Esercitazioni pratiche di elettronica/Logica Combinatoria/Il decodificatore da BCD a sette segmenti

Il Display a 7 Segmenti

Il Diodo

Polarizzazione diretta

Il Diodo Led

Polarizzazione diretta

Display a catodo Comune (CK sta per Common Katode)

Display a anodo Comune (CA sta per Common Anode)

Come devono essere illuminati i segmenti

I 7 segmenti rappresentano le uscite del nostro decodificatore da BCD a 7 Segmenti. La tabella mostra quali segmenti devono essere illuminati (1 logico) per rappresentare la cifra decimale nella colonna di sinistra.

BCD: Binary Coded Decimal

Significa: la codifica in binario dei numeri decimali; come si vede necessitano 4 bits per ogni cifra decimale da 0 a 9. Tale codifica rappresenterà gli ingressi del nostro decodificatore da BCD a 7 Segmenti, che ci apprestiamo a studiare. Questa lezione sarà anche l'occasione per introdurre il linguaggio VHDL e comprenderne la sua potenza di rappresentazione di un hardware paragonata alla modalità di introduzione dello stesso hardware quale schema elettrico.

La seguente tabella della verità si riferisce ad un display a catodo comune. Infatti per accendere un segmento del display questi deve essere portato al valore logico 1 mentre il catodo-comune deve essere forzato verso massa (gnd) in modo da chiudere il circuito affinché nel segmento scorra la corrente sufficiente a far accendere il diodo led.

$A_{3}$	$A_{2}$	$A_{1}$	$A_{0}$	DEC	a	b	c	d	e	f	g
0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0
0	0	0	1	1	0	1	1	0	0	0	0
0	0	1	0	2	1	1	0	1	1	0	1
0	0	1	1	3	1	1	1	1	0	0	1
0	1	0	0	4	0	1	1	0	0	1	1
0	1	0	1	5	1	0	1	1	0	1	1
0	1	1	0	6	1	0	1	1	1	1	1
0	1	1	1	7	1	1	1	0	0	0	0
1	0	0	0	8	1	1	1	1	1	1	1
1	0	0	1	9	1	1	1	1	0	1	1

In definitiva...

Abbiamo a che fare, con un blocco di logica combinatoria con 4 ingressi e 7 uscite, si dovranno dunque sintetizzare 7 funzioni booleane da 4 ingressi ad una uscita.

Realizzazione con Multiplexer

Clicca su un'immagine per ingrandirla...

I Sette Segmenti del display pilotati da 7 logiche combinatorie da 4 a 1 e realizzate con il multiplexer. Gli ingressi di selezione costituiscono gli inputs per il codice BCD da decodificare.

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  Il segmento a
• 
  Il segmento b
• 
  Il segmento c

• 
  Il segmento d
• 
  Il segmento e
• 
  Il segmento f

• 
  Il segmento g

Realizzazione con Porte logiche

Mappe di Karnaugh

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  Mappa a
• 
  Mappa b
• 
  Mappa c

• 
  Mappa d
• 
  Mappa e
• 
  Mappa f

• 
  Mappa g

Il decoder completo

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Simulazione

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