Логические уравнения

123

Дешифратор семисегментного индикатора для десятичного счетчика

В данном разделе описано создание дешифратора семисегментного индикатора с использованием карт Карно, также приведены примеры его реализации как при помощи элементов логики, так и при помощи написания программ на языку VHDL.

Семисегментный индикатор

Отладочные платы Nexys2 и Basys 2 содержат четырехзначный семисегментный светодиодный дисплей с общим анодом. Каждая из четырех цифр состоит из семи сегментов, расположенных в виде цифры "8". Каждый из сегментов может быть включен индивидуально. Аноды семисегментного индикатора, входящих в каждый разряд связаны между собой в узел схемой "общий анод", в то время как катоды остаются независимыми.

Рис. 1. Семисегментный дисплей содержит семь светодиодов (LEDs)

Сигналы общего анода доступны в виде четырех разрешающих входных сигналов на 4-разрядном дисплее. Катоды одноименных сегментов на всех четырех индикаторах связаны в семь узлов схемы и помечены от CA до CG (так, например, четыре "D" катода из четырех цифр, группируются в один узел цепи под названием "CD"). Эти семь катодов доступны в качестве входных сигналов в 4-разрядный индикатор. Такая схема связей создает мультиплексированный дисплей, где сигналы катода являются общими для всех цифр, но они могут включать сегменты того разряда, на анод которого подан сигнал.

Платы Basys 2 и Nexys2 содержат по четыре 7-сегментных дисплея с общим анодом. Это означает, что все аноды соединены вместе и подключены через PNP транзисторы 3,3 В. Другой контактный выход FPGA подключен через 100 омные токоограничивающие резисторы для каждого из катодов, a-g, а также от десятичной точки. В случае с общим-анодом, «0» включает сегмент и «1» выключает его. В таблице показано на рис. 9.2 показаны значения для каждого сегмента a-g необходимые для того, чтобы отобразить значения от 0 - 9.

x3 x2 x1 x0 a b c d e f g

Рис. 2. Значения сегментов для чисел от 0 до 9



Логические уравнения

Задача создания дешифратора заключается в том, чтобы преобразовать шестнадцатеричное число в 7-сегментный код как показано на рис. 3.

На входе имеется 4-битное шестнадцатеричное число х[3:0], на выходе значения семи сегментов a-g заданные таблицей истинности на рис.2. Для упрощения логической схемы каждого сегмента создается карта Карно (рис. 4).

а) б)

Рис. 4. Карты Карно для сегментов a (а) и e (б).

Соответствующие уравнения запишутся как:


8235387242276880.html
8235442500596826.html
    PR.RU™