显示译码器的设置和使用方法

在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，数字显示电路通常由译码驱动器和显示器等部分组成。数码显示器是用来显示数字、文字、符号的器件，七段式数字显示器是目前常用的数字显示方式，其发光器件主要有发光二极管和液晶显示器，这里主要介绍前者。

一、常见的显示器件

1.半导体七段显示器（LED）

七段发光二极管组成的半导体显示器如图3.5.8所示，它有a～g共7个发光段，利用发光段的不同组合，可显示0～9共十个数字。例如，当8421BCD码为0101状态时，对应的十进制数为5，则译码驱动器应使a、c、d、f、g各段点亮，显示字型5。

图3.5.8　半导体七段显示器发光段组合图

（a）显示器分段图；（b）七段组合图

半导体显示器的优点是工作电压低（1.5～3V）、体积小、寿命长、响应速度快、亮度高、颜色丰富等。缺点是工作电流较大（一般为10mA左右）。为防止发光二极管因工作电流过大而损坏，通常串接一个限流电阻R。

常用的集成七段显示器的内部接法有两种，如图3.5.9所示。图3.5.9（a）为共阳极接法的显示器。图3.5.9（b）为共阴极接法的显示器。

图3.5.9　半导体显示器的内部接法

（a）共阳极接法；（b）共阴极接法

2.液晶显示器（LCD）

液晶是液态晶体的简称，是一种有机化合物。在一定的温度范围内，它既具有液体的流动性，又具有晶体的光学特性，其透明度和颜色随电场、磁场、光等外界条件的变化而变化。其显示方式分为分段式显示和点阵式显示两种。

液晶显示器是利用液晶在电场作用下对光的折射率发生变化的原理来实现显示的。无外加电场作用时，液晶分子排列整齐，入射的光线绝大部分被反射回来，液晶呈透明状态，不显示数字。当在相应字段的电极上加电压时，液晶中的离子在电场力的作用下做定向运动，在运动过程中不断撞击液晶分子，破坏了液晶分子的整齐排列，液晶对入射光产生散射而变成了暗灰色，于是显示出相应的数字，这就是所谓的“动态散射效应”。当外加电压断开后，液晶分子又将恢复到整齐排列状态，字型随之消失。

液晶显示器是一种被动的显示器件，液晶本身不发光，而是借助自然光或外界光源显示的，使用时，要求周围的环境有足够的光线。它的优点是：工作电压低、功耗小、寿命长等；缺点是工作温度范围较窄（－10～60℃）、响应速度低等。目前其广泛应用于电子计算机、数字仪表、计算器、电子手表等电路中。(www.xing528.com)

二、七段显示译码器

七段显示译码器的输入为8421BCD码，输出为Ya～Yg共7个信号，分别驱动显示器的七个光段，故也称为4线/7段译码器。

图3.5.10　4线/7段显示译码器的逻辑符号

常用的4线/7段显示译码器的逻辑符号如图3.5.10所示，功能表如表3.5.4所示。该译码器具有较大的输出电流驱动能力，可直接驱动半导体显示器。图中A3、A2、A1、A0为8421BCD码输入端，Ya～Yg为输出端，输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。

表3.5.4　4线/7段译码器74LS48功能表

该集成显示译码器设有多个辅助控制端，其功能如下：

（1）消隐输入端。

当时，无论其他输入端状态如何，所有各段输出Ya～Yg均为0，所有字型熄灭。当时，译码器处于工作状态。当A3A2A1A0为8421BCD码时，Ya～Yg相应输出端为高电平1，显示器显示与输入代码对应的十进制数字。如当A3A2A1A0＝0111时，则Ya＝Yb＝Yc＝1，显示数字7。该输入端可用来使显示的数码闪烁。

（2）试灯输入端。

当， 且时，无论其他输入端状态如何，所有各段输出Ya～Yg均为1，显示数字8。该输入端常用于检查译码器本身及显示器各段好坏。

图3.5.11　4线/7段译码器与共阴极显示器的连接图

由上分析可知，七段显示器必须与4线/7段译码器配合使用，即共阳极接法的显示器应选用输出低电平有效的译码器与之配合使用。反之，共阴极接法的显示器应选用输出高电平有效的译码器与之配合使用。