiti di uscita per pilotare direttamente i catodi dei led del display. ·
Alta velocità dei latch di ingresso ·
Pilotaggio comune dei catodi del display (Interfacciabile con
FND357 e FND500) ·
Latch attivo basso abilitato per un facile interfacciamento
con i circuiti MSI ·
Formato di decodifica esadecimale ·
Latch veloci comparabili allo standard dei latch MSI ·
Dati in ingresso Fan-in a 0 quando il latch non
è abilitato ·
Piedinatura uguale agli altri standard di decoder MSI come
9307, 9317, 7446, 7447, 7448 I contatori sono
dispositivi costituiti da uno o più flip-flop, connessi in modo da effettuare
il conteggio di impulsi applicati all'ingresso. Possono essere sincroni e
asincroni; entrambi i tipi possono contare in avanti, all'indietro o essere
bidirezionali. Caratteristiche principali dei contatori asincroni
I contatori asincroni sono
contatori in cui i flip-flop non commutano simultaneamente, ma in
successione nel tempo; gli ingressi di clock non sono collegati fra di loro, ma
l'uscita di ogni flip-flop è applicata all'ingresso di clock del flip-flop
successivo. Sono impiegati flip-flop T (JK con J = K = 1), attivi sul
fronte positivo, come in figura, o sul fronte negativo, come in Figura
Nei dispositivi integrati è adottata la soluzione del tipo negative
edge-triggered, in quanto consente la connessione in cascata di più
contatori per espandere il conteggio. Un parametro che contraddistingue i
contatori è il modulo M, definito come il numero degli stati del
contatore. I contatori asincroni sono detti
anche ripple counter o contatori a riporto, perché l'impulso di
clock applicato al primo flip-flop produce un effetto che si propaga da un
flip-flop all'altro con un certo ritardo dovuto al tempo di propagazione
attraverso i flipflop stessi
Caratteristiche principali dei contatori sincroni I contatori sincroni sono
caratterizzati dalla proprietà che tutti i flip-flop sono attivi allo stesso
istante; gli ingressi di clock pertanto sono tutti connessi ad un'unica linea di
clock. Una rete, detta rete di eccitazione, predispone gli stati
opportuni degli ingressi dei flip-flop affinché, dopo l'impulso di clock, le
uscite corrispondano ai livelli voluti. I flip-flop usati più comunemente sono
i JK, però possono essere impiegati tutti i tipi di flipflop. Come nei
contatori asincroni, si definisce un modulo M, uguale al numero degli
stati diversi possibili. Il conteggio può essere in avanti (up) o all'indietro
(down) o bididrezionale (upldown). Nei confronti dei contatori
asincroni, hanno l'inconveniente di una maggiore complessità, data la presenza
della rete di eccitazione, però sono più veloci; inoltre la sequenza scelta può
non essere limitata alla successione binaria, ma è possibile realizzare
generatori di sequenze, di cui i contatori sono un caso particolare. Descrizione: E’ un contatore a decade costituito da 4 flip-flop JK ad
alta velocità partizionato in due sezioni. ·
Basso
consumo di potenza - Tipicamente
45mW ·
Alta
velocità di conto
- Tipicamente 42 Mhz ·
Scelta
dei modi di conteggio - BCD,diviso
2 e diviso 5 ·
Morsetti
d’ingresso limitati ai diodi ad alta velocità
La Figura mostra la disposizione dei segmenti in questo tipo di
visualizzatore diffusissimo nei dispositivi digitali: dagli
orologi, agli strumenti di misura, alle calcolatrici elettroniche, alle autoradio. I sette segmenti sono individuati singolarmente, come si può notare,
dalle lettere dell'alfabeto che vanno dalla "a" alla "g":
tale nomenclatura è riportata, per tutti i tipi di display, nei singoli
data-sheet forniti dal costruttore, in modo da poter mettere in relazione il
singolo segmento con il giusto piedino di alimentazione. Si segnala, a questo
proposito, che proprio la capacità di pilotare separatamente i singoli segmenti
consente di utilizzare il display anche per la visualizzazione di alcune
lettere dell'alfabeto: alcune in maiuscolo, come la "E", la "F" e la
'I", ed alcune minuscole, come la "b", la "d" e la
"g"; infine altre sia in maiuscolo che in minuscolo, come la
"A", la "O" e la "H". In Figura
7 si può
vedere la sequenza dei segmenti che devono accendersi per visualizzare ciascuna
cifra, e la visualizzazione corrispondente. Ogni segmento è costituito da un singolo diodo LED il quale, polarizzato
direttamente, è in grado di emettere radiazione luminosa; il circuito
equivalente del display a 7 segmenti è indicato in Figura
, per il
caso di display a catodo comune, ed in Figura per
i display ad anodo comune: in entrambi è presente inoltre un LED destinato alla
visualizzazione del punto decimale (che in altri tipi di display può anche
non essere presente). In |
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