Shpilman Data wykonania: 23.05.2006

Sc0rpi0 Data oddania: 6.06.06

1FD, L10

Elementy Logiki

i Arytmetyki Komputerów

SPRAWOZDANIE nr 5

Wyświetlacz siedmiosegmentowy

Rzeszów 2006

Zadanie:

Zaprojektować koder kodu BCD (lub NB) na kod wyświetlacza siedmiosegmentowego. W celu eliminacji problemu kombinacji sygnałów wejściowych odpowiadających liczbom 10 - 15 należy wyświetlać E(rror).

Realizacja:

1. Wyświetlacz siedmiosegmentowy jest wyświetlaczem powszechnie używanym do prezentacji cyfr. Jak wskazuje na to nazwa, składa się z siedmiu segmentów (A - G), za pomocą których możemy przedstawić dowolną cyfrę dziesiętną.

Sposób budowania kolejnych cyfr i E:

2. Cyfry i znak E kodujemy tak, aby w siedmiobitowym słowie binarnym każdy bit odpowiadał jednemu z segmentów:

DEC	NB	a	b	c	d	e	f	g
0	0000	1	1	1	1	1	1	0
1	0001	0	1	1	0	0	0	0
2	0010	1	1	0	1	1	0	1
3	0011	1	1	1	1	0	0	1
4	0100	0	1	1	0	0	1	1
5	0101	1	0	1	1	0	1	1
6	0110	1	0	1	1	1	1	1
7	0111	1	1	1	0	0	1	0
8	1000	1	1	1	1	1	1	1
9	1001	1	1	1	1	0	1	1
10	1010	1	0	0	1	1	1	1
11	1011	1	0	0	1	1	1	1
12	1100	1	0	0	1	1	1	1
13	1101	1	0	0	1	1	1	1
14	1110	1	0	0	1	1	1	1
15	1111	1	0	0	1	1	1	1

3. Dla każdego segmentu wyświetlacza budujemy siatki Karnaugh'a a następnie minimalizujemy i budujemy układ bramek logicznych tak aby dla odpowiedniego stanu bitów wejściowych był on zaświecony (1) bądź nie zaświecony (0). Bity wejściowe oznaczamy kolejno: p, q, r, s.

3.1. Minimalizacja i budowa bramek dla segmentu A:

Stany segmentu A dla poszczególnych wejść:

00 00	00 01	00 10	00 11	01 00	01 01	01 10	01 11	10 00	10 01	10 10	10 11	11 00	11 01	11 10	11 11
1	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Siatka Karnaugh'a dla segmentu A:

rs pq	00	01	11	10
00	1	0	1	1
01	0	1	1	1
11	1	1	1	1
10	1	1	1	1

Wynik minimalizacji dla segmentu A:

Budowa bramek dla segmentu A:

3.2. Minimalizacja i budowa bramek dla segmentu B:

Stany segmentu B dla poszczególnych wejść:

00 00	00 01	00 10	00 11	01 00	01 01	01 10	01 11	10 00	10 01	10 10	10 11	11 00	11 01	11 10	11 11
1	1	1	1	1	0	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0

Siatka Karnaugh'a dla segmentu B:

rs pq	00	01	11	10
00	1	1	1	1
01	1	0	1	0
11	0	0	0	0
10	1	1	0	0

Wynik minimalizacji dla segmentu B:

Budowa bramek dla segmentu B:

3.3. Minimalizacja i budowa bramek dla segmentu C:

Stany segmentu C dla poszczególnych wejść:

00 00	00 01	00 10	00 11	01 00	01 01	01 10	01 11	10 00	10 01	10 10	10 11	11 00	11 01	11 10	11 11
1	1	0	1	0	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0

Siatka Karnaugh'a dla segmentu C:

rs pq	00	01	11	10
00	1	1	1	0
01	1	1	1	1
11	0	0	0	0
10	1	1	0	0

Wynik minimalizacji dla segmentu C:

Budowa bramek dla segmentu C:

3.4. Minimalizacja i budowa bramek dla segmentu D:

Stany segmentu D dla poszczególnych wejść:

00 00	00 01	00 10	00 11	01 00	01 01	01 10	01 11	10 00	10 01	10 10	10 11	11 00	11 01	11 10	11 11
1	0	1	1	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1

Siatka Karnaugh'a dla segmentu D:

rs pq	00	01	11	10
00	1	0	1	1
01	0	1	0	1
11	1	1	1	1
10	1	1	1	1

Wynik minimalizacji dla segmentu D:

Budowa bramek dla segmentu D:

3.5. Minimalizacja i budowa bramek dla segmentu E:

Stany segmentu E dla poszczególnych wejść:

00 00	00 01	00 10	00 11	01 00	01 01	01 10	01 11	10 00	10 01	10 10	10 11	11 00	11 01	11 10	11 11
1	0	1	0	0	0	1	0	1	0	1	1	1	1	1	1

Siatka Karnaugh'a dla segmentu E:

rs pq	00	01	11	10
00	1	0	0	1
01	0	0	0	1
11	1	1	1	1
10	1	0	1	1

Wynik minimalizacji dla segmentu E:

Budowa bramek dla segmentu E:

3.6. Minimalizacja i budowa bramek dla segmentu F:

Stany segmentu F dla poszczególnych wejść:

00 00	00 01	00 10	00 11	01 00	01 01	01 10	01 11	10 00	10 01	10 10	10 11	11 00	11 01	11 10	11 11
1	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Siatka Karnaugh'a dla segmentu F:

rs pq	00	01	11	10
00	1	0	0	0
01	1	1	1	1
11	1	1	1	1
10	1	1	1	1

Wynik minimalizacji dla segmentu F:

Budowa bramek dla segmentu F:

3.7. Minimalizacja i budowa bramek dla segmentu G:

Stany segmentu G dla poszczególnych wejść:

00 00	00 01	00 10	00 11	01 00	01 01	01 10	01 11	10 00	10 01	10 10	10 11	11 00	11 01	11 10	11 11
0	0	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1

Siatka Karnaugh'a dla segmentu G:

rs pq	00	01	11	10
00	0	0	1	1
01	1	1	0	1
11	1	1	1	1
10	1	1	1	1

Wynik minimalizacji dla segmentu G:

Budowa bramek dla segmentu G:

4. Wszystkie zbudowane układy logiczne składamy w jedną całość wejścia podłączając do generatora a wyjścia do wyświetlacza. Wyjścia generatora odpowiadają odpowiednio
bitom: 3 - p, 2 - q, 1 - r, 0 - s.

5. Wpisujemy do generatora odpowiednie wartości i sprawdzamy efekty.

Tabelka przedstawia stany wyświetlacza dla kolejnych sygnałów wejściowych odpowiadającym kolejnym liczbom:

DEC	NB				wyświetlacz	DEC	NB				wyświetlacz
	p	q	r	s			p	q	r	s
0	0	0	0	0		8	1	0	0	0
1	0	0	0	1		9	1	0	0	1
2	0	0	1	0		10	1	0	1	0
3	0	0	1	1		11	1	0	1	1
4	0	1	0	0		12	1	1	0	0
5	0	1	0	1		13	1	1	0	1
6	0	1	1	0		14	1	1	1	0
7	0	1	1	1		15	1	1	1	1

6. Wniosek:

Wyświetlacz działa zgodnie z założeniami!

---