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제6장 인코딩, 디코딩과7-세그먼트 디스플레이

디지털시스템, Tokheim

신용조, yjshin@youngseo.ac.kr

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제6장의 목적

일반적으로 사용되는 코드들의 특징과 응용

10진수-BCD코드 상호변환

3초과코드, 그레이코드, 8421코드

ASCII 코드와 문자의 상호변환

7-세그먼트 디스플레이의 코딩

LCD, LED, VF, 7-세그먼트의 구동용 IC

디코더/드라이버 7-세그먼트 디스플레이

회로의 고장 수리

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6-1 8421 BCD 코드

Binary Coded Decimal Code

Weighted code

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6-2 3초과 코드

Excess-3 codeunweighted code

자기보수코드

self–complement code

십진수의 각 디지트에 3을

더한 후 2진수로 변환

일부 산술연산회로에서 사용

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6-3 그레이 코드

Gray code

Unweighted code

카운트 증가시 한 개의디지트만 변화

입출력장치에 많이 사용

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6-3 그레이 코드

광부호화optical encoding

3개의 광검출기

45도 변화 검출

1~8의 해상도

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6-4 ASCII 코드

American Standard Code for Information Exchange

Alphanumeric code

키보드입력을 디스플레이나 프린터로 전송

EBCDIC code

Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

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6-4 ASCII 코드

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6-5 인코더

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6-5 인코더

10-line-to-4-line priorty encoder (74147)

10진수 – BCD code

우선순위 특징

큰 수만 부호화

반전 출력

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6-5 인코더

Active LOW 입력과 출력 사용

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6-6 7-세그먼트 LED 디스플레이

십진수 표시를 위한가장 일반적인 디스플레이

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6-6 7-세그먼트 LED 디스플레이

LED(Light-Emitting Diode)

PN접합다이오드

순방향 바이어스시 발광Anode : +단자

Cathode : -(GND)단자

적색, 녹색, 오렌지색, 청색, 황갈색

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6-6 7-세그먼트 LED 디스플레이

LED

전류 20mA 내외

전압 1.7~2.1v 수용

7-segment

7개(a~g)의 LED로 구성

공통 양극형

(common-anode)

공통 음극형

(common-cathode)

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6-6 7-세그먼트 LED 디스플레이

7 디스플레이

스위치 a,b,c 닫음

5 디스플레이

스위치 a,c,d,f,g 닫음

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6-6 7-세그먼트 LED 디스플레이

BCD/7-segment decoder driver IC

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6-7 디코더(Decoder)

BCD와 같이 Encoding된 값을 10진수 등의 encoding하기 전의 값으로 변환해주는 코드변환기

BCD-10진

4-16라인

2-4라인

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6-8 BCD 7-세그먼트 디코더/드라이버

LT(Lamp Test) : 모든 출력 ON

BI(Blanking Input) : 모든 출력 OFF

RBI(Ripple-Blanking Input) : 공백 표시

7447A 디코더

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6-8 BCD 7-세그먼트 디코더/드라이버

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6-8 BCD 7-세그먼트 디코더/드라이버

BCD 입력 –0001(LLLH)-b,c ON

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6-8 BCD 7-세그먼트 디코더/드라이버

IC6의 RBI(LOW), 모든 BCD입력(LOW) - 모든 세그먼트 공백,OFF – RBO LOW IC5의 RBI로 연결

IC4의 RBI(LOW)이지만 BCD입력(0011)이므로 3 디스플레이,RBO(HIGH)-IC3으로 연결

IC1의 RBI(HIGH)이므로 BCD입력이 0이더라도 공백이 아닌0 출력

RBI(LOW) , BCD입력 0 이면공백

RBI(HIGH) , BCD입력 0 이면0출력

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6-8 BCD 7-세그먼트 디코더/드라이버

자기진단 테스트

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6-9 액정디스플레이(LCD)

LCD LED : 빛 발생

LCD : 빛 조절

낮은 전력 소비 특징

복잡한 표시에 적합

낮은 온도에서는 동작시간느려짐

신호주파수 30~200Hz에서동작

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6-9 액정디스플레이

전계 효과 액정(field-effect LCD)낮은 주파수 구형파 신호 : LCD 검정빛

교류전압 공급 : 상부금속 세그먼트–액정- 금속밑판

교류전압의 자계에 의해 액정 빛 전달

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6-9 액정디스플레이

BCD(0111)

디코더출력(a,b,c)

XOR에 의해 180도

반전된파형 LCD에

공급

LCD의 a,b,c 검정색,

LCD의d,e,f,g는 같은위상이므로 보이지않는다.

XOR는 CMOS

TTL은 DC옵셋 발생시켜 액정 파괴

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6-9 액정디스플레이

상업용 LCD디바이스(a) 18핀 LCD

(b) 40핀 LCD

동적산란(Dynamic Scattering)LCD

검은색 배경에 흰 문자

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6-10 LCD 디스플레이구동을 위한 CMOS 사용

BCD-7세그먼트 래치/디코더/드라이버

74HC4543

4543

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6-10 LCD 디스플레이구동을 위한 CMOS 사용

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6-10 LCD 디스플레이구동을 위한 CMOS 사용

자기진단 테스트

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6-11 진공 형광 디스플레이

VF(Vacumm Fluorescent) 3극 진공관(P,G,K)P(plate) – Anode

산화아연형광물질 코팅

G(grid)스텐레이스강막, 집전장치

K(cathode) – filament,heater열 받으면 전자 방출

전도과정K(가열) : 전자방출

G(+) : 전자 집전

P(+) : 전자 G통해 P로 이동

전도 정지G를 약간 (–)화 :

전자반발, G통과 방지

G를 (+)유지, P전압 0으로 :

P가 전자를 당기지 못함

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6-11 진공 형광 디스플레이

상업용 VF 디스플레이낮은 전압에서 동작

긴 수명

빠른 디스플레이

다양한 색상(필터이용)

빠른 반응

낮은 가격

CMOS 400시리즈와호환

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6-11 진공 형광 디스플레이

양극 그리드 전압이 없는 VF

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6-11 진공 형광 디스플레이

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6-12 VF 디스플레이 구동

4511 CMOS를 이용한 VF 구동

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6-12 VF 디스플레이 구동

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6-12 VF 디스플레이 구동

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6-13 디코딩회로의 고장 수리

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6-13 디코딩회로의 고장 수리