[아날로그 및 디지털회로 설계실습] 예비 11.7 세그먼트 디코더(7-segment Decoder) 회로 설계

소개글

[아날로그 및 디지털회로 설계실습] 예비 11.7 세그먼트 디코더(7-segment Decoder) 회로 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적

2. 실습 준비물

3. 설계실습 계획서

4. 실험에 필요한 이론과 측정 예상 값

5. 결론

본문내용

V) 가 나오지 않는 경우가 있으므로 인터버를 사용함으로써 완벽한 low에서 high로 만들 수 있다. 출력 쪽에 저항을 달아준 이유는 과전류로 인한 고장을 막기 위해서이다. 7-segment의 정격 전압을 맞춰주기 위해서 330Ω을 직렬로 연결해주었다.
<74LS47 Datasheet 요약>
4. 실험에 필요한 이론과 측정 예상 값
(1) 7-segment표시기
7세그먼트 표시기라고 하는 소자는 0에서 9까지의 숫자를 표시하기 위해 만들어진 소자로 위의 그림과 같은 모양을 가지고 있다. 그림에서 알 수 있듯이 7세그먼트 표시기는 막대모양의 LED(Light Emitted Diode) 7개를 8자 모양으로 배열시키고 각 LED에 불을 켜거나 끔으로서 10진 숫자를 표시하도록 되어 있다. 여기서 막대 모양의 LED 하나하나를 세그먼트(segment)라고 하며, LED가 7개 사용됨으로 7세그먼트 표시기라고 이름이 붙여졌다.
(2) Decoder
10진숫자
ABCD
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
디코더(Decoder)는 2진부호, BCD부호, 기타 여러 가지 부호들을 부호가 없는 형태로 바꾸는 회로이다. 흔히 사용하는 예로는 계산기에 있어서 연산회로로부터 나오는 BCD부호를 발광 Diode를 이용한 10개의 수치로 나타내는 수치 디스플레이 장치를 들 수 있다. BCD to 10진 디코더는 4개의 입력을 사용하고 16가지의 출력 중에서 10가지만 사용해서 BCD부호로 표시된 수치를 십진법으로 변화시킨다.
(3) 7-Segmnet LED 및 Decoder
7-segment LED는 숫자를 표시하는 7개의 LED와 소수점을 나타내는 1갸의 LED로 구성되어 있으며 필요한 LED만 선택적으로 점등하여원하는 숫자를 나타낸다, 디지털 회로의 출력은 대개 2진수로 표현되어 있으므로 이를 10진수 방식인 7-segment LED로 바꾸어 주기위해서 decoder가 필요하다. 0부터 9까지의 10개의 숫자를 나타내기 위해서는 4개의 입력 bit이 필요하고 7개의 segment를 점등하기 위해서는 7개의 출력 bit이 필요하다.
5. 결론
디지털 회로의 출력은 2진수이고 7-segment LED는 10진수 표현 방식을 따르기 때문에 이를 설계한 7-segment/Decoder의 진리표와 같은 동작을 만들기 위해서 디코더가 사용된다. 설계실습계획서 (1)번에서 작성한 진리표를 카르로 맵을 사용해서 불리언 식을 얻어내었는데 불리언 식에서 나온 a, b, c, d, e, f, g는 7개의 segment를 점등하기 위한 7개의 출력 bit을 나타내는 식이고 이 식을 통해 a, b, c, d, e, f, g 7개의 bit가 4개의 bit A, B, C, D에 의해 결정될 수 있다는 것을 알았다.
실제로 이를 회로로 구현함으로서 Decoder와 7-segment를 이용한 7-segment 구동 회로가 정상적으로 잘 동작하는지 확인하는 것이 이번 실험에서의 목표이다.

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