Litar Paparan Digital

Smart Counting System - student project [ Screen Stream Proteus PCB Design ] (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Litar Paparan Digital

Litar Digital


soalan 1

Apakah tujuan litar decoder tujuh segmen "# 1"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Memaparkan tujuh segmen adalah antara muka berangka yang sangat umum untuk peralatan elektronik digital:

Litar dekoder khas diperlukan untuk menterjemahkan kod BCD 4-bit ke dalam gabungan tertentu pengaktifan segmen yang mewakili digit perpuluhan.

Soalan lanjutan: apakah skema dalaman paparan tujuh segmen biasa seperti "nota tersembunyi"> Nota:

Pastikan anda meminta pelajar anda untuk mendedahkan data set dekoder yang mereka dapati. Sekali lagi, lembaran data pengeluar mengandungi banyak maklumat, dan pelajar anda akan belajar banyak dengan meneliti mereka.

Soalan 2

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar digital memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Lukis gambarajah skematik untuk litar digital untuk dianalisis.
  2. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  3. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  4. Menganalisis litar, menentukan semua keadaan logik output untuk syarat input yang diberikan.
  5. Berhati-hati mengukur keadaan logik tersebut, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  6. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan, semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap rajah, kemudian teliti semula menganalisis litar dan mengukur semula.

Sentiasa pastikan tahap voltan bekalan kuasa berada dalam spesifikasi bagi litar logik yang anda gunakan. Jika TTL, bekalan kuasa mestilah menjadi bekalan 5-volt yang dikawal selia, diselaraskan kepada nilai yang mendekati 5.0 volt DC yang mungkin.

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramalkan pelbagai keadaan logik. Dengan cara ini, teori digital "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan Boolean atau mempermudah peta Karnaugh.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan keadaan logik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Saya sangat mengesyorkan litar logik CMOS untuk eksperimen di rumah, di mana pelajar mungkin tidak mempunyai akses kepada bekalan kuasa terkawal 5 volt. Litar CMOS moden jauh lebih lasak berkaitan dengan pelepasan statik daripada litar CMOS yang pertama, jadi kebimbangan para pelajar yang merosakkan peranti ini dengan tidak mempunyai makmal "betul" yang ditubuhkan di rumah sebahagian besarnya tidak berasas.

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah tujuan pelajar mengambil kursus anda?

Jika pelajar anda akan bekerja dengan litar sebenar, maka mereka perlu belajar di litar sebenar apabila mungkin. Sekiranya matlamat anda adalah untuk mendidik ahli fizik teori, maka teruskan dengan analisis abstrak, dengan segala cara! Tetapi kebanyakan kita merancang untuk pelajar kita melakukan sesuatu di dunia nyata dengan pendidikan yang kita berikan kepada mereka. Masa "terbuang" menghabiskan litar sebenar bangunan akan membayar dividen yang besar apabila tiba masanya untuk menerapkan pengetahuan mereka kepada masalah praktikal.

Tambahan pula, apabila pelajar membina masalah amalan mereka sendiri mengajar mereka bagaimana untuk melakukan penyelidikan utama, dengan itu memperkasa mereka untuk meneruskan pendidikan elektrik / elektronik mereka secara autonomi.

Dalam kebanyakan sains, eksperimen realistik jauh lebih sukar dan mahal untuk ditubuhkan daripada litar elektrik. Fizik nuklear, biologi, geologi, dan profesor kimia hanya akan suka untuk mempunyai pelajar mereka menggunakan matematik lanjutan untuk eksperimen sebenar yang tidak membahayakan keselamatan dan kos kurang daripada buku teks. Mereka tidak boleh, tetapi anda boleh. Mengeksploitasi kemudahan yang ada dalam sains anda, dan dapatkan pelajar-pelajar anda yang mengamalkan matematik mereka pada banyak litar sebenar!

Soalan 3

Penyahkod tujuh segmen adalah litar digital yang direka untuk memacu jenis peranti paparan digital yang sangat biasa: satu set segmen LED (atau LCD) yang menjadikan angka 0 hingga 9 pada arahan kod empat bit:

Tingkah laku IC pemacu paparan mungkin diwakili oleh jadual kebenaran dengan tujuh output: satu untuk setiap segmen paparan tujuh segmen (a melalui g). Dalam jadual berikut, output "1" mewakili segmen paparan aktif, manakala output "0" mewakili segmen tidak aktif:


DCBAabcdefgPaparan


00001111110"0"


00010110000"1"


00101101101"2"


00111111001"3"


01000110011"4"


01011011011"5"


01101011111"6"


01111110000"7"


10001111111"8"


10011111011"9"


Satu contoh kehidupan seperti ini menyediakan pameran yang sangat baik untuk teknik seperti pemetaan Karnaugh. Mari kita buat output sebagai contoh, menunjukkannya tanpa semua output lain yang dimasukkan ke dalam jadual kebenaran:


DCBAa


00001


00010


00101


00111


01000


01011


01101


01111


10001


10011


Merancang peta Karnaugh untuk output a, kami mendapat keputusan ini:

Kenal pasti kumpulan bersebelahan 1 dalam peta Karnaugh ini, dan menghasilkan ungkapan SOP yang minimum dari kumpulan tersebut.

Perhatikan bahawa enam sel kosong kerana jadual kebenaran tidak menyenaraikan semua kombinasi input yang mungkin dengan empat pembolehubah (A, B, C, dan D). Dengan jurang yang besar di peta Karnaugh, sukar untuk membentuk kumpulan besar 1, dan dengan itu ekspresi SOP "minimum" yang dihasilkan mempunyai beberapa syarat.

Walau bagaimanapun, jika kita tidak mengambil berat tentang output keadaan dalam enam baris jadual kebenaran yang tidak ditentukan, kita dapat mengisi sel-sel yang tersisa di peta Karnaugh dengan simbol "tidak peduli" (biasanya huruf X) dan menggunakan sel tersebut sebagai "kad liar" dalam menentukan kumpulan:

Dengan peta Karnaugh baru ini, mengenal pasti kumpulan bersebelahan 1, dan menghasilkan ungkapan SOP yang minimum dari kumpulan tersebut.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Pengumpulan peta Karnaugh dengan kumpulan "1" yang ketat:


D

B +


D

CA + D


C


B

+


C


B


A

Pengumpulan peta Karnaugh dengan "tidak peduli" kad liar:

D + B + CA +


C


A

Soalan susulan: soalan dan jawapan ini hanya memberi tumpuan kepada keluaran untuk litar decoder BCD-ke-7-segmen. Bayangkan jika kita mendekati tujuh output litar decoder dalam kedua-dua fesyen ini, mula-mula mengembangkan ekspresi SOP menggunakan kumpulan yang ketat output "1", dan kemudian menggunakan "wildcard" yang tidak peduli. Mana antara kedua pendekatan yang manakah yang anda anggap akan menghasilkan litar pintas yang paling mudah keseluruhan "nota yang disembunyikan"> Nota:

Salah satu perkara soalan ini adalah untuk pelajar menyedari bahawa kumpulan yang lebih besar lebih baik, kerana mereka menghasilkan istilah SOP yang lebih mudah. Juga, pelajar harus sedar bahawa keupayaan untuk menggunakan negara "tidak peduli" sebagai pemegang tempat "wildcard" di dalam peta peta Karnaugh meningkatkan peluang untuk mencipta kumpulan yang lebih besar.

Kebenaran diketahui, saya memilih contoh yang sangat buruk untuk cuba membuat ungkapan SOP, kerana hanya ada dua keadaan output yang tidak sifar daripada sepuluh! Merumuskan ungkapan POS pastinya lebih mudah, tetapi itulah subjek untuk soalan lain!

Soalan 4

Penyahkod tujuh segmen adalah litar digital yang direka untuk memacu jenis peranti paparan digital yang sangat biasa: satu set segmen LED (atau LCD) yang menjadikan angka 0 hingga 9 pada arahan kod empat bit:

Tingkah laku IC pemacu paparan mungkin diwakili oleh jadual kebenaran dengan tujuh output: satu untuk setiap segmen paparan tujuh segmen (a melalui g). Dalam jadual berikut, output "1" mewakili segmen paparan aktif, manakala output "0" mewakili segmen tidak aktif:


DCBAabcdefgPaparan


00001111110"0"


00010110000"1"


00101101101"2"


00111111001"3"


01000110011"4"


01011011011"5"


01101011111"6"


01111110000"7"


10001111111"8"


10011111011"9"


Tulis ekspresi SOP atau POS yang tidak terkandung (pilih bentuk yang paling sesuai) untuk output a, b, c, dan e.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ekspresi mentah (tidak bercampur):

a = (D + C + B +


A

) (D +


C

+ B + A)

b = (D +


C

+ B +


A

) (D +


C

+


B

+ A)

c = D + C +


B

+ A

e =


D


C


B


A

+


D


C

B


A

+


D

CB


A

+ D


C


B


A

Soalan cabaran: gunakan undang-undang algebra Boolean untuk memudahkan setiap ungkapan di atas menjadi bentuk yang paling sederhana.

Nota:

Ini menunjukkan contoh yang sangat praktikal dari bentuk SOP dan POS Boolean, dan mengapa penyederhanaan diperlukan untuk mengurangkan bilangan pintu yang diperlukan untuk minimum praktikal.

Soalan 5

Periksa lembaran data untuk IC penyahkod / pemandu 7CD7 BCD-ke-7-segmen, dan kenali syarat input apa yang perlu dipenuhi untuk menyebabkannya memaparkan sebarang angka perpuluhan daripada 0 hingga 9.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Saya akan membiarkan anda memikirkan butiran ini dengan meneliti sendiri datasheet!

Soalan susulan: apakah ciri-ciri yang membezakan IC penyahkod 7447 / pemacu dari 7448 atau 7449 "nota yang disembunyikan"> Nota:

Memandangkan lembaran data untuk IC decoder / pemandu tertentu ini mudah diperoleh dan dibaca, pelajar anda tidak sepatutnya tidak melakukan kajian.

Soalan 6

Unsur paparan kristal cecair (LCD) memerlukan aplikasi voltan AC daripada voltan DC untuk mengelakkan kesan tertentu yang tidak diingini. Oleh kerana litar logik biasanya beroperasi pada kuasa DC (V CC atau V DD dan Ground), mesti ada cara yang bijak untuk menghasilkan AC yang diperlukan dari kuasa logik DC untuk memacu peranti paparan berkuasa ini. Malah, ia hanya berlaku bahawa pintu Eksklusif-ATAU melakukan silap mata dengan baik:

Pertimbangkan sumber voltan gelombang persegi dalam skematik ini sebagai sumber bagi masing-masing keadaan logik "tinggi" dan "rendah", 5 volt dan 0 volt. Tentukan apa jenis voltan wujud di cecair kristal cecair dengan suis di kedudukan terbuka serta kedudukan tertutup, dan dari ini menentukan kedudukan suis yang menghasilkan LCD gelap berbanding LCD telus .

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Menutup suis menjadikan legap LCD; membuka suis menjadikan LCD telus.

Nota:

Perhatikan bahawa saya tidak menyatakan mana-mana sahaja dalam soalan atau dalam jawapan sama ada permohonan voltan merentasi segmen LCD menjadi gelap atau meringankan segmen itu. Ini adalah perincian yang saya sampaikan kepada pelajar untuk penyelidikan!

Kaedah tertentu untuk menghasilkan AC dari DC menggunakan pintu XOR agak pintar. Pada asasnya, kami menggunakan keupayaan XOR sebagai penyongsang / penyangga terkawal untuk membalikkan "polariti" isyarat gelombang persegi. Pastikan pelajar anda menerangkan bagaimana AC digunakan merentasi LCD dalam litar ini.

Soalan 7

Ciri yang terdapat pada kebanyakan penyahkodan 7-segmen / pemacu IC dipanggil ripple blanking . Terangkan apa ciri ini, dan mengapa ia digunakan. Petunjuk: sumber maklumat yang baik mengenai subjek ini adalah lembar kerja untuk 7-segmen penyahkod / pemandu IC.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

"Ripple blanking" digunakan dalam paparan multi-digit untuk memaksa nol yang mengarahkan atau menguntungkan ke keadaan off.

Nota:

Jawapan yang saya berikan di sini adalah sengaja samar, seperti biasa. Apa yang saya mahukan pelajar lakukan adalah lembaran penyelidikan sendiri dan dapat menunjukkan di mana mereka mendapat maklumat mereka.

Soalan 8

Ia biasanya perlu mempunyai lebih daripada satu digit paparan untuk sistem digital. Cara yang paling jelas dan langsung memandu pelbagai unit paparan 7 segmen adalah dengan menggunakan nombor yang sama dengan penyahkod BCD-to-7-segmen seperti ini:

Sekiranya kita memandu IC penyahkod dengan mikropemproses atau mikrokontroler, teknik langsung ini menggunakan banyak pin I / O. Dalam kes ini, dengan tiga paparan 7 segmen, kita perlu menggunakan dua pin output pada mikrokontroler untuk tiga nombor BCD:

Oleh kerana kiraan PIN terhad pada kebanyakan MPU dan MCU cip, talian I / O adalah berharga. Ia akan memalukan untuk membazirkan begitu banyak fungsi mudah seperti memacu angka paparan apabila kita boleh menggunakannya untuk tugas lain seperti mengganggu dengan peranti memori, menerima data dunia nyata dari sensor, memandu peranti kawalan diskret seperti lampu dan solenoida, atau berkomunikasi dengan sistem MPU / MCU yang lain. Tetapi jika setiap digit memerlukan empat baris output untuk nombor BCD, bagaimana kita boleh menggunakan kurang daripada dua baris output pada pemproses "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/03035x03. png ">

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Langkah-langkah MCU / MPU:

  1. Pilih nombor digit 1
  2. Kod BCD keluaran untuk nombor digit 1
  3. Jeda jumlah masa yang sangat ringkas (milisaat)
  4. Pilih nombor digit 2
  5. Kod BCD keluaran untuk nombor digit 2
  6. Jeda jumlah masa yang sangat ringkas (milisaat)
  7. Pilih nombor digit 3
  8. Kod BCD keluaran untuk nombor digit 3
  9. Jeda jumlah masa yang sangat ringkas (milisaat)
  10. Ulangi kitaran

Soalan susulan: apa yang perlu diubah dalam litar ini untuk menggunakan paparan biasa-katod LED 7-segmen dan bukan memaparkan anod biasa?

Nota:

Pastikan untuk bertanya kepada pelajar anda di mana mereka dapat membuat penyelidikan memaparkan 7 segmen multiplexed, dan apa yang mereka fikirkan mengenai teknik khusus ini menghasilkan paparan perpuluhan tiga angka "berterusan" dengan berkelip dengan cepat. Teknik pintar seperti ini sering diperlukan untuk membuat kebanyakan perkakasan terhad.

Dengan cara ini, saya telah mengabaikan perintang semasa yang membatasi semasa dari gambarajah skematik, demi kegunaannya. Lihat jika mana-mana pelajar anda dapat menangkap peninggalan ini!

Soalan 9

Komputer digital berkomunikasi dengan peranti luaran melalui port : set terminal biasanya diatur dalam kumpulan 4, 8, 16, atau lebih. Terminal ini boleh ditetapkan ke keadaan logik tinggi atau rendah dengan menulis program untuk komputer yang menghantar nilai berangka ke port. Sebagai contoh, di sini adalah ilustrasi mikrokontroler yang diarahkan untuk menghantar nombor heksadesimal 2B ke port A dan A9 ke port B:

Katakan kami ingin menggunakan tujuh bit pertama setiap pelabuhan (pin 0 hingga 6) untuk memacu dua 7-segmen, paparan umum-katod, dan bukannya menggunakan IC decoder BCD-to-7-segmen:

Tulis nilai hexadecimal yang diperlukan untuk output pada port A dan B untuk menghasilkan paparan "42" pada dua unit paparan 7 segmen.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Port A = 5B 16 Port B = 66 16

Perhatikan bahawa jawapan berikut juga sah:

Port A = DB 16 Port B = E6 16

Soalan susulan: tulis nilai-nilai angka yang sama dalam perpuluhan dan bukannya heksadesimal.

Nota:

Asas soalan ini sedikit lebih daripada penukaran binari-ke-heksadesimal, tetapi ia juga memperkenalkan pelajar kepada konsep mengawal keadaan bit di port mikrokomputer dengan menulis nilai hex. Oleh itu, soalan ini sangat praktikal! Walaupun tidak mungkin seseorang akan meninggalkan dekoder BCD-ke-7-segmen apabila membina paparan perpuluhan dua digit (kerana melakukannya dengan cara ini menggunakan lebih banyak microcontroller yang lebih mahal I / O pin), tentunya mungkin! Terdapat banyak aplikasi selain daripada ini di mana anda perlu mendapatkan mikrokontroler untuk menghasilkan gabungan tertentu negeri-negeri yang tinggi dan rendah, dan cara terpantas untuk memprogram ini adalah untuk mengeluarkan nilai hex ke port.

Sekiranya pelajar bertanya, beritahu mereka bahawa awalan tanda dolar kadang-kadang digunakan untuk menandakan nombor heksadesimal. Masa lain, awalan 0x digunakan (contohnya, $ F3 dan 0xF3 bermaksud perkara yang sama).

Soalan 10

Pemancar paparan MM58342 yang tinggi dari Semiconductor Nasional berfungsi sebagai antara muka antara mikropemproses atau mikrokontroler dan panel paparan vakum voltan tinggi (VF). IC membaca dan syarat 20 bit data untuk memacu 20 "grid" dalam paparan sedemikian. Apabila digabungkan dengan pemandu yang sama memacu anodes paparan VF yang sama, piksel individu (atau kombinasi piksel) boleh dikawal (dinyalakan).

Ciri menarik IC ini ialah ia menerima 20 bit data secara bersiri (satu demi satu), melalui pin input tunggal:

Bacalah datasheet untuk peranti ini, kemudian komen tentang mengapa anda berfikir format input data bersiri (bukan selari) telah dipilih. Juga gambarkan urutan operasi untuk memuatkan data ke IC ini dan keluarkan data ke 20 baris output.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Sekiranya bukan untuk input bersiri, IC ini akan mempunyai beberapa lagi pin! Rajah masa dan perihalan dalam lembaran data harus menyediakan banyak maklumat untuk menentukan cara menghantar data ke paparan menggunakan IC ini.

Nota:

Walaupun persoalan ini memperkenalkan konsep paparan vakum-pendarfluor (VF), ia juga berfungsi sebagai semakan daftar peralihan dan teknologi selak. Gambar gambarajah harus cukup bermaklumat untuk kebanyakan pelajar dapat mengetahui sekurang-kurangnya prosedur anggaran untuk memuat dan mengeluarkan data.

Sangat menarik untuk diperhatikan (dan berbincang dengan pelajar anda) bahawa IC ini tidak menyahkod aksara. Ia hanya syarat dan keluaran bit maklumat kepada grid paparan VF. Tanya pelajar anda, lalu, di mana mereka berfikir corak "on" dan "off" piksel mesti dihasilkan untuk membentuk aksara khusus pada paparan.

Soalan 11

Satu teknologi baru yang memasuki pasaran adalah diod pemancar cahaya organik, atau OLEDs. Terangkan apa ini, dan mengapa mereka memegang begitu banyak janji untuk elemen peranti paparan elektronik.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

LED "organik" dibuat daripada molekul organik (karbon), bukannya silikon kristal, galium arsenide, atau bahan semikonduktor lain yang lebih tradisional. Satu kelebihan yang berbeza dari peranti ini adalah kemudahan pembuatannya, tetapi saya akan membiarkan anda menyelidik dengan tepat mengapa (serta kelebihan lain dari peranti ini).

Nota:

Soalan ini ditakdirkan untuk usang, kerana LED organik akan menjadi sangat popular untuk kehilangan kebaharuan ("teknologi baru") atau digantikan oleh sesuatu yang lebih baik. Tetapi untuk sekarang (Mei 2005), mereka layak mendapat soalan mereka sendiri dalam projek Elektronik Socratic!

Soalan 12

Dua pelajar elektronik cuba membina litar paparan 7 segmen, satu menggunakan 7447 decoder / driver IC dan yang lain menggunakan 7448. Kedua-dua pelajar menyambungkan IC mereka kepada umum-katod 7-segmen memaparkan seperti itu:

Pelajar menggunakan 7448 notis segmen LED yang bercahaya, tetapi coraknya tidak betul untuk digit yang sepatutnya dipaparkan. Pelajar yang menggunakan 7447 mempunyai masalah yang lebih teruk lagi: tidak ada cahaya sama sekali! Kedua-duanya telah memeriksa dan memeriksa semula pendawaian mereka, tanpa sia-sia. Nampaknya seolah-olah semua sambungan berada di tempat yang betul.

Apa pendapat anda masalahnya ialah "# 12"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Sama ada 7447 mahupun 7448 direka untuk mengarahkan arus ke segmen LED, hanya tenggelam semasa. Saya akan membiarkan anda memikirkan mengapa cip 7448 mempunyai keupayaan untuk membuat mana-mana segmen LED menyala sama sekali.

Soalan susulan: menjejaki arah aliran elektron melalui wayar di antara cip penyahkod dan paparan.

Nota:

Persoalan ini memberikan peluang yang sangat baik untuk membincangkan perbezaan antara penyumberan dan penyingkiran semasa, serta pentingnya mengetahui tahap output IC seolah-olah secara dalaman.

Soalan 13

Teknologi paparan usang yang masih menemui pengikut yang bersemangat di dunia hobi, yang dipanggil tiub Nixie, bergantung pada penyahkod BCD-ke-10 untuk memacu salah satu daripada sepuluh katod logam yang berbeza di dalam mentol kaca yang dipenuhi neon. Untuk setiap kod BCD, betul-betul salah satu daripada angka katod di dalam "tiub Nixie" akan bercahaya, menyebabkan angka itu bersinar dengan cahaya jingga-oren. Tiub itu menerima kuasa melalui anod biasa (biasanya melebihi 150 volt DC).

Seorang kawan anda cuba membina litar pameran Nixie sendiri, tetapi mengalami masalah. Dia mahu menggunakan penyahkod BCD-to-10 7442 untuk memandu sepuluh transistor diskret, masing-masing mengendalikan arus untuk digit dalam tiub. Berhati-hati, rakan anda memutuskan untuk menyambung hanya satu digit tiub Nixie ke transistor, dan kemudian ke 7442, untuk melihat sama ada idea itu berfungsi (sebelum menyambung kesemua sepuluh).

Malangnya, satu digit itu mula bersinar ketika bekalan DC voltan tinggi dihidupkan, bahkan sebelum cip 7442 menerima kuasa! Dan setelah itu, 7442 menjadi hangat menyentuh, yang tidak baik.

Berfikir dia telah merosakkan IC 7442, kawan anda berpaling kepada anda untuk mendapatkan nasihat. Adakah dia melakukan apa-apa yang salah di sini "# 13"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Transistor tidak betul. Rakan anda perlu mempunyai tahap output transistor yang berbeza untuk litar paparannya!

Soalan susulan: komen mengenai strategi rakan anda untuk menyambung satu transistor kepada satu tiub Nixie katod untuk ujian. Adakah ini idea yang baik? Mengapa atau mengapa tidak? Adakah ini menyelamatkan 7442 daripada kerosakan selanjutnya?

Nota:

Saya telah meninggalkan jawapan yang sengaja supaya pelajar dapat memahami cara menggunakan BJT dengan betul untuk memacu katod tiub Nixie. Ini adalah peluang yang baik untuk mereka mengkaji semula teori BJT dan menukar penggunaan aplikasi, jadi jangan merosakkannya dengan memberikan jawapannya!

Soalan 14

Teknologi paparan kristal cecair (LCD) digunakan untuk mempunyai sudut tontonan yang sangat sempit. Sesiapa yang mengingati paparan LCD pertama pada komputer peribadi mudah alih akan mengingati bagaimana anda hanya dapat melihat paparan jika anda melihatnya berserenjang ke permukaan paparan, atau pada sudut yang sangat sedikit dari serenjang.

Teknologi LCD moden lebih baik, masih tidak sebaik melihat kertas bercetak, "standard emas" untuk paparan bukan emisif. Satu istilah yang kerap digunakan untuk menggambarkan kualiti penampilan berkenaan dengan sudut ialah Lambertian . Tentukan apa yang dimaksudkan dengan "Lambertian" berkenaan dengan paparan permukaan.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Permukaan "Lambertian" memancarkan (atau mencerminkan) cahaya dengan intensiti yang berkadaran dengan kosinus sudut tontonan (berbanding dengan tegak lurus). Kertas adalah Lambertian dalam ciri-ciri reflektifnya, yang merupakan salah satu sebab ia sangat mudah dibaca berbanding teknologi paparan digital kontemporari.

Nota:

Persoalan ini ditakdirkan untuk menjadi usang, memandangkan paparan Lambertian mungkin akan menjadi kenyataan dalam beberapa tahun akan datang. Tetapi untuk sekarang (Mei 2005), ia adalah istilah yang bernilai menentukan dalam kajian pengenalan teknologi paparan.

Satu contoh percubaan awal di paparan penuh Lambertian ialah teknologi Gyricon yang dibangunkan oleh Xerox. Penyelidikan ini dan bersedia untuk membincangkannya dengan pelajar anda sebagai contoh pendekatan baru untuk memaparkan elektronik yang tidak memancarkan.

Soalan 15

Satu kaedah memandu piksel dalam paparan berasaskan grid adalah untuk mengatur piksel ke baris dan lajur, kemudian memilih piksel masing-masing untuk pencahayaan oleh persimpangan garis baris tertentu dan baris lajur tertentu. Dalam contoh ini, kita mengawal grid 8 × 8 LED dengan dua pelabuhan 8-bit (1-bait) pengawal mikrokontroler:

Ambil perhatian bahawa keadaan tinggi diperlukan pada salah satu pin B port untuk mengaktifkan barisan, dan keadaan yang rendah diperlukan pada salah satu pin A untuk mengaktifkan lajur, kerana anod LED menyambung ke port A dan katod LED bersambung ke port B.

Tentukan kod heksadesimal yang kita perlu output pada port A dan B untuk memberi tenaga kepada LED di sudut kiri bawah grid 8 × 8.

Port A =

Port B =

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Port A = $ FE

Port B = $ 80

Nota:

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →