74144 – licznik BCD z zatrzaskami
i dekoderem BCD na kod wskaźnika 7-segmentowego

 
   

Oznaczenie licznika/dekodera typu 74144

 

Opis

Układ 74144 zawiera licznik BCD, rejestr zatrzaskowy oraz dekoder/sterownik wskaźnika 7-segmentowego LED (ang. 4-Bit Counter/Latch, Seven-Segment LED Driver). Układ jest dosyć skomplikowany i odpowiada sieci logicznej zbudowanej z 86 bramek. Wejścia są buforowane i stanowią obciążenie około 1/2 typowej bramki TTL. Wyjścia są typu otwarty kolektor i zapewniają prąd 15mA, co pozwala podłączyć do układu wyświetlacz LED bez dodatkowych rezystorów ograniczających prąd diod.

http://learning.grobotronics.com/wp-content/uploads/2014/09/LSHD-5503.jpgWskaźniki 7-segmentowe są stosowane w urządzeniach cyfrowych do wyświetlania cyfr. Wskaźnik zbudowany jest z diod LED, które ułożone są w 7 segmentów. Segmenty oznaczamy literami od a do g:

Odpowiednie zapalenie segmentów tworzy kształt cyfr. Poniżej przedstawiony jest sposób wyświetlania poszczególnych cyfr.

Wskaźniki 7-mio segmentowe występują w dwóch odmianach:

o wspólnej anodzie

    
o wspólnej katodzie

Różnica polega na tym, iż wyświetlacze o wspólnej anodzie reagują na poziom niski wejść a...g, natomiast wyświetlacze o wspólnej katodzie reagują na poziom wysoki tych wejść. Z tego powodu są produkowane różne rodzaje dekoderów sterujących tymi wskaźnikami. Układ 74143 współpracuje z wyświetlaczami o wspólnej anodzie, czyli stanem aktywnym wyjść a...g jest stan niski.

Układ 74144 różni się od 74143 wyższym napięciem i prądem, które mogą wytrzymać tranzystory na wyjściach a...g i dp. Pozwala to sterować lampami cyfrowymi Numitron.

 

Funkcje wejść i wyjść dekodera typu 74144

Sygnał Typ Opis
CLR we (CLEAR) Stan niski 0 powoduje zerowanie licznika. Licznik zlicza impulsy zegarowe tylko przy stanie wysoki tego wejścia.
CLK we (CLOCK) Sygnał zegarowy. Zliczanie następuje przy dodatnim zboczu sygnału zegarowego (przejście z 0 na 1).
PCEI we (PARALLEL COUNT ENABLE INPUT) Musi być w stanie niskim, aby licznik zliczał impulsy zegarowe. W stanie wysokim licznik jest blokowany. Stan logiczny tego wejścia nie powinien być zmieniany przy niskim stanie sygnału zegarowego CLK.
SCEI we (SERIAL COUNT ENABLE INPUT) Musi być w stanie niskim, aby licznik zliczał impulsy zegarowe. W tym trybie na wyjściu MAX pojawia się stan niski 0, gdy licznik osiągnie maksymalną wartość. Stan logiczny tego wejścia nie powinien być zmieniany przy niskim stanie sygnału zegarowego CLK.
MAX wy (MAXIMIM COUNT OUTPUT) Przyjmuje stan niski 0, gdy licznik osiągnie wartość 9 oraz wejście SCEI ma stan 0. Gdy licznik zliczy kolejny impuls zegarowy i przewinie się na 0, wyjście MAX przyjmuje stan 1 i pozostaje w nim przy stanie licznika 1...8. Również wyjście MAX przyjmuje stan wysoki, jeśli SCEI też jest w stanie wysokim. Pozwala to łączyć kaskadowo (czyli seryjnie) kilka dekad liczących.
STRB we (LATCH STROBE INPUT) W stanie niskim powoduje, że na wyjściach rejestru zatrzaskowego pojawia się aktualny stan licznika. W stanie wysokim wejścia STRB rejestr zatrzaskowy pamięta swój ostatni stan, a licznik może zliczać niezależnie od niego.
QA...QD wy (LATCH OUTPUTS) Wyjścia rejestru zatrzaskowego, które sterują wewnętrznym dekoderem. Mogą zostać wykorzystane do sterowania innych układów zewnętrznych. Na wyjściach tych pojawia się aktualny stan licznika (STRB = 0) lub stan zapamiętany (STRB = 1). Stan tych wyjść można traktować jako liczbę w kodzie BCD. Wagi bitów są następujące: QA = 1, QB = 2, QC = 4 i QD = 8.
DP we (DECIMAL POINT INPUT) Przy stanie wysokim może być wyświetlana kropka dziesiętna, o ile wyświetlanie nie jest zablokowane.
BI we (BLANKING INPUT) W stanie wysokim 1 powoduje wygaszenie (zablokowanie wyświetlania) wszystkich diod LED podłączonych do układu. Przy normalnym wyświetlaniu cyfr musi być w stanie niskim 0. Wejście to czasami jest wykorzystywane do regulacji jaości wyświetlacza przez podanie impulsów o różnym wypełnieniu.
RBI we (RIPPLE BLANKING INPUT) Gdy dane na wyjściu rejestru zatrzaskowego mają stan 0 i sygnał ten ma stan niski 0, to spowoduje to wygaszenie wyświetlacza i wymuszenie stanu niskiego na wyjściu RBO.. Przy stanie rejestru zatrzaskowego różnym od 0 wygaszenie nie nastąpi. Wykorzystuje się to w wielocyfrowych wyświetlaczach do pozbywania się zer wiodących, np. zamiast 000105, zostanie wyświetlone 105.
BI/RBO wy (RIPPLE BLANKING OUTPUT) Dostarcza informacji o wygaszaniu zer dla wejścia RBI następnego układu dekodera w kaskadzie. Daje stan niski 0, jeśli BI ma stan wysoki lub gdy RBI ma stan niski a dane w rejestrze zatrzaskowym mają wartość 0. W przeciwnym razie wyjście RBO przyjmuje stan wysoki. Końcówka ta posiada wewnętrzny rezystor podciągający, co umożliwia łączenie jej z wyjściami typu otwarty kolektor innych układów (uzyskuje się wtedy galwaniczną funkcję AND).
dp wy (DECIMAL POINT OUTPUT) Przyjmuje stan niski, jeśli ma być wyświetlana kropka dziesiętna. Przy wygaszonych cyfrach ma zawsze stan wysoki 1.
a...g wy (LED DRIVER OUTPUTS) Sterują świeceniem odpowiednich segmentów wyświetlacza LED. Aktywnym jest stan niski.

 

Tabelka stanów dekodera typu 74144

Funkcja CLK Wejścia BI/RBO Wyjścia Wynik Uwagi
CLR STRB RBI BI DP SCEI PCEI MAX QD...QA a b c d e f g dp
Zerowanie/ wygaszanie   0 0 0 X X X X 0 1 0 0 0 0 n n n n n n n n   a,e
Wygaszanie   1 0 X 1 X X X 0 1 0 0 0 0 n n n n n n n n   a,d,e
Kropka dziesiętna 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n 0 .0 b
  1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 n 0 0 n n n n n 1 b
  2 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 n 0 0 n 0 n 2 b
  3 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 n n 0 n 3 b
  4 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 n 0 0 n n 0 0 n 4 b
  5 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 n 0 0 n 0 0 n 5 b
  6 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 n 0 0 0 0 0 n 6 b
  7 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 n n n n n 7 b
  8 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n 8 b
  9 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 n 0 0 n 9 b
  0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n n 0 b,c
  1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 n 0 0 n n n n n 1 b
  2 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 n 0 0 n 0 n 2 b
  3 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 n n 0 n 3 b
  4 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 n 0 0 n n 0 0 n 4 b
  5 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 n 0 0 n 0 0 n 5 b
Zatrzask 6 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 n 0 0 n 0 0 n 5 b
Zatrzask 7 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 n 0 0 n 0 0 n 5 b
  8 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n 8 b
  9 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 n 0 0 n 9 b
Wygaszanie rozpł. 0 1 0 0 X 0 0 0 0 1 0 0 0 0 n n n n n n n n   a,b,e

n - wyjście znajduje się w stanie nieaktywnym

a) Wyjście BI/RBO jest iloczynem galwanicznym, które służy jako wejście wygaszania rozpływowego (BI) oraz wyjście wygaszania rozpływowego (RBO).

b) Wejście wygaszania BI musi znajdować się w stanie niskim przy normalnej pracy układu.

c) Wejście wygaszania rozpływowego (RBI) musi być niepodłączone lub znajdować się w stanie wysokim, aby było wyświetlane zero.

d) Gdy na wejście wygaszania (BI) zostanie podany stan wysoki, to spowoduje to wygaszenie wyświetlacza bez względu na stan innych wejść.

e) Gdy wejście wygaszania rozpływowego (RBI) oraz wyjścia QA...QD mają stan 0, wszystkie segmenty wyświetlacza są wygaszane, a wyjście wygaszania rozpływowego (RBO) przechodzi w stan niski.

 

Sieć logiczna dekodera typu 74144

 

Obudowa DIL-24

Wybrane parametry elektryczne

  Opis parametru 74144 Jednostka
VCC Napięcie zasilania 4,75...5,25 V
VIH Napięcie wejściowe dla stanu 1 2 V
VIL Napięcie wejściowe dla stanu 0 0,8 V
VOH Napięcie wyjściowe dla stanu 1 RBO 2,4 V
QA,QB,QC,QD 2,4
MAX 2,4
VOL Napięcie wyjściowe dla stanu 0 QA,QB,QC,QD,RBO 0,4 V
MAX 0,4
VO(on) Napięcie wyjściowe w stanie włączonym, a...g,dp 0,6 V
VO(off) Napięcie wyjściowe w stanie wyłączonym 15 V
IOH Prąd wyjściowy w stanie 1 QA,QB,QC,QD -0,24 mA
MAX -0,56
RBO 0,12
IOL Prąd wyjściowy w stanie 0 QA,QB,QC,QD,RBO 4,8 mA
MAX 11,2
IO(on) Prąd wyjściowy w stanie włączonym a...g 9...22 mA
dp 4,5...12
IIH Prąd wejściowy w stanie 1 SCEI 40 µA
BI/RBO -120...-500
Pozostałe wejścia 20
IIL Prąd wejściowy w stanie 0 SCEI -1,6 mA
BI/RBO -1,5...-2,4
Pozostałe wejścia -0,8
ICC Prąd zasilania 56...93 mA
TA Zakres temperatur pracy 0...70 °C
fmax Maksymalna częstotliwość zegara 12...18 MHz

 

Dane techniczne układu w Internecie

74144

 

 



List do administratora Serwisu Edukacyjnego Nauczycieli I LO

Twój email: (jeśli chcesz otrzymać odpowiedź)
Temat:
Uwaga: ← tutaj wpisz wyraz  ilo , inaczej list zostanie zignorowany

Poniżej wpisz swoje uwagi lub pytania dotyczące tego rozdziału (max. 2048 znaków).

Liczba znaków do wykorzystania: 2048

 

W związku z dużą liczbą listów do naszego serwisu edukacyjnego nie będziemy udzielać odpowiedzi na prośby rozwiązywania zadań, pisania programów zaliczeniowych, przesyłania materiałów czy też tłumaczenia zagadnień szeroko opisywanych w podręcznikach.



   I Liceum Ogólnokształcące   
im. Kazimierza Brodzińskiego
w Tarnowie

©2017 mgr Jerzy Wałaszek

Dokument ten rozpowszechniany jest zgodnie z zasadami licencji
GNU Free Documentation License.