Zapojení sedmisegmentového displeje
Navrhněte a zrealizujte logickou síť, na jejímž vstupu budou 4 LED, které představují číslo ve dvojkové soustavě menší než 1010, a na výstupu sedmisegmentový displej, který zobrazí odpovídající číslo v desítkové soustavě.
Omezení velikosti čísla ve dvojkové soustavě je zde proto, aby bylo možné použít pouze jednomístný displej. U čísel větších než 1001 bude logická funkce neurčitá. Sestavený obvod nebude obsahovat žádné ochranné prvky, které by zajistily, že se do těchto „zakázaných stavů“ nemůže dostat. Tuto úlohu lze modifikovat s použitím dvoumístného displeje, ale je to úloha složitější.
Vstupní proměnné označíme 
, 
, 
a 
, výstupní proměnné 
, 
, 
, 
, 
, 
a 
odpovídají příslušným segmentům sedmisegmentového displeje. Označení segmentů a zobrazení jednotlivých čísel je na obr. 40.
 |
| Obr. 40 |
Na základě obr. 40 určíme funkční hodnoty funkcí až v závislosti na tom, jaký segment displeje při zobrazení daného čísla svítí (viz tab. 21).
|
Číslo řádku |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
|
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
|
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
|
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
|
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
|
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
tab. 21
Zápis jednotlivých funkcí v součtové formě získáme nejjednodušeji pomocí Karnaughových map pro jednotlivé logické funkce (viz tab. 22 až tab. 28).
tab. 22
tab. 23
tab. 24
tab. 25
tab. 26
tab. 27
tab. 28
Na základě zobrazených Karnaughových map sestavíme předpisy funkcí, které dále upravíme tak, aby bylo možné při sestavování logického obvodu použít hradla NAND:
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
Pomocí předpisů jednotlivých funkcí sestrojíme schéma zapojení logického obvodu, které je na obr. 41. Hodnoty odporů ochranných rezistorů určíme na základě požadavku, že příslušný segment (LED) bude svítit v logické jedničce. Na základě postupu výpočtu a parametrů červených LED uvedených v odstavci 1.5.5, použijeme ochranné rezistory s odporem 
.
 |
| Obr. 41 |