HOME

7-segmentové dekodéry (nejen) TTL

a jejich specifika



Update: doplněny nové dekodéry z řady CMOS 4xxx, viz níže.

Při listování starými časopisy jsem narazil ve VTM 14/1983 na zajímavý článek o 7-segmentových LED znakovkách a TTL dekodérech (zde jmenovitě D146). Uvědomil jsem si, že ačkoliv jsem tyto dekodéry již mnohokrát použil, že o nich vlasně vím kulový. To se týká hlavně řídících vstupů LT a RBI a především "záhadného vstupovýstupu" BI/RBO. V tom zmíněném článku byla jejich funce pěkně polopaticky a hlavně česky vysvětlena. Takže jsem ze zásob vyštrachal všechny TTL 7-segmentové dekodéry, co mám a trochu si pohrál. Koneckonců LED znakovky jsou taky světýlka a světýlka já rád:-)


Dekodéry 7446 - 7449 a 74347

Obvody 7446/47/48/49 jsou základními a asi i prvními dekodéry z řady 74xx. Obvody 7446-48 jsou v pouzdrech DIL16, ale 7449 je v DIL14 a obsahuje pouze řídící vstup BI (Blank Input). Obvody 7446/47 mají výstupy typu otevřený kolektor a tyto výstupy jsou aktivní v LOW. Jsou tedy určeny pro znakovky se společnou anodou (SA). Rozdíl mezi 7446 a 7447 je v zatižitelnosti výstupů, viz srovnávací tabulka níže. Do série se segmentem je nutné připojit omezovací odpor, kterým se nastaví proud segmentem.

Naproti tomu obvody 7448 a 7449 mají výstupy aktivní v HIGH a jsou určeny pro znakovky se společnou katodou (SC). Obvod 7449 má opět otevřený kolektor a pro nastavení proudu segmentem je tedy nutný pullup odpor připojený zvenčí. Obvod 7448 má sice interní pullup odpor 2K, ale ten by vyhovoval jen nízkopříkonovým znakovkám. Pro vyšší segmentové proudy je zase nutné připojit pullup zvenčí. Zatižitelnosti výstupů jsou opět v tabulce níže.

Zajímavým derivátem je 74347, což je v podstatě verze 7447 s malým povoleným napětím na výstupu (max. 7V). Pozor, neplést tento obvod s dále popisovaným D347 z NDR, to jsou zcela rozdílné obvody!

Společnou vlastností všech těchto obvodů jsou řídící piny RBI, BI/RBO a LT. S vyjímkou 7449, který má jen BI. Jejich význam je popsán níže. Znaková sada všech těchto obvodů je stejná a jejím charakteristickým znakem je absence "ocásků" u číslic 6 a 9, viz níže. Ocásky bylo sice možné pomocí přídavných obvodů dotvořit, ale není to nutné, protože se na trhu objevily dekodéry z "dvoustovkové" řady. Na kódech 10-15d jsou umístěny speciální znaky určené zřejmě pro konstrukci měřících přístrojů. Já těmto znakům souhrnně říkám hieroglyfy a jejich smysl mi poněkud uniká. Je zajímavé, že v základní řadě 74xx není žádný dekodér, který by uměl zobrazovat celou sérii hexadecimálních znaků a v našich končinách jsme si museli počkat na počin soudruhů z bývalé NDR a jejich fenomenální D345/346, viz. níže.


Dekodéry 74246 - 74249

Obvody 74246-248 jsou v podstatě identické s výše popsanými obvody 7446-48 s tím rozdílem, že zobrazují "ocásky" u číslic 6 a 9. Jinak se jedná o totožné obvody. Vyjímkou je 74249, který sice také odpovídá svému předchůdci 7449, ale na rozdíl od něj je v pouzdru DIL16 a má všechny řídící piny RBI, BI/RBO a LT (7449 má jen BI).


Dekodéry D/E146 - 147 z NDR

Obvody typu D/E146 a D/E147 z bývalé NDR byly u nás asi nejrozšířenější. Obvody jsou ekvivalenty obvodů 74246 a 74247. Mapa znaků je stejná a zobrazují ocásky. Stejná je i funkce řídících pinů. Obvody s prefixem D odpovídají standardní řadě 74xx, obvody s prefixem E mají vyšší teplotní rozsah použitelnosti a odpovídají řadě Tesla MH84xx.


Dekodéry D/E345 - 348 z NDR

Obvody D/E345-348 opět z bývalé NDR jsou pro našince asi nejzajímavější. Nemají totiž ve standardní řadě 74xx žádný ekvivalent. V podstatě se jedná o obvody vyrobené "zákaznickou" technologií I2L, ale nevyžadují odpor v napájení. Je zřejmě již uvnitř pouzdra. Obvody jsou plně slučitelné s TTL. Význam prefixů D a E je stejný jako u D/E146/147. Lze je rozdělit do dvou skupin a to podle dvou hledisek: obvody s pevně daným proudem segmentem (cca max. 14mA) jsou D/E345 a D/E347. A obvody s nastavitelným proudem segmentem (0-40mA) jsou D/E346 a D/E348. Dále je můžeme rozdělit dle zobrazovaných znaků na obvody s BCD zobrazením (0-9) doplněným o speciální znaky (D/E347 a D/E348) a obvody s hexadecimálním zobrazením (0-9, A-F) v podobě D/E345 a D/E346. A tyhle obvody jsou pro nás, počítačové nadšence opravdová pecka! Soubor znaků těchto obvodů je opět níže. Je velmi zajímavé, že speciální znaky s kódy 10-15d (hieroglyfy) jsou u D/E347/348 zcela jiné, než u standardních dekodérů z řady 74xx a také D/E146/147. Mě osobně přijdou tyto znaky užitečnější. Všechny tyto obvody disponují řídícími piny RBI a BI/RBO s obvyklou funkcí. Řídící vstup LT zde chybí a pin 3 se u obvodů D/E345/347 ponechává nezapojen (NC) a u obvodů D/E346/348 slouží k nastavení povoleného proudu segmentem. Datasheet doporučuje použít odporový dělič z trimru 50K, nebo ekvivalent sestavený z pevných rezistorů. Výstupy jsou zřejmně otevřený kolektor a nemělo by být nutné připojovat omezovací odpory. Ale já je přesto doporučuji.


Mapy znaků 7-segmentových dekodérů TTL

Na následujícím obrázku jsou ukázky všech znaků, které výše zmiňované dekodéry zobrazují. Nahoře je decimální kód znaku a pod ním vyobrazení pro jednotlivé skupiny dekodérů. Rozdíl mezi prvními dvěma skupinami je v "ocáscích" u číslic 6 a 9. Je také zajímavé, že tyto dvě skupiny při kódu 15d nezobrazují nic a přitom disponují samostatnou funkcí BLANK (BI). Tento kód by se tedy dal v pohodě použít pro další užitečný znak. Otázkou je nakolik užitečné jsou i jejich hieroglyfy na kódech 10-14d:-)


7-segment decoder charsets
Soubory znaků popisovaných dekodérů



Pinouty a funkce řídících vstupů

S vyjímkou 7449 mají všechny výše popsané dekodéry téměř identický pinout v pouzdrech DIL16. 7449 je v DIL14 jeho pinout je tedy mírně odlišný. Disponuje také jen jediným řídícím vstupem BI (Blank Input), jehož aktivací (úrovní L) se zhasne segmentovka bez ohledu na stav vstupů. Ostatní obvody (s vyjímkou D/E345-8) mají tři řídící piny. Jedná se o dva vstupy s označením LT (Lamp Test) a RBI (Ripple Blank Input) a jeden "vstupovýstup" BI/RBO (Blank Input/Ripple Blank Output). Jejich význam bude popsán dále. Obvody D/E345-8 nemají testovací vstup LT, ale pin 3 je u D/E345/347 nezapojený (NC) a u D/E346/348 se používá k nastavení maximálního proudu segmentem Iseg pomocí odporového děliče:


Pinout 7-seg dekodérů (DIL16)
Pinout 7-seg dekodérů (DIL16)
Pinout dekodéru 7449 (DIL14)
Pinout dekodéru 7449 (DIL14)


LT (Lamp Test): při úrovni H na tomto vstupu je povoleno normální zobrazování znaků. Při úrovni L jsou trvale aktivovány všechny segmenty (svítí číslice 8) pro provedení jejich vizuálního testu. Jelikož má přednost vstup BI, musí být pro provedení testu LT vstup BI v úrovni H!

RBI (Ripple Blank Input): při úrovni H na tomto vstupu je povoleno normální zobrazování znaků včetně znaku 0 (nula). Zároveň je pin BI/RBO považován za vstup (BI). Při úrovni L na RBI dekodér zobrazuje normálně všechny znaky s vyjímkou nuly. Při vstupním kódu 0000b tedy není zobrazena nula, ale displej je zatemněn. Zároveň je pin BI/RBO nastaven jako výstup (RBO) a je na něm úroveň L.

BI/RBO (Blank Input/Ripple Blank Output): tento pin se může chovat jako vstup BI při RBI = H, nebo jako výstup RBO při RBI = L.

Je-li RBI=H, má pin funkci vstupu BI a při úrovni L je displej zatemněn a při úrovni H je povoleno zobrazování.

Je-li RBI=L, má pin funkci výstupu RBO a je nastaven na L v případě, že dochází k potlačení zobrazení nuly při vstupním kódu 0000b. Při ostatních vstupních kódech je nastaven na H. Výstup RBO lze zavést do vstupu RBI nižsího řádu vícemístného zobrazovače, címž lze zajistit, aby při nulové hodnotě vstupních dat byla zobrazena jen jediná nula na pozici nejnižšího řádu, viz následující blokové schéma. Odtud též název Ripple - řetězení:

RBI a RBO
Princip potlačení nevýznamných nul dvou nejvyšších řádů 3-místného zobrazovače

Souhrn:
Běžný režim zobrazování: LT = RBI = BI/RBO = H
Potlačení nuly: LT = H, RBI = L, BI/RBO = NC (nebo přes velký pullup na Vcc)
Zatemnění: LT = RBI = H, BI/RBO = L
Řízení jasu: LT = RBI = H, BI/RBO = TTL PWM
Test segmentů: LT = 0, RBI = X, BI/RBO = H


Testování 7-segmentových dekodérů TTL

Pro ověření funkce dekodérů jsem si na nepájivém poli postavil následující přípravek - tester, který umožňuje otestovat většinu z výše vyjmenovaných dekodérů. Vlastně umožňuje otestovat všechny uvedené typy s aktivní úrovní výstupů v LOW. Pro typy 74x48 a 74x49 s akt. úrovní HIGH by bylo nutné zapojení jen mírně upravit a použít znakovku se společnou katodou (nebo tam vrazit nějakou inverzi, třeba ULN2003):


Test 7-seg dekodérů TTL
Test 7-seg dekodérů TTL
Test 7-seg dekodérů TTL
Test 7-seg dekodérů TTL


Desetinná tečka připojená k BI/RBO svým svitem indikuje buď manuální zatemnění displeje (BI=0), nebo automatické potlačení zobrazení nuly (RBO=0). Tester spolehlivě potvrdil funkcionalitu všech dekodérů, jejich znakových sad a funkci řídících vstupů a výstupu RBO. Pro někoho, kdo s těmito dekodéry pracuje často, si dovedu představit podobný tester jako finální přístroj na DPS. On se totiž mimořádně hodí i pro "zviditelnění" zákmitů mechanických kontaktů a k odladění jejich debouncingu. Rozhodně levnější, než paměťový škopek. Ale o tom zas někdy jindy:-)


Porovnání 7-segmentových dekodérů TTL

V následující tabulce je přehledné srovnání všech základních TTL 7-segmentových dekodérů:

TypKódVýstupyAktivní
úroveň
ZátěžDisplejSpeciální
funkce
7446BCDOCLOW30V/40mASAnula, blank, LT
7447BCDOCLOW15V/40mASAnula, blank, LT
7448BCD2K pullupHIGH5,5V/6mASCnula, blank, LT
7449BCDOCHIGH5,5V/8mASCpouze blank, DIL14
74246BCDOCLOW30V/40mASAocas, nula, blank, LT
74247BCDOCLOW15V/40mASAocas, nula, blank, LT
74248BCD2K pullupHIGH5,5V/6mASCocas, nula, blank, LT
74249BCDOCHIGH5,5V/8mASCocas, nula, blank, LT
74347BCDOCLOW7V/24mASAnula, blank, LT
D/E146BCDOCLOW30V/40mASAocas, nula, blank, LT
D/E147BCDOCLOW15V/40mASAocas, nula, blank, LT
D/E345HEXOC?LOW15V/14mASAocas, nula, blank
pevný Iseg
D/E346HEXOC?LOW15V/0-40mASAocas, nula, blank
nastavitelný Iseg
D/E347BCDOC?LOW15V/14mASAocas, nula, blank
pevný Iseg
D/E348BCDOC?LOW15V/0-40mASAocas, nula, blank
nastavitelný Iseg

Legenda:
BCD - dekodér zobrazuje číslice 0-9 a "hieroglyfy"
HEX - dekodér zobrazuje všechny hexadecimální znaky 0-9, A-F
OC - výstup typu otevřený kolektor
SA/SC - lze přímo připojit displej se společnou Anodou/Katodou
ocas - dekodér zobrazuje ocásky u číslic 6 a 9
nula - dekodér má funkci potlačení zobrazení nuly
blank - dekodér má funkci řízeného zatemnění BLANK
LT - dekodér má funkci testu všech segmentů Lamp Test
Iseg - obvody D/E345/347 mají pavně nastavený proud segmentem Iseg a tudíž nevyžadují segmentové odpory. Přesto je doporučuji osadit. Obvody D/E346/348 mají nastavitelný proud segmentem Iseg v rozmezí 0-40mA. Nastavuje se odporovým děličem na pinu 3 dle obrázku výše. Napětí 0V na pinu 3 odpovídá minimálnímu proudu (0mA). Napětí Vcc na pinu 3 odpovídá maximálnímu proudu (40mA). Ale pozor! Při zkouškách mi proud šplhal až ke 100mA (místo LED segmentu jsem měl zapojené 2 Si diody v sérii a ampérmetr) a tudíž nedoporučuji připojovat pin 3 přímo na Vcc, ale vždy použít nějaký dělič napětí. Také doporučuji osadit nějaké segmentové odpory. Třeba jen symbolické. Tyhle obvody jsou už vzácné a bylo by jich škoda:-)

Poznámky:
Všechny obvody jsou v pouzdru DIL16 s vyjímkou 7449, který je v DIL14. Uvedené proudy výstupů platí pro standardní řadu TTL 74xx. Pro řady 54xx a 74LSxx mohou platit jiné (zpravidla nižší) hodnoty. Nutno konzultovat s datasheety! Obvody z NDR s prefixem D odpovídají standardní řadě 74xx. Obvody s prefixem E odpovídají řadě Tesla MH84xx (větší teplotní rozsah). Obvody D/E146/147 odpovídají obvodům 74246/247 (mají ocásky u 6 a 9). Obvody D/E345-348 podle všeho nemají v řadě 74xx ekvivalent. Jedná se o obvody vyrobené technologií I2L, ale nevyžadují odpor v napájení (je asi již uvnitř) a jsou plně slučitelné s TTL. Jejich výstupy jsou s nějvětší pravděpodobností typu otevřený kolektor OC (proto ten otazník v tabulce).

Pozor: "hieroglyfy" u obvodů D/E347/348 jsou jiné, než u standardních 74x46-74x49! Obvody 7446-49 a 74347 nezobrazují "ocásek" u číslic 6 a 9. Ostatní obvody jej zobrazují. Také bacha na to, že D/E347 není 74347. 74347 je nízkonapěťová verze původní 7447 (bez ocasu!)

V archivu níže je soubor datasheetů všech výše popisovaných obvodů:


Datasheety 7-seg dekodérů TTL



Úpravy zobrazení 7-segmentových dekodérů

V dobové literatuře lze najít několik tipů na zlepšení zobrazení s těmito dekodéry. Jedná se například o doplnění ocásků u číslic 6 a 9 pro dekodéry základní řady 7447-49 a 74347. Asi nejsem jediný, komu číslice 6 a 9 bez ocásků připadají ošklivé. Pro dekodéry s aktivními výstupy v LOW stačí jen dvě invertující hradla s otevřeným kolektorem, třeba 7405/06/16, viz obr. níže (řídící vstupy nezakresleny), ale stačit by měly i tranzistory s většími bázovými odpory. Pro dekodéry s výstupy aktivními v HIGH by se musela použít vždy dvě invertující hradla v sérii, nebo budiče s funkcí YES (7407/17). S touto úpravou sice zobrazují dekodéry ocásky u 6 a 9, ale také jsou deformovány hieroglyfy s kódy 10-15d. Pokud by to vadilo, musely by se dekódovat pouze kódy 6 a 9 na vstupu, což obnáší použití více hradel. V každém případě je jednodušší takový dekodér nahradit jeho ekvivalentem z dvoustovkové řady 7424x, nebo enderáckým D/E146/147.

Praktičtější se na první pohled zdá úprava, jež umožní zobrazovat i hexaznaky. Ale opravdu jen na první pohled. Úprava je natolik složitá, že je lepší použít hotový hexaznakový dekodér (D/E345/6), nebo vhodně naprogramovanou PROM ideálně 74188) či logické pole (PAL, GAL). Zapojení pro zobrazování hexaznaků klasickým dekodérem 7448 vyšlo například v ARB 4/80 (převzato z Elektoru 92/78). Princip úpravy spočívá v tom, že číslice 0-9 se zobrazují klasicky 7-seg. dekodérem a znaky A-F se zobrazují pomocí dekodéru 1zN (1z6) a diodové matice. Výběrový dekodér z hradel pak pro kódy 0-9d aktivuje 7-seg. dekodér a blokuje 1z6 dekodér. Pro kódy 10-15d naopak. Zapojení z Elektoru/ARB využívá 7-seg dekodér s výstupy aktivními v HIGH (74x48/49). To je výhodné, protože pak se diody v pomocné matici osazují jen pro segmenty, které mají být zhasnuty. A těch je výrazně méně, než těch svítících. Pokud by se použil dekodér s výstupy aktivními v LOW (74x46/47), musí se diody osadit pro svítící segmenty a těch je o mnoho více...


Přidělání ocásků číslicím 6 a 9
Přidělání ocásků číslicím 6 a 9
Hexadecimální dekodér s 7448
Hexadecimální dekodér s 7448


Další úpravou je použití dekodérů určených primárně pro LED displeje také se znakovkami z kapalných krystalů (LCD), které vyžadují střídavé, nebo alespoň pulsující napájení. V řadě CMOS 4xxx se tyto obvody vyskytují (viz. níže), ale pro řadu TTL musíme zapojení upravit, třeba dle následujícího obrázku z VTM. Podobné zapojení vyšlo též v Ročence Sdělovací Techniky 83.


7-seg. LED dekodér a LCD znakovka
7-seg. LED dekodér a LCD znakovka
7-seg. dekodér z PROM 74188
7-seg. dekodér z PROM 74188


Nastavení jasu znakovek lze provést také několika způsoby. Ten první je jasný - pomocí velikosti předřadných odporů u segmentů. Toto lze použít vždy. U dekodérů D/E346 a D/E348 lze proud nastavit ještě pomocí odporového děliče na pinu 3, to je také jasné. Tyto dva způsoby však vedou k pevně nastavenému jasu, bez možnosti jej během provozu jednodušše digitálně řídit. K tomu účelu lze použít zatemňovací vstup BI. Přivedením TTL PWM signálu na tento vstup, lze efektivně řídit jas znakovky.


7-segmentové dekodéry CMOS 4xxx a 74Cxx

Dekodéry pro 7-segmentové znakovky se pochopitelně nacházejí i v řadě CMOS 4xxx. Sice s těmito obvody nepracuji (nebo spíše nerad pracuji), ale udělal jsem si alespoň přehled těch základních dekodérů z této řady. Ale ani zde jsem nenarazil na obvod, který by uměl hexaznaky a většinou zobrazují jen v BCD 0-9 a žádné další hieroglyfy. Většina jich má výstupy aktivní v H, někde je aktivní úroveň nastavitelná. Dost často se zde vyskytují i multifunkční obvody, které kromě samotného 7-seg. dekodéru obsahují třeba i BCD čítač, nebo velmi praktický latch:

4026 a 4033 - s integrovaným dekadickým (BCD) čítačem
4055 a 4056 - 7-seg. dekodér pro LCD znakovky. Zobrazuje BCD + hieroglyfy (L, P, H, A, -, blank)
4511 - BCD/7-seg. dekodér s integrovaným latchem. Displej SC. DIL16. Jeho obdobou je pinově kompatibilní 4311, který zobrazuje hexaznaky!
4513 - BCD/7-seg. dekodér s integrovaným latchem. Jako 4511, navíc má RBI/RBO. DIL18
MHB4311 - zobrazuje hexaznaky. Obsahuje latch a vstupy pro zatemnění a lamp test. Displej SC. Pinout jako 4511 jen umí hexaznaky. Původně jsem si myslel, že to vyráběla jen Tesla v ČSSR, ale nakonec jsem našel zahr. ekvivalent MV4311 od Plessey Semiconductors.
4543 - BCD/7-seg. dekodér s latchem a nastavitelnou akt. úrovní výstupů (H/L) - ideální pro LCD, u LED možnost volby SC/SA
4558 - klasický BCD dekodér odpovídající cca 7448
MC14495 - zobrazuje hexaznaky, má indikaci čislic A-F (pin h+i) a indikaci čísla F (pin j). Obsahuje latch a omezovací odpory 290R per segment, displej SC
MV4368 od Plessey Semiconductors je CMOS verzí TTL dekodéru DM9368 (Fairchild) - zobrazuje hexaznaky, obsahuje latch, RBI/RBO, displej SC

a další?

Jiné zajímavé obvody uvedly na trh firmy National Semiconductor a Fairchild. Jedná se o TTL kompatibilní CMOS obvody řady 74Cxx. Jsou to ale spíše řadiče displejů, než samotné dekodéry. Vyjímkou je "obrácený" dekodér 74C915:

74C911, 74C912, 74C913 a 74C917: řadiče 4 a 6 místných LED displejů s integrovanou "videoram". Displeje jsou provozovány v multiplexu, oscilátor je interní. Typy 74C912-3 mají integrovaný 7-seg. BCD dekodér a do videoram se tak zapisují jen 4-bitové kódy znaků. Displeje mohou být 6-místné. 74C912 navíc pracuje i s desetinnými tečkami u každého znaku, čili se zapisuje vždy 5-bitový kód (4 znak + 1 DP). Typ 74C911 pracuje s 8-bitovými slovy, kde každý bit řídí daný segment. Lze tedy vytvářet všechny znaky, které sedmisegmentovky umožňují. Displej může být 4-místný. 74C911 se navíc dají i řetězit a mohou řídit třeba 14-segmentové alfanumerické znakovky. Obvod 74C917 odpovídá obvodu 74C912 s tím rozdílem, že zobrazuje úplnou sadu hexaznaků. Pro našince je mimořádně zajímavé, že tento obvod je v jednodeskáči SEL Z80 Trainer z NSR, který se tu občas objevuje. Mám jej a s obvodem jsem si tak mohl pohrát. 74C917 je v SEL Z80 jako ukázka periferie. Hlavní displej je spolu s klávesnicí obsluhován obvodem 8279.

74C915: dekodér 7-segmentového kódu zpět na BCD (ano, bohužel jen BCD) kód. Umí interpretovat číslice 6 a 9 s ocásky i bez a jedničku vlevo i vpravo na displeji.

74C925-928: 4-násobné dekadické čítače s řadičem pro řízení 4-místného 7-seg. LED displeje v multiplexu. Některé mají na vybraných stupních čítače jen do 6 a tudíž je lze přímo použít k zobrazení hodin a minut, resp. minut a sekund. Oscilátor pro multiplex je interní. Více viz datasheety.

74C935 a 74C936: obvody v sobě zahrnují v podstatě celý digitální 3,5-místný voltmetr. Jedná se o jakési předobrazy populárního ICL7107. Ovšem na rozdíl od něj, je zde displej provozován v multiplexu (ICL7107 má na každou znakovku separátní výstup).

Existují i další použitelné obvody jiných výrobců, ale nemívají vždy 7-seg. dekodér a spíše je řadíme k obecným LED driverům: ICM7218, MM5451, MAX7219, MAX7221 a další...


Znakovky s vestavěným dekodérem

Když už je řeč o sedmisegmentových dekodérech, je vhodné zmínit i LED znakovky, která mají dekodér integrovaný v sobě. Vyrábělo je vícero výrobců, ale asi nejznámější jsou TTL kompatibilní znakovky s integrovanou logikou řady TIL od Texas Instruments:

TIL306 a 307 jsou sedmisegmentové znakovky, které ve svém DIL16 pouzdru obsahují také BCD čítač (s přenosem), latch a dekodér segmentů. Znakovky zobrazují pouze číslice 0-9. Řídící vstupy umožňují klasické zatemňování, potlačení zobrazení nuly s řetězením, nulování čítače a latchování údaje na displeji. Typy 306 a 307 se liší pouze umístěním desetinné tečky (vlevo/vpravo). Přestože je každý ze sedmi segmentů tvořen dvěma LED, jsou tyto zapojeny do série a svítí vždy společně.

TIL308 a 309 jsou v podstatě identické s předchozími typy 306/307. Liší se pouze tím, že neobsahují vestavěný čítač. Pouze latch a dekodér segmentů. Kromě znaků 0-9 zobrazují i hieroglyfy, zde v podobě znaků: minus, A, C, E, F a mezera.

TIL311 (DIS1417) v DIL14 jsou mezi staropočítačovými nadšenci z celé řady asi "nejprofláklejší". Zobrazují totiž úplnou sadu hexaznaků 0-9, A-F. Obsahují latch a dekodér segmentů I zde jsou hlavní části segmentů tvořené dvojicí sériově spojených LED. Ale navíc je zde dalších 6 LED v rozích, které jsou ovládány zvlášť. Výsledkem je mnohem hezčí a uhlazenejší font, viz obrázek níže. Znakovky TIL311 (někdy označované jako DIS1417, ale původ tohoto značení mi není znám) si získaly značnou oblibu u konstruktérů prvních školních mikropočítačů. Jsou třeba v populárním Cosmac ELF .


TIL311 charset
Soubor znaků TIL311


Dnes jsou velmi vzácné (čili i drahé) a není za ně adekvátní náhrada. Proto se lidé pouštějí do výroby jejich věrných replik, kde integrovanou logiku nahrazuje jednočip. Našel jsem na netu například tyto tři projekty replik TIL311: PICTIL (PIC16F527), reTIL (STM8S) a DIYTIL (Atmega328). Některé jsou natolik věrné, včetně zalití do červené pryskyřice, že na první pohled nejsou rozeznatelné od originálu. Já při stavbě svého Cosmac ELF použil klasické LQ425 s hexadekodérem D346 a pro každé dvě znakovky jsem použil jeden společný latch 74373. Není to sice tak elegantní, jako originál, či věrná replika TIL311, ale origoš jsem neměl a představa, že v každé "blbé" znakovce budu mít procesor výkonnější, než CPU vlastního počítače, mě vyloženě děsí...


Závěr

Docela mi vrtá v hlavě, proč nejsou v základních řadách 74xx a 4xxx 7-segmentové dekodéry s hexaznaky. To mi fakt hlava nebere. Ale je možné, že o nich prostě jen nevím. Tento článek je sice poměrně vyčerpávající, ale přiznávám, že nutně nemusím znát všechny v minulosti vyráběné obvody tohoto typu. Pokud na nějaký další zajímavý narazím, s radostí ho sem přidám.


Publikováno: 12/2021    
Update: 1/2022    


Update: doplněny nové dekodéry z řady CMOS 4xxx, viz výše.



« RET          ↑ TOP ↑          HOME