ENCODER. Fig. 1. attivi C B A. APPUNTI DI ELETTRONICA ENCODER DECODER rel. 01/06 Prof. Domenico Di Stefano pag. 19

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1 ENCODER Gli encoder (codificatori) sono dispositivi elettronici che trasformano una informazione non binaria ( ottale, decimale, codice gray, ecc.) in un codice binario. Ad esempio l encoder di Fig. 1 codifica una cifra ottale in un numero binario. Fig. 1 In Fig. 1 la configurazione dei bit di uscita e composta da C B A (A rappresenta il bit meno significativo o LSB, C rappresenta il bit piu significativo a MSB). La tabella di verita del suddetto encoder e la seguente: ingressi Uscite codice binario attivi C B A Quando si vorra ad esempio codificare il numero 5 8, in ingresso sara alto l ingresso 5 e saranno bassi tutti gli altri ingressi, in uscita si presentera la configurazione corrispondente al al 5 8 in binario. APPUNTI DI ELETTRONICA ENCODER DECODER rel. 01/06 Prof. Domenico Di Stefano pag. 19

2 DECODER Funzione inversa dell encoder e realizzata dal decoder, cioe trasforma un codice binario in un codice di tipo diverso ( ottale, decimale, codice gray, ecc.). In Fig. 2 e riportato lo schema di un decoder da codice binario BCD a cifra decimale. Fig. 2 La tabella di verita del suddetto decoder e la seguente: Ingressi BCD Uscita decimale D C B A attiva Quando ad esempio in entrata si presenta la configurazione binaria 011, in uscita sara alta l uscita 3 mentre tutte le altre uscite saranno basse. APPUNTI DI ELETTRONICA ENCODER DECODER rel. 01/06 Prof. Domenico Di Stefano pag. 20

3 DISPLAY A 7 SEGMENTI Un circuito decoder molto importante e quello che utilizza il display a 7 segmenti. Questo e un componente elettronico che ha sette segmenti luminosi piazzati in modo da poter visualizzare tutti i numeri da 0 a 9. Il suo schema e riportato in Fig. 3 Fig. 3 Ogni segmento e in realtà un componete che si chiama DIODO LED (diodo emettitore di luce), questo e un tipo particolare del diodo. Di seguito sono riportati i simboli del diodo generico e del diodo led: anodo catodo DIODO GENERICO anodo catodo DIODO LED Il diodo ha due fili per il collegamento con l esterno che sono chiamati ANODO e CATODO ed ha un comportamento elettrico diverso a seconda di come si applica la tensione ai suoi capi (polarizzazione del diodo). Ci sono due possibili configurazioni di alimentazione: - polarizzazione diretta : si applica al diodo una tensione rendendo positivo l anodo rispetto al catodo. In questo caso il diodo si comporta quasi come un cortocircuito e si fara attraversare da corrente (in questa ipotesi il diodo LED si illuminera ). APPUNTI DI ELETTRONICA ENCODER DECODER rel. 01/06 Prof. Domenico Di Stefano pag. 21

4 - Polarizzazione inversa: si applica al diodo una tensione rendendo positivo il catodo rispetto all anodo. In questo caso il diodo si comparta da circuito aperto e non si fara attraversare da corrente (in questa ipotesi il diodo LED non si illuminera ). In Fig. 4 e riportato lo schema interno di un display a 7 segmenti: A F G B E C D Fig 4 Ognuno sei sette LED riportati rappresenta un segmento, se ad esempio facciamo in modo che si accendano i LED A B C D e G avremo visualizzato il numero 3, se facciamo accendere i LED B e C avremo visualizzato il numero 1. Lo schema riportato in Fig. 4 rappresenta un display a catodo comune (CK), questo ha i diodi interni con i catodi tutti collegati assieme, Se poniamo il piedino CK a massa per far accendere un segmento bastera dare una tensione positiva all altro capo del LED corrispondente. Esiste anche una configurazione detta ad anodo comune, in questa tutti gli anodi dei LED sono collegati assieme, per fare accendere un segmento occorrera quindi che l anodo comune sia collegato alla tensione positiva di alimentazione del circuito e l altro capo del LED corrispondente sia collegato a massa. Tornando al display a catodo comune, per visualizzare un numero occorrera quindi mettere allo stato logico uno un certo numero di anodi dei segmenti, assolvera a questo compito un integrato (7448 per il display a catodo comune, 7447 per il display ad anodo comune) che automaticamente fara corrispondere ad un codice BCD (corrispondente al numero da visualizzare) i segnali necessari a pilotare il display. Lo schema completo del circuito e quello riportato in Fig. 5. APPUNTI DI ELETTRONICA ENCODER DECODER rel. 01/06 Prof. Domenico Di Stefano pag. 22

5 !! " # $ %! & ' VCC 5V *+,- # " ( $ % ' & (! ) Fig. 5 In questo schema: D C B A sono i bit del codice BCD del numero decimale da visualizzare a, b, c, d, e, f, g sono le linee corrispondenti agli anodi del diodi LED del display DP LT RBI RBO e il piedino corrispondente all anodo del LED relativo al punto decimale e un ingresso attivo basso che quando e posto a 0 fa accendere tutti i segmenti del display per effettuare un test di funzionamento a prescindere dai segnali DCBA e un di ingresso attivo basso che quando e posto a 0 spegne l eventuale zero da visualizzare (nel caso ad esempio degli zeri non significativi a destra di un numero) e un segnale di uscita attivo basso che quando e 0 comunica ad altri 7448 che e stato spento uno zero non significativo Le resistenze collegate fra le uscite del 7448 e gli anodi dei segmenti hanno la funzione di limitare la corrente nei diodi dato che questi andrebbero distrutti con l applicazione diretta di una tensione di 5 V corrispondente allo stato alto di uscita. Per capire meglio la funzione dei segnali RBI ed RBO supponiamo di voler visualizzare un numero intero di 3 cifre con lo spegnimento degli zeri non significativi con esclusione del primo a destra, dovremo realizzare uno schema di principio come in Fig. 6. APPUNTI DI ELETTRONICA ENCODER DECODER rel. 01/06 Prof. Domenico Di Stefano pag. 23

6 / / /... Fig. 6 Supponiamo che le cifre da visualizzare siano 089, la cifra del terzo display sara quindi 0, dato pero che l RBI del 7448/3 e posto a massa (zero logico) questo zero non sara visualizzato e vedremo il numero 89. L RBO del 7448/3 sara basso perche la terza cifra e stata azzerata, questo fatto pero non avra influenza sul 7448/2 in quando questo dovra pilotare l accenzione della cifra 8. Supponiamo invece che le cifre da visualizzare siano 009, il terzo display sara spento per quanto detto prima, ma si spegnera anche il secondo display in quanto l RBO del 7448/3 sara basso e di conseguenza portera basso l RBI del secondo display. Il numero che vedremo sara quindi 8. Supponiamo infine che le le cifre da visualizzare siano tutti zero 000, per quanto detto prima il terzo e il secondo display si spegneranno, il primo display invece visualizzera lo zero in quanto il suo RBI non e collegato a niente. Il numero che vedremo sara quindi 0 APPUNTI DI ELETTRONICA ENCODER DECODER rel. 01/06 Prof. Domenico Di Stefano pag. 24

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