锁存译码驱动器与无效零消隐电路
第三章,河北科技大学 信息科学与工程学院 数字化测量技术省级精品课,数字化测量课件,第四节 锁存/译码/驱动器与无效零自动消隐电路,BCD码锁存/译码/驱动器 CD4511的引脚说明 CD4511的内部框图 CD4511的真值表 CD4511的典型应用电路 MC14513的引脚说明 无效零消隐电路的设计,第四节 锁存/译码/驱动器与无效零自动消隐电路,译码器,译码器是组合逻辑电路的一个重要的器件，其可以分为：变量译码和显示译码两类。 变量译码一般是一种较少输入变为较多输出的器件，一般分为2n译码和8421BCD码译码两类。 显示译码主要解决二进制数显示成对应的十、或十六进制数的转换功能，一般其可分为驱动LED和驱动LCD两类。,显示译码器,在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果，另一方面用于监视数字系统的工作情况。 数字显示电路是数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由显示译码器、驱动器和显示器等部分组成，如图所示。 数字显示器件是用来显示数字、文字或者符号的器件，常见的有辉光数码管、荧光数码管、液晶显示器、发光二极管数码管、场致发光数字板、等离子体显示板等等。本节主要讨论发光二极管(LED)数码管。,LED数码管,LED数码管又称为半导体数码管，它是由多个LED按分段式封装制成的。LED数码管有两种形式：共阴型和共阳型。,公共阴极,公共阳极,七段显示译码器,LED数码管通常采用图所示的七段字形显示方式来表示0-9十个数字。,图 七段数码管字形显示方式,CD4511型BCD码锁存/译码/驱动器,七段显示器译码器把输入的BCD码，译成驱动七段LED数码管各对应段所需电平。 CD4511是共阴7段BCD码锁存译码/驱动器。 CD4511的引脚说明： UDD：正电源输入引脚 USS：电源地参考点 A、B、C、D：BCD码输入端 ag: 7段数码管输出端 /LT： 灯测试端 =0时笔段全亮 /BI: 强迫显示器消隐 0有效 LE： 锁存控制端 0选通 1锁存,七段代码,8421BCD码,8421BCD码,CD4511的内部框图,CD4511的真值表,CD4511的电气特性,CD4511的典型应用电路,限流电阻R的选取方法,MC14513型BCD码锁存/译码/驱动器,引脚说明： UDD：正电源输入引脚 USS：电源地参考点 A、B、C、D：BCD码输入端 ag: 7段数码管输出端 /LT：灯测试端 =0时笔段全亮 /BI: 强迫显示器消隐 0有效 LE：锁存控制端 0选通 1锁存 RBI：串行消隐输入端 =1时有效 RBO：串行消隐输出端 与当前输入有关,MC14513的真值表,=1表示可无效零消隐,如全0，且RBI=1，输出消隐无效零允许信号（给后级）,如全0，且RBI=1，显示消隐,=0表示不能无效零消隐,即使全0，而RBI=0，输出消隐无效零不允许信号（给后级）,只要RBI=0，无论如何显示不消隐,消隐整数前无效零,消隐小数点后无效零,ICM7217A系 列 分 类 ICM7217A的性能特点 ICM7217A的工作原理 ICM7217A的典型应用,数字化测量课件,第五节 单片多位计数/锁存/译码/驱动器,ICM7217系列分类,单片CMOS多位计数/锁存/译码/驱动器具有集成度高、功能强、应用范围广、外围电路简单、功耗低等优点。广泛应用于数字仪表及工业控制领域 典型产品：美国哈里斯（Harris）公司生产的ICM7217系列4位可预置可逆计数/锁存/译码/驱动器。,计数范围09999,计数范围05959,ICM7217A的性能特点,4位十进制可预置可逆计数器; 具有全零信号输出、计数器与寄存器比较信号输出，进借位信号输出，易级联; 4位共阴极LED7段驱动，动态扫描显示; 4位指轮驱动，动态扫描； 片内多路扫描信号振荡电路，支持片外扫描信号输入; 具有无效零自动消隐及强迫显示器消隐功能; 多路BCD码及位选通信号输出，便于计算机进行数据接口; 单5V供电，静态功耗低,消隐时总功耗5mW,正常显示 0.5W 环境温度范围 -20 +85;,ICM7217A的工作原理,9999+或0000-溢出,计数器全零输出0,计数器=寄存器时,LR=1 或LC=1为输入 其他为输出,下降沿有效，幅度2.5V,=0选通，=1或悬空锁存,=0减计数，=1加计数,=1预置寄存器,0消隐,悬空正常,=1预置计数器,0消隐,悬空正常,接电容内振荡,或外接扫描信号,=0复位，内上拉,共阴输出,4.55.5V,悬空：无效0消隐 =1强迫消隐 =0无效0不消隐,低选通，相邻位扫10us消隐时间。 同时作为BCD输入位选,内上拉输入端,三态输入端,输入信号,输出信号,ICM7217A的动态扫描,动态扫描控制,D4 D3 D2 D1,段码输出,10us,400us,BCD输出,BCD 高位,BCD 次高位,BCD 次低位,BCD 低位,SCAN,当U+=+5V 能直接驱动共阴LED 不需加限流电阻,BCD输入到寄存器,BCD 高位,BCD 次高位,BCD 次低位,BCD 低位,LR悬空 LC悬空,LR=1 LC悬空,BCD输入到计数器,BCD 高位,BCD 次高位,BCD 次低位,BCD 低位,LR悬空 LC=1,ICM7217A的逻辑框图,ICM7217A典型应用,1、上电自动复位及手动复位电路,开机瞬间 a迅速变成U+ C由R2充电,两端电压逐渐上升,见图 b电压下降，Ib上升，VT开始导通 VT集电极输出一负脉冲,ICM7217A复位,ICM7217A典型应用,2、预置数电路,预置寄存器,预置计数器,ICM7217A典型应用,预置数电路的几个问题,1、I/O1I/O8 何状态下是BCD输出或BCD输入？,2、BCD输入时，和位扫信号的关系？,3、多长时间，BCD被输入，如何做到？,4、如果需要BCD输出，指轮输入电路会有影响吗，如何处理？,预置寄存器,预置计数器,ICM7217A典型应用,3、4位十进制可逆计数器电路,一片ICM7217A配4只LED数码管即可构成4位十进制可逆计数器电路，计数范围09999。,a：强制消隐 b：无效0消隐 c：无效0不消隐,ICM7217A典型应用,4、8位十进制可逆计数器电路,两片ICM7217A级联构成4位十进制可逆计数器电路 1、C/B级联，低向高 2、控制信号并联 3、不消隐无效0,ICM721(2)6系列分类 ICM721(2)6的性能特点 ICM7216D的工作原理 ICM7216D构成的10MHz数字频率计,数字化测量课件,第六节 单片10MHz数字频率计,ICM721(2)6系列分类,ICM721(2)6系列均属专用CMOS大规模IC，可直接构成高性价比单片8位10MHz数字频率计或通用计数器,ICM721(2)6的性能特点,特点： 1、均可构成频率计，测量频率DC 10MHz(最高可达40MHz)；有四档内部选通测量时间：0.01秒，0.1秒，1秒，10秒。 2、多用途：A、B型号还可测量周期(TA)、频率比(fA/fB)、时间间隔(t)、累计数(N)，可构成完善通用频率计 3、单电源低工作电压设计：3.00 5.00V（4.756.00V）。 4、低电压低功耗CMOS工艺，静态电流低（45mA）,抗静电能力强。 5、高精度：采用1MHz或10MHz的晶体组成稳定的本地振荡器。 6、驱动能力强，输出可直接驱动8位LED的位与段(8段)显示，不需限流电阻，动态扫描。 7、多功能：无效0自动消隐(含个位)、频率过载指示、读数保持、小数点自动移位; 8、工作范围宽：标准DIP28双列直插式塑料封装，工作温度-2585。 用途： 1、频率测量、周期测量、3V便携式频率计等。 2、频率扩展，通过连接外部小数点输入实现扩展。,ICM7216D的工作原理-引脚说明,与位选通组合扫描输入,测量采样期为低电平,显示位扫描输出 顺序：D8(高位)D1 共阴输出 作为输入端的列扫信号,内上拉，低电平复位。将显示器、主计数器清零,手动小数点控制方式时：接D1-D7选择小数点位置,与D1、D2、D3、D4连接获0.01s 、0.1s、1s、10s时标,UIH3.5V UIL1.9V TW50ns TRC TFC100us,高电平，读数保持,外振荡工作模式时使用该输入信号作为时钟,7段译码驱动共阴输出，ag高对应段亮 DP 为低7位LED小数点，对应最高位时为超量程指示。,ICM7216D的工作原理-工作方式,ICM7216D的工作原理-基本组成,组成：外部整形后的脉冲，通过十进制计数器在单位时间里进行计数、7段译码并驱动后扫描显示。分频器一般由计数器实现。 单位时间：由晶体振荡时钟分频获得为 1S，1mS, 10mS，0.1S，1S 等闸门信号。 例如：当闸门时间为 1mS 测得的数值，其数显值的单位为 kHz；10mS 时测得的频率为数显值 ×100Hz（或0.1kHz），余类推 。,ICM7216D的工作原理-内部框图,1、晶振电路、时钟选择及可控分频器。,2、主计数器、锁存。,3、参考计数器（用于FA/FB）、量程逻辑和量程控制逻辑、小数点逻辑。,6、位译码驱动。,4、输入控制逻辑、功能控制逻辑、控制逻辑。,5、主触发器、锁存和复位逻辑。,7、段译码驱动。,由7部分组成,ICM7216D构成的10MHz数字频率计,耦合,放大,消噪,课堂小结,课后作业：49页习题三的第7题,ICM721(2)6系列分类 ICM721(2)6的性能特点 ICM7216D的工作原理 ICM7216D构成的10MHz数字频率计,
